5 Eylül 2020

Yeni Gözlemler Gezegen-oluşum Diskinin Üç Merkezi Yıldız Tarafından Yok Edilişini Gösteriyor

Tüm gezegen yörüngelerinin aynı düzlemde olduğu Güneş Sistemimiz oldukça düzdür. Ancak durum her zaman böyle değil, yeni çalışmadaki nesne GW Orionis gibi, özellikle çoklu yıldız sistemlerinin etrafındaki gezegen oluşum disklerinde. (ESO/L. Calçada, Exeter/Kraus et al.)

Gökbilimcilerden oluşan bir ekip ilk kez bir grup yıldızın kendilerine bağlı gezegen oluşum diskini parçaladığını ve geride bükülmüş, eğimli halkalar bıraktığına dair doğrudan ilk kanıtlara ulaştı. Bu yeni araştırma Yıldız Savaşları’ndaki Tatooine gibi egzotik gezegenlerin, çoklu yıldızların etrafındaki bükülmüş disklerin içindeki eğimli halkalardan oluşabileceğini öne sürüyor. Elde edilen sonuçlara Avrupa Güney Gözlemevinin Çok Büyük Teleskobu (VLT) ve Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) sayesinde ulaşılabildi.

Tüm gezegen yörüngelerinin aynı düzlemde olduğu Güneş Sistemimiz oldukça düzdür. Ancak durum her zaman böyle değil, yeni çalışmadaki nesne GW Orionis gibi, özellikle çoklu yıldız sistemlerinin etrafındaki gezegen oluşum disklerinde.Bu sistem, 1300 ışık-yılının hemen ötesinde Avcı takımyıldızı doğrultusunda yer almaktadır, üç tane yıldız ve onları çevreleyen şekli bozulmuş ve parçalanmış bir diskten meydana gelmektedir.  

Görüntülerimiz diskin hiç de düz olmadığı uç bir duruma işaret ediyor; bükülmüş diskin, bu diskten ayrılmış eğimli bir halkası bulunuyor,” diyor bugün Science dergisinde yayımlanan çalışmayı yürüten Exeter Üniversitesinde astrofizik profesörü Stefan Kraus. Eğimli halka diskin iç kısımlarında, üç yıldıza yakın konumdadır.   

ALMA and SPHERE view of GW Orionis (side-by-side)
ESO’nun VLT’si üzerindeki SPHERE aygıtı ve ALMA ile de gözleyen ekip iç kısımdaki halkayı gözlemeyi başardı ve eğimli yapısını doğrulamış oldu. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), ESO/Exeter/Kraus et al.)

Yeni araştırma ayrıca bu iç halkanın 30 Dünya-kütlesi kadar toz içerdiğini ortaya çıkardı ki bu da gezegenleri oluşturmak için yeterli olabilir. “Eğimli halkada oluşan herhangi bir gezegen yıldızın etrafında oldukça eğik bir düzlemde dolanacak ve tahminlerimize göre ELT ve benzerleri ile gelecekte yapılacak görüntüleme kampanyaları ile bu şekilde eğimli ve geniş-aralıklı yörüngelerin sıkça keşfedileceğini tahmin ediyoruz,” diyor ekip üyesi Exeter Üniversitesinden Alexander Kreplin. Gökyüzündeki yıldızların yarısından fazlasının iki veya daha fazla yoldaşla doğduğu düşünülürse, gelecek epey heyecan verici olacak: yıldızlarına epey uzak ve eğik yörüngelerde dolanan bilinmeyen miktarda ötegezegenler.   

Bu sonuçlara ulaşmak için ekip GW Orionis’i 11 yıldan uzun süre gözlemledi. 2008 yılında AMBER’i ve sonrasında ESO’nun Şili’deki VLT teleskoplarını birleştiren Girişimölçeri üzerindeki GRAVITY aygıtlarını  kullanarak sistemdeki üç yıldızın kütleçekimsel dansını ve sonrasında yörüngelerini araştırdılar. “Üç yıldızın aynı düzlemde dolanmadıklarını, yörüngelerinin birbirlerine ve diske göre eğimli olduğunu bulduk,” diyor ekip üyesi Exeter ve Leicester Üniversitesi’nden Alison Young.

Sistemi ayrıca ESO’nun VLT’si üzerindeki SPHERE aygıtı ve ALMA ile de gözleyen ekip iç kısımdaki halkayı gözlemeyi başardı ve eğimli yapısını doğrulamış oldu. ESO’nun SPHERE aygıtı yine ilk kez halkanın disk üzerindeki gölgesinin de ortaya çıkarılmasını sağladı. Bu sayede halkanın 3-boyutlu yapısı ve diskin genel görünümü elde edildi.

BK, Belçika, Şili, Fransa ve BD’den araştırmacıların yer aldığı ekip yoğun gözlem verilerini bilgisayar benzetimleri ile birleştirdi ve sistemin geçmişini inceledi. Sistemde gözlenen eğimli yapıyı teorik olarak kabul edilen, farklı düzlemlerde bulunan yıldızların çekim etkisi ile diski eğip bükerek yapısının bozulduğu, “disk-koparma etkisi” ile ilk kez birleştirdiler.

Benzetimlere göre üç yıldızın yörüngelerindeki eğim çevrelerindeki diskin ayrık halkalara ayrılmasına neden oluyor ki bu da gözlemde tam olarak görülen durumdu. İçteki halkanın gözlenen şekli de diskin nasıl parçalanacağını tahmin eden sayısal benzetimlerle uyuşuyor.

İlginç bir şekilde, ALMA’yı kullanarak aynı sistemi araştıran farklı bir ekip, sistemin anlaşılabilmesi için başka bir bileşenin daha gerektiğine inanıyor. “Diskin neden parçalandığını açıklayabilmek için bu halkaların arasında bir gezegen olması gerekiyor,” diyor bu yıl Mayıs ayında The Astrophysical Journal Letters  adlı dergide yayımlanan GW Orionis araştırmasını yürüten, Kanada Victoria Üniversitesinden Jiaqing Bi. ekibi ALMA gözlemlerinde üç toz halkası tespit etti, bunlardan en dıştaki halka gezegen-oluşum disklerinde şimdiye kadar görülmüş olan en büyük boyutlu halkaydı.  

ESO’nun ELT’si ve diğer teleskoplarla yapılacak gelecekteki gözlemler gökbilimcilerin GW Orionis’in doğasını tamamen anlamalarına yardımcı olarak üç yıldızının etrafında oluşan genç gezegenleri ortaya çıkarabilir.

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>

*

%d blogcu bunu beğendi: