Japon gökbilimciler genç bir yıldızın çevresinde dev bir gezegen sisteminin oluştuğunu keşfettiler. Bu sonuç gezegen oluşum kuramları üzerinde etkili olarak gezegen sistemlerinin farklı kökenleri olabileceğini de gösterebilir.
Araştırma ekini ESO’nun ALMA ile Kurt (Lupus) takımyıldızındaki HD142527 adlı genç bir yıldızı gözlediler. ALMA görüntülerinde yıldızın çevresinde, gezegenleri oluşturan kozmik tozdan oluşmuş asimetrik bir halka olduğu görüldü. Halkanın en yoğun görüldüğü kısmında toz yoğunluğunu ölçen gökbilimciler, bu bölgedeki yoğunluğa göre yeni gezegen oluşumunun mümkün olabileceği sonucuna ulaştı. Sözü edilen bölge yıldızdan, Güneş-Neptün uzaklığının yaklaşık 5 katı daha uzaktır. Bu bir öngezegenimsi disk olup merkezinde yıldız olan gezegen oluşumlarının ilk kesin kanıtıdır.
Güneş, çevresinde gezegenlerin dolandığı tek yıldız değildir. Bu zamana kadar onaylanmış ötegezegen sayısı 1000’i geçti. En az üç katı kadar gezegende onay bekliyor. Bu gezegenlerden Jüpiter benzeri gaz devlerinin Merkür’ün Güneş’ten uzaklığına göre çok daha yakın bir şekilde yıldızı çevresinde dolananları, Neptün’ün uzaklığından çok daha uzakta olanına kadar birçok sıradışı yörüngeye sahip çeşitleri bulunuyor. Bu geniş yelpaze içerisinde ve üstelik Dünya kütlesine yakın gezegenlerde bulmamıza karşılık henüz gezegen sistemlerinin oluşumu üzerine oluşturulan kuramlar hâlâ tartışmalıdır. Bu nedenle sistemlerin oluşum sürecinin anlaşılması gerekmektedir. Modern gökbilimin öncelikli konularından biri de budur. Bu nedenle, son zamanlarda genç yıldızlara yönelik gözlemlerde artış gözlenmektedir.
Bir bebek yıldız -ileride gezegen oluşturabilecek- gaz ve toz halkası ile çevrildir (*1) . NAOJ Subaru Teleskopu ile yapılan yakın-kızılötesi (*2) gözlemlerde öngezegenimsi disklerin beklenenden daha karmaşık olması gerektiği görüldü. Sarmal ya da geçiş yapıların gezegenleri gizlediklerine inanılır (*3). bu nedenle yakın-kızılötesi gözlemlerle diskin yoğun kısımlarınındaki gaz ve toz miktarını ölçmek mümkün olmamaktadır. Yakın-kızılötesi ışık toz içinde büyük miktarda dağılacağından diskin yoğun kısmını ve içini görmek için yeterli değildir. Bu sorun ancak ALMA (*4) gibi daha uzun dalga boyunda, milimetre ve milimetre-altı gözlem yapabilen teleskoplarla mümkündür. Düşük yoğunluk milimetre/milimetre-altı gözlemlerin zayıf noktasıdır ancak ALMA ile bu sorun da büyük ölçüde giderildi.
Araştırma ekibi gözlem için hedefledikleri HD142527 yıldızınıvALMA ile gözledi. Daha önce Subaru Teleskopu ile yaptıkları gözlmede yıldızın çevresinde iç ve dış disk arasında bir boşluk olduğunu görmüşlerdi (*3). ALMA ile yapılan gözlemde diskin kuzey kısmının güneyinden 30 kat daha parlak olduğu saptandı (*5). Çalışma ekibi lideri Osaka Üniversitesi’nden Misato Fukagawa: “Kuzey kısmında parlaklık karşısında şaşırdık” diyor. “Yıldızdan aldığı ışığı saçması gereken ve merkezdeki yıldızından beş Güneş-Neptün kadar uzaktaki diskin bu denli parlak olması şaşırtıcıdır. Bu ancak burada büyük bir madde birikmesiyle açıklanabilir. Yani burada gezegen ya da kuyrukluyıldızlar oluşuyor olabilir. Bu olasılığı netleştirmek için malzeme miktarını ölçtük.”
Diskin yoğun kısmındaki madde miktarıyla birkaç Jüpiter benzeri dev gezegen oluşabilir. Benzer durum yıldız oluşumlarında görülse de bu, bir öngezegenimsi diskte gezegen oluşumunu öne süren ilk çalışmadır. Diğer bir olasılıkta diskteki toz miktarına bağlı olarak Dünya gibi daha küçük ve karasal gezegenler ile kuyrukluyıldızlarında oluşabileceği üzerinedir.
Araştırma ekibi şimdi bu keşiflerini sağlamlaştırmak için ALMA ile HD142527 yıldızının öngezegenimsi diskinin diğer kısımlarını da mercek altına almak istiyor.
NOTLAR
*1: Kozmik toz silisyum, karbon, demir ve 0,1 mikrometre büyüklüğündeki diğer katı parçacıklardan oluşur. HD142527 çevresindeki diskte bulunan toz parçacıkları 1 mm dolayında boyutlarda olup büyüdükleri düşünülüyor.
* 2: Yakın-kızılötesi ışık 0,7-3 mikrometre dalga boyundaki elektromnyetik dalganın bir kısmıdır.
* 3: NAOJ Subaru Teleskopu ile yapılan keşif haberleri:
“Discovery of a Giant Gap in the Disk of a Sun-like Star May Indicate Multiple Planets”
“Diversity the Norm in Protoplanetary Disks: Astronomers Find Donuts, Spirals and Now Banana Splits”
*4: Milimetre dalga boyu 1 santimetre ile 1 milimetre arası, milimetre-altı dalga boyu ise 0,1-1 milimetre arasıdır. Milimetre/milimetre-altı dalga boylarıyla evrendeki soğuk gaz ve toz bulutlarını araştırabilirsiniz.
* 5: HD142527 Diski daha önce Hawai Milimetre-altı Dizisi (SMA) ile gözlenmişti:
