28 Ağustos 2013

Güneş’in En Yaşlı İkizi Tespit Edildi

ESO’nun VLT teleskopuyla lityum gizemini çözme yolunda yeni ipuçları elde edildi

Güneş’in şimdiye kadar bilinen en eski ikizi Brezilyalı gökbilimcilerin liderlik ettiği uluslararası bir ekip tarafından ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu kullanarak tespit edilerek araştırıldı. Yeryüzünden 250 ışık-yılı uzaklıkta yer alan HIP 102152 yıldızı Güneş’e herhangi bir güneş ikizinden daha fazla benziyor — ancak güneşten dört milyar yıl daha yaşlı. Bu yaşlı, ancak neredeyse güneşle aynı olan yıldız, yaşlandığında Güneş’in nasıl görüneceğini bize gösteren beklenmedik bir şans. Yeni gözlemler ayrıca bir yıldızın yaşı ve lityum içeriği arasındaki bağlantının ilk açık ve önemli ipuçlarını sağlıyor ve ek olarak HIP 102152’nin belki de kayalık gezegenlere ev sahipliği yapabileceğini gösteriyor.

Bu çizelgede hem Güneş benzeri bir yıldızın yaşamını hem de yaşam çizgisi üzerindeki benzer yıldızlar olan Güneş, 18 Sco ve HIP 102152 yıldızlarını görebilirsiniz. Güneş gibi bir yıldız yoğun gaz bulutunun çökmesiyle hayata başlar ve ömrünün büyük bir kısmını anakol evresinde geçirir. Ömrünün sonuna doğru genişlemeye başlayan yıldızın sonu kırmızı dev evresinin ardından sona erer ve bir beyaz cüce şeklinde son bulur. (ESO/M. Kornmesser)

Gökbilimciler Güneş’i sadece 400 yıldır gözlüyorlar — Güneş’in yaşı olan 4.6 milyar yılın minicik bir kısmı. Yıldızımızın geçmiş ve gelecek evrimini araştırmak oldukça zor,  bunu neredeyse güneşimizle aynı olan ancak yaşamlarının farklı dönemlerindeki,  nadir yıldızları avlayarak yapabiliriz. Şimdi gökbilimciler gerçekten Güneş’imize çok benzeyen bir ikizini tespit ettiler, ancak 4 milyar yıl daha yaşlı — neredeyse bir ikizler paradoksunun gerçek halini canlı olarak görmek gibi [1].

Araştırma ekibinin lideri ve yeni makalenin yardımcı yazarı Jorge Melendez (Sao Paulo Üniversitesi, Brezilya) şöyle açıklıyor: “Gökbilimciler onlarca yıldır bize yaşam veren Güneş’imizi daha iyi tanımak için güneş ikizlerini arıyorlar. Ancak ilki 1997 yılında bulunduğundan bu yana çok azına rastlandı. Şimdi VLT ile alınan oldukça kaliteli tayflar sayesinde güneş ikizlerini olağanüstü hassasiyetle inceleyebiliyor ve Güneş’in ne kadar özel olduğuna dair soruları yanıtlayabiliyoruz,

Ekip iki güneş ikizini [2] gözledi — birinin (18 Scorpii) Güneş’ten daha genç olduğu düşünülüyordu ve diğerinin (HIP 102152) de daha yaşlı. Yıldızların kimyasal yapılarının ve diğer özelliklerinin detaylı bir şekilde çalışabilmesi için ışığı bileşen renklerine ayırmada ESO’nun Paranal Gözlemevi’nde bulunan Çok Büyük Teleskop (VLT) üzerindeki UVES tayfçekeri kullanıldı.

Oğlak takımyıldızındaki HIP 102152’nin şimdiye dek bilinen en yaşlı güneş ikizi olduğu bulundu. Güneş’in 4.6 milyar yılı ile karşılaştırılarak yaşının 8.2 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor. Diğer yandan 18 Scorpii’nin Güneş’ten daha genç olduğu ortaya çıktı — yaklaşık olarak 2.9 milyar yaşında.

250 ışık yılı uzaklıktaki HIP 102152 yıldızının ESO’nun Dijital gökyüzü Tarayıcısı ile elde edilmiş görüntüsü. (ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin)

Yaşlı güneş ikizi HIP 102152 bilimcilerin kendi Güneş’imize o yaşa eriştiğinde ne olacağını tahmin edebilme imkânı sağlıyor ve şimdiden bu yönde kayda değer bir keşif yapıldı. “Amaçlarımızdan biri Güneş’in kimyasal kompozisyon olarak tipik bir yıldız olup olmadığını ortaya çıkarmaktı,” diyor Melendez. “En önemlisi, neden garip bir şekilde bu kadar düşük bir lityum içeriğine sahip olduğuydu?

