Fomalhaut adındaki yakın bir yıldızı çevreleyen dar, tozlu diskte çılgınca bazı aktiviteler olabilir. Ancak Fomalhaut çevresinde görülen toz ve döküntü miktarını yaratmak için, her gün binlerce buzlu kuyruklu yıldızı yok eden çarpışmalar olmalı.
Herschel gözlemlerinde bir takıma liderlik eden Bram Acke “Gerçekten şaşırdım,” dedi. “Bana göre bu çok büyük bir rakamdı.”
Fomalhaut, sadece birkaç yüz milyon yaşında, yaklaşık 25.1 ışıkyılı uzaklıkta ve Güneş'ten iki kat daha büyük genç bir yıldızdır. Piscis Austrinus takımyıldızındaki en parlak yıldız ve gökyüzümüzdeki en parlak yıldızlardan biridir, sonbahar ve kış akşamlarında kuzey yarımküredeki güney gökyüzünde görülebilir.
Fomalhaut’un toroidal toz kayışı, 1980'lerde IRAS uydusu tarafından keşfedildi. Hubble Uzay Teleskobu tarafından birkaç kez görüntülendi, ancak Herschel’in kemerin yeni görüntüleri uzak kızılötesi dalga boylarında her zamankinden daha ayrıntılı olarak gösteriyor.
Diskin dar ve asimetrik özelliklerinin, yıldızın etrafında yörüngedeki olası bir gezegenin yerçekiminden kaynaklandığı düşünülmektedir, ancak gezegenin varlığı hala incelenmektedir.
Belçika'daki Leuven Üniversitesi'nden Acke ve ekip arkadaşları Herschel gözlemlerini analiz ettiler ve kemerdeki toz sıcaklıklarının –230 ile –170 derece C arasında olduğunu ve Fomalhaut'un biraz merkezden uzak ve güneye daha yakın olduğu için kemerin yan tarafında, güney tarafı kuzeyden daha sıcak ve parlaktır.
Bu gözlemler, kemerdeki tanelerden saçılan yıldız ışığı topladı ve Hubble'ın görünür dalga boylarında çok zayıf olduğunu gösterdi, bu da toz parçacıklarının nispeten büyük olduğunu gösteriyor. Ancak bu, uzak kızılötesinde Herschel tarafından ölçüldüğü gibi kemerin sıcaklığı ile uyumsuz gibi görünüyor.
Hubble ile yapılan gözlemler, toz diskindeki tanelerin nispeten büyük olacağını öne sürerken, Herschel verileri, kayıştaki tozun, metrenin sadece birkaç milyonda biri büyüklüğündeki küçük katı parçacıkların termal özelliklerine sahip olduğunu göstermektedir. HST gözlemleri, katı tanelerin on kat daha büyük olduğunu öne sürdü.
Paradoksu çözmek için Acke ve meslektaşları, toz tanelerinin kendi Güneş Sistemimizdeki kuyruklu yıldızlardan salınan toz parçacıklarına benzer şekilde büyük kabarık agregalar olması gerektiğini öne sürüyorlar. Bunlar hem doğru termal hem de saçılma özelliklerine sahip olacaktır.
Ancak, bu başka bir soruna yol açar.
Fomalhaut'tan gelen parlak yıldız ışığı, küçük toz parçacıklarını kemerden çok hızlı bir şekilde üflemelidir, ancak bu tür tahıllar orada bol kalmaktadır.
Bu nedenle, çelişkiyi açıklamanın tek yolu, Fomalhaut çevresindeki yörüngedeki büyük nesneler arasında sürekli yeni çarpışmalar yaratarak kemeri tekrar beslemektir.
Bu, başka bir yıldızın etrafında gelecekteki çarpışma kanıtlarının ilk kez görülmedi. Geçen yıl, Spitzer Uzay Teleskobu'nu kullanan gökbilimciler, dış güneş sisteminden gelen buzlu cisimlerin muhtemelen yıldıza daha yakın kayalık dünyaları biriktirdiği “ağır bombardıman” tipinde bir olaya benzeyen bir etkinlik tespit ettiler.
Bununla birlikte, Fomalhaut'ta kemeri sürdürebilmek için çarpışma oranı dikkat çekici olmalıdır: her gün, 10 km büyüklüğündeki iki kuyruklu yıldızın veya 2.000 1 km büyüklüğündeki kuyruklu yıldızın eşdeğeri tamamen küçük, kabarık toz parçacıklarına ezilmelidir.
Çarpışma oranını bu kadar yüksek tutmak için bilim adamları, büyüklüklerine bağlı olarak kemerde 260 milyar ila 83 trilyon kuyruklu yıldız olması gerektiğini söylüyor. Ekip, kendi Güneş Sistemimiz, Fomalhaut kadar gençken Güneş'i çevreleyen bir diskten dağılmış nesnelerden oluşan Oort Bulutunda benzer sayıda kuyruklu yıldız bulunduğundan, bu anlaşılmaz değildir.
ESA Herschel Proje Bilimcisi Göran Pilbratt, “Bu güzel Herschel görüntüleri, Fomalhaut çevresindeki toz kemerinin doğasını modellemek için gereken önemli bilgileri sağladı” dedi.
Kaynak: ESA
