6 Eylül 2013

Soğuk Kahverengi Cüceler ve Sınırları

Kahverengi cüce

Kahverengi cüce

2011 yılında NASA’nın Geniş Alan Kızılötesi Tarayıcısı (WISE) verilerinden hareket eden gökbilimciler en soğuk yıldızların yeni bir sınıfını keşfetmişti. Ancak şimdiye kadar bu cisimlerin gerçekte ne kadar soğuk olduğu bilinmiyordu. Aslında bazı kanıtlar bunların oda sıcaklığında olabileceğini gösteriyordu.

NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu verilerini kullanarak yapılan yeni çalışma bu gerçekten soğuk olduğu bilinen kahverengi cücelerin yüzey sıcaklıklarının düşünülenden daha sıcak olduğunu, 125 ile 175 C derece arasında değişen sıcaklıklara sahip olduğunu göstermektedir. Karşılaştırma açısından Güneş’in yüzey sıcaklığının 5730 C derece olduğunu hatırlamakta fayda var.

Milyarlarca yıl boyunca soğuyarak bu sıcaklığa gelen bu cisimlerin 5 ile 20 Jüpiter kütlesinde olması gerekir. Güneş ise sıcaklığını kütleçekimsel küçülmeye bağlı olarak değil tek bir kaynaktan elde eder. Güneş sıcaklığını hidrojeni helyuma çevirerek korurken bu kahverengi cüceler böylesi bir enerjiyi oluşturacak kadar sıcak değildir.

Veriler araştırmacılara gezegen ve yıldızların şeklinin nasıl oluştuğunu gösterir. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Hubble üyesi Trent Dupuy: “Bu cisimlerden biri bir yıldız çevresinde dolanırken bulundu ki bir gezegen olarak da nitelenebilirdi” diyor. Gökbilimciler, belli bir yıldıza bağlı olmadan gezegen diski içinde oluşmuş gezegen kütlesindeki kahverengi cüceleri aramaktadır. Çalışma 5 Eylül tarihinde Science Express’de yayınlandı.

Bu görsel WISE ile elde edilen kahverengi cücelerin konumlarını gösteriyor. en fazla 100 ışık ılı uzaklıktaki cisimlerin olduğu yerden Güneş oldukça sönük bir yıldız gibi görünürdü. Buna karşılık kahverengi cüceler kendilerini göstermez. (NASA/JPL-Caltech/SCISS/R. Hurt (IPAC))

Bu cisimler küçük boyutlu ve düşük sıcaklığa sahip olduklarından kızılötesi dalga boyunda ışıma yaparlar. Bu nedenle kahverengi cüceleri karakterize etmek zordur.

Bir cismin gerçek sıcaklığını belirlemek için bizden uzaklıklarını doğru tespit etmek şarttır. “Soğuk ve sönük cisimleri ancak bize yakın olması şartıyla öğreniriz. Daha sıcak ve parlak olsaydı daha uzaktaki cisimleri de çalışabiliyoruz diyor Dupuy.

Ekip Spitzer’i kullanarak 20 ile 50 ışık yılı uzaklıktaki kahverengi cüceleri tespit edebiliyor.

Bu cisimlerin uzaklıklarını belirlemek için arka plandaki yıldızların konumundaki belirgin değişimden -paralaks- yararlanılır. Spitzer Güneş çevresinde dolanan cisimler gibi yakın cisimlerin dolanımını ileri ve hafifçe geri hareketini görür. Kolunuzu uzatığı işaret parmağınıza bir gözünüzle sonra diğer gözünüzle bakın. Gördüğünüz konum farkı buradaki olaya benzer.

Yakındaki bir kahverengi cüce için bu paralaks hareketi küçüktür. Texas Austin Üniversitesi’nden Adam Kraus: “Doğru uzaklığı tespit edebilmek için elimizde 320 kilometre uzaktaki bir ateş böceğini görecek yetenekte görsel cihazlar gereklidir.

Yeni veriler gökbilimcilere soğuk ve gezegen diski gibi ortamlar için yeni bir bulmaca sunuyor. Kahverengi cüceler sıcak yıldızlardan farklı olarak sıcaklığa bağlı gözlenebilir özellikleri güçlü veriler vermez.

Bu çalışmada WISE’nin keşfettiği en soğuk kahverengi cüce örnekleri ele alınmıştır. Son iki yıl içinde keşfedilen yeni kahverengi cücelerin de çalışmaya eklenmesiyle gökbilimciler çok önemli ayrıntılara ulaşacaklarını düşünüyor.

Spitzer


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>

*