Periyodik tablodaki üçüncü element olan Lityum, Büyük Patlama esnasında hidrojen ve helyumla birlikte yaratıldı. Gökbilimciler yıllardır neden bazı yıldızların diğerlerine göre daha az miktarda lityum içerdiği üzerinde düşünüyorlardı. HIP 102152’nin yeni gözlemleriyle, gökbilimciler Güneş-benzeri yıldızların yaşı velityum içerikleri arasındaki uyumu saptayarak bu gizemi çözme yolunda büyük bir adım attılar.

Kendi Güneş’imiz şimdi sadece oluştuğu maddenin % 1’i oranında lityum içeriğine sahiptir. Daha genç güneş ikizleri üzerindeki çalışmalar bu daha genç kardeşlerin belirgin ölçüde daha fazla miktarda lityum içerdiğine işaret etmektedir, ancak şimdiye kadar bilimciler yaş ile lityum içeriği arasında açık bir uyumu kanıtlayamadılar [3]

Yeni makalenin başyazarı TalaWanda Monroe (Sao Paulo Üniversitesi) şöyle sonlandırıyor: “HIP 102152’nin çok az miktarda lityuma sahip olduğunu bulduk. Bu ilk kez şunu gösteriyor, daha yaşlı olan güneş çiftleri kendi Güneş’imize ve daha genç olan ikizlere göre daha az miktarda lityum içermektedir. Şimdi yıldızların yaşlandıkça lityumlarını bir şekilde yok ettiklerinden eminiz ve bu durumda Güneş’in lityum içeriği yaşına göre normal görünüyor.[4] 

Hikâyedeki son dönemeçte HIP 102152’nin beklenmedik ve çoğu güneş ikizinden az da olsa farklı, ancak Güneş’e benzer bir kimyasal kompozisyona sahip olduğu görülüyor. Her ikisi de göktaşlarında ve yeryüzünde bol bulunan element bollukları açısından yetersiz görünüyor. Bu HIP 102152’nin yersel kayalık gezegenlere ev sahipliği yapıyor olabileceğine dair güçlü bir ipucu [5].

Notlar

[1] Çoğu kişi ikizler paradoksunu duymuştur: ikizlerden biri bir uzay yolcuğuna çıkar ve geri döndüğünde Dünya’daki kardeşinden daha genç kaldığı görülür. Her ne kadar burada bir zaman yolculuğu söz konusu değilse de, bu iki çok benzer yıldız için birbirlerinden çok farklı yaşları görebiliyoruz  — Güneş’in yaşamının farklı evrelerinden fotoğraf karelerine benzer şekilde.

[2] Güneş ikizleri, Güneş’imizle olan benzerliklerine göre, güneşe benzeyen ve güneş-türü yıldız kategorisindedirler. Güneş ikizleri Güneş’e en benzeyen türdür, bunlar Güneş’le benzer kütleye, sıcaklık değerine ve kimyasal bolluklara sahiptirler. Güneş ikizleri nadir yıldızlardır, ancak benzerliğin daha az görüldüğü diğer türler çok daha yaygındırlar.

[3] Daha önceki çalışmalar bir yıldızın lityum içeriğinin henüz tartışmalı da olsa (ann1046) eğer dev gezegenlere ev sahipliği yapıyorsa bundan etkilenebileceğini göstermektedir (Ötegezegen Keşfi İçin Yeni Bir Yöntem, eso0118, Nature makalesi).

[4] Lityumun yıldızların içerisinde nasıl yok edildiği henüz tam olarak bilinmese de, yüzeyden, yok edildiği yıldızın derin katmanlarına doğru taşındığı birçok süreç ortaya atılmaktadır.

[5] Eğer bir yıldız kayalık nesnelerde yaygın olarak bulduğumuz elementlere az miktarda sahipse, kayalık yersel gezegenlere ev sahipliği yapıyor olabilir, çünkü bu tür gezegenler yıldızı çevreleyen büyük disk tarafından oluştukları esnada bu elementleri hapsetmektedirler. HIP 102152’nin de bu tür gezegenlere sahip olabileceği düşünülüyor,ESO’nun HARPS tayfçekeri ile desteklenen yıldızın dikey hız görüntülemeleri, yıldızın yaşanabilir bölgesi içerisinde hiçbir gaz devine sahip olmadığına işaret ediyor. Bu HIP 102152 etrafında Dünya-benzeri gezegenlerin potansiyel varlığına işaret edebilir, yıldızlarına yakın dev gezegenlerin varlığı durumunda, yersel gezegenlerin bulunma şansı, bu küçük kayalık nesnelerin dengelerinin bozulması ve dağıtılmaları nedeniyle daha azdır.

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*