Bir “Güneş Sisteminin” Doğuşu İzleniyor
Uluslararası araştırmacılar ilk kez bir yıldızın çevresinde gezegenlerin oluşmaya başladığı anı gözledi. Avrupa Güney Gözlemevi’ndeki ALMA teleskopu ve James Webb Uzay Teleskopu kullanılarak, yeni katılaşmaya başlayan gezegen oluşturan malzeme (sıcak mineraller) arasında ilk lekelerin göründüğünü gözlediler. Bu bulgu, ilk kez bir gezegen sisteminin oluşumunun bu kadar erken bir aşamasında gözlendiğini gösteriyor ve kendi Güneş Sistemimizin geçmişine bir pencere açıyor.
Turuncu renkte, kelebek kanatlarını andıran şekil, rüzgârın etkisiyle yıldızdan uzaklaşan karbon monoksitin dağılımını gösteriyor. Mavi renk yine yıldızdan uzaklaşan dar bir silikon monoksit jetine ait. Bu gazlı rüzgârlar ve jetler HOPS-315 gibi bebek yıldızların çevresinde yaygındır. ALMA ve JWST gözlemleri birlikte, bu özelliklere ek olarak, yıldızın çevresinde, gezegen oluşumunun ilk aşamaları olan katı silikatlara yoğunlaşan bir gaz halindeki silikon monoksit diskinin de bulunduğunu göstermektedir. (ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.)
Çalışmanın baş yazarı ve Hollanda’daki Leiden Üniversitesinde profesör olan Melissa McClure: “İlk defa, gezegen oluşumunun bir yıldızın çevresinde başladığı en erken anı belirledik” diyor.
ABD Purdue Üniversitesinde profesör olan ortak yazar Merel van ‘t Hoff, bulgularını “bebek Güneş Sisteminin bir resmi”, şeklinde tanımlayarak “Güneş Sistemimizin yeni oluşmaya başladığı zamanki haline benzeyen bir sistem görüyoruz” diyor.
Bu yeni doğmuş gezegen sistemi, bizden yaklaşık 1300 ışık yılı uzaklıkta bulunan ve yeni oluşan Güneş benzeri, ‘ön’ veya bebek yıldız HOPS-315’in etrafında beliriyor. Bu tür bebek yıldızların çevresinde gökbilimciler genellikle yeni gezegenlerin doğum yerleri olan ‘ön-gezegen diski’ olarak bilinen gaz ve toz disklerini görürler. McClure, gökbilimcilerin daha önce yeni doğmuş, büyük kütleli, Jüpiter benzeri gezegenleri olan genç diskler gördüğünü söylüyor: “Gezegenlerin ilk katı veya ‘ilkel gezegenimsi’ parçaların daha erken aşamalarda oluşması gerektiğini biliyorduk.”
Güneş Sistemimizde, Yer’in Güneş etrafındaki yörüngesinin yakınında yoğunlaşan ilk katı malzeme, eski göktaşlarının içinde sıkışıp kalmış halde bulunur. Gökbilimciler, Güneş Sistemimizin oluşumunun ne zaman başladığını belirlemek için bu ilkel kayaların yaşını belirler. Bu tür göktaşları, silikon monoksit (SiO) içeren kristal minerallerle doludur ve genç gezegen disklerinde son derece yüksek sıcaklıklarda yoğunlaşabilir. Zamanla, bu yeni yoğunlaşan katılar birbirine bağlanır ve hem boyut hem de kütle kazandıkça gezegen oluşumu için temel oluştururlar. Yer veya Jüpiter’in çekirdeği gibi gezegenlere dönüşecek şekilde büyüyen Güneş Sistemindeki ilk kilometre büyüklüğündeki gezegenimsiler, bu kristal minerallerin yoğunlaşmasından hemen sonra oluştu.
ESO/L. Calçada/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.)
ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.)
Gökbilimciler yeni keşifleriyle birlikte bu sıcak minerallerin HOPS-315 çevresindeki diskte yoğunlaşmaya başladığına dair kanıtlar buldular. Sonuçları, SiO’nun bebek yıldızın etrafında gaz halinde ve bu kristal minerallerin içinde mevcut olduğunu gösteriyor, bu da onun katılaşmaya yeni başladığını gösteriyor. “Bu süreç daha önce bir ön-gezegen diskinde veya Güneş Sistemimizin dışında herhangi bir yerde görülmemişti, diyor ABD Michigan Üniversitesinde profesör olan ortak yazar Edwin Bergin.
Mineraller ilk olarak ABD, Avrupa ve Kanada uzay ajanslarının ortak projesi olan James Webb Uzay Teleskobu kullanılarak tanımlandı. Ekip, sinyallerin tam olarak nereden geldiğini öğrenmek için sistemi, ESO tarafından Şili’nin Atacama Çölü’ndeki uluslararası ortaklarla birlikte işletilen Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi ALMA ile gözledi.
Bu verilerle ekip, kimyasal sinyallerin yıldızın, Güneş etrafındaki asteroit kuşağının yörüngesine eşdeğer küçük bir bölgesinden geldiğini belirledi. Leiden Üniversitesinde doktora sonrası araştırmacı olan ortak yazar Logan Francis: “Bu mineralleri gerçekten Güneş Sistemindeki asteroitlerde gördüğümüz yerle aynı yerde, bu Güneş dışı sistemde görüyoruz“ diyor.
Bu nedenle HOPS-315’in diski, kendi kozmik tarihimizi incelemek için harika bir analog sağlıyor. Van ‘t Hoff’un dediği gibi, “bu sistem, Güneş Sistemimizde meydana gelen bazı süreçleri gerçekten araştırmak için bildiğimiz en iyi sistemlerden biridir.” Aynı zamanda gökbilimcilere, gökadadaki yeni doğan güneş sistemlerinin yerine geçerek erken gezegen oluşumunu incelemek için yeni bir fırsat sunuyor.
Çalışmada yer almayan ESO gökbilimcisi ve Avrupa ALMA program yöneticisi Elizabeth Humphreys şöyle diyor: “Gezegen oluşumunun çok erken bir aşamasını ortaya koyan bu çalışmadan gerçekten etkilendim. HOPS-315’in Güneş Sistemimizin nasıl oluştuğunu anlamak için kullanılabileceği öne sürülüyor. Bu sonuç, JWST ve ALMA’nın ön-gezegen disklerini keşfetme konusundaki birleşik gücünü vurgulamaktadır.”
