Fomalhaut çevresindeki halkanın hubble görüntüsü. Fotoğraf kredisi: Hubble. Büyütmek için tıklayın.
NASA Hubble Uzay Teleskobu'nun yakınlardaki yıldız Fomalhaut (HD 216956) etrafındaki dar, tozlu bir halkadan şimdiye kadar alınan en ayrıntılı görünür ışık görüntüsü, asi ve görünmeyen bir gezegenin halka üzerinde yerçekimsel olarak çekilebileceğine dair en güçlü kanıtları sunuyor.
Hubble açık bir şekilde halkanın merkezinin yıldızdan 1,4 milyar mil (15 astronomik birim) uzakta olduğunu gösteriyor. Bu, güneş sistemimizin neredeyse yarısına eşit bir mesafedir. Gökbilimciler, en mantıklı açıklamanın, eliptik bir yörüngede hareket eden görünmeyen bir gezegenin halkayı yerçekimi çekmesi ile yeniden şekillendirdiğini söyledi. Geometrik olarak çarpıcı halka, Dünya'ya doğru eğik olarak eğilmişse, sadece Fomalhaut'un yer çekiminden etkilenmiş olsaydı, böyle büyük bir ofset olmazdı.
Yıldızın halka merkezinin ofseti, Mauna Kea, Hawaii, Spitzer Uzay Teleskopu, Caltech'in Submimetre Gözlemevi üzerindeki milimetre-altı teleskopları kullanarak ve teorik modelleme ve fiziksel varsayımlar uygulayarak önceki ve daha uzun dalga boyu gözlemlerinden çıkarılmıştır. Şimdi Hubble’ın keskin görüntüleri, halkanın Fomalhaut'tan uzaklığını doğrudan ortaya koyuyor.
Bu yeni gözlemler, görünmeyen en az bir gezegensel kütle nesnesinin yıldızın etrafında döndüğüne dair güçlü kanıtlar sunmaktadır. Hubble, kahverengi bir cüce gibi bir gezegenden daha büyük bir nesne tespit ederdi. Berkeley'deki California Üniversitesi'nden Paul Kalas, “Yeni Hubble görüntülerimiz, bir gezegenin yüzüğü bozduğunu öne süren önceki hipotezleri doğruladı” dedi. Halka, güneş sistemi gezegenlerimizin oluşumundan kalan geniş bir buzlu malzeme deposu olan güneş sistemimizin Kuiper Kemerine benzer.
Gözlemler, gezegenlerimizin uzaydan birçok nesneyi yerçekimsel olarak dağıtarak, gezegenlerimizin oluşumundan kalan enkazla birlikte bir yıkım derbisi oyunu oynadıkları güneş sistemimizin biçimlendirici yıllarına dair fikirler sunuyor. Bazı buzlu malzemeler iç güneş sistemi gezegenleriyle çarpışarak daha soğuk dış güneş sisteminde oluşan su ile sulanabilir. Diğer enkazlar, güneş sistemini çevreleyen küresel bir malzeme bulutu olan Kuiper Kemerini ve Oort Bulutunu oluşturan dışa doğru seyahat etmiş olabilir.
Sadece Hubble, halkanın iç kenarının dış kenarından daha keskin olduğunu çözmek için mükemmel optik çözünürlüğe sahiptir, bu da bir nesnenin yerçekimi ile karı temizleyen bir pulluk gibi malzemeyi süpürdüğünün bir işaretidir. Bir gezegenin etkisinin bir başka klasik imzası, halkanın nispeten dar genişliği, yaklaşık 2.3 milyar mil (25 astronomik birim). Gökbilimciler, halka malzemeyi yerçekimsel olarak sağlam tutacak bir nesne olmadan, parçacıkların daha geniş yayıldığını söyledi.
“Bu halkada gördüğümüz, Satürn'ün dar halkalarının Cassini uzay aracı görüntülerinde görülenlere benziyor. Bu görüntülerde Satürn'ün uyduları halka malzemesini “çobanlaştırıyor” ve halkanın yayılmasını engelliyor ”dedi.
Şüphelenilen gezegen, toz halkasının iç kenarı içindeki Fomalhaut'tan uzakta, yıldızdan 4,7 milyar ila 6,5 milyar mil (50 ila 70 astronomik birim) arasında yörüngede olabilir. Halka, en dıştaki Plüton gezegenimiz Güneş'ten çok daha uzak olan Fomalhaut'tan 12 milyar mil (133 astronomik birim). Bu Hubble gözlemleri varsayılan gezegeni doğrudan tespit etmez, bu nedenle astronomlar kütlesini ölçemez. Bunun yerine, gezegenin kütlesini tahmin etmek için halkanın dinamiklerinin bilgisayar simülasyonlarını yapacaklar.
Kalas ve işbirlikçileri Berkeley'deki California Üniversitesi'nden James R. Graham ve Greenbelt, MD'deki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden Mark Clampin, bulgularını Nature dergisinin 23 Haziran 2005 sayısında yayınlayacak.
200 milyon yıllık bir yıldız olan Fomalhaut, kendi 4,5 milyar yıllık Güneşimize kıyasla sadece bir bebek. Güneş'ten 25 ışık yılı uzaktadır. Piscis Austrinus (Güney Balık) takımyıldızında bulunan Fomalhaut halkası, daha önce gezegenlerin hala oluşabileceği AU Microscopii ve Beta Pictoris yıldızlarının çevresinde görülen enkaz disklerinden on kat daha eskidir. Güneş sistemimiz herhangi bir örnekse, yıldızın doğumundan on milyon yıl sonra Fomalhaut çevresinde gezegenler oluşmuş olmalıydı.
Hubble görüntüleri ayrıca Güneşimizden başka bir yıldızı çevreleyen dış gezegen bölgesine bir bakış sağlıyor. Güneş sistemimizin ötesinde tespit edilen 100'den fazla gezegenin çoğu yıldızlarına yakın yörüngede. Mevcut gezegen tespit tekniklerinin çoğu, yıldızlarına yakın gezegenleri bulmayı desteklemektedir.
“Fomalhaut’un toz halkasının boyutu, tüm gezegen sistemlerinin aynı şekilde oluşmadığını ve evrimleşmediğini gösteriyor? gezegen mimarileri yıldızdan yıldıza oldukça farklı olabilir ”dedi. “Fomalhaut’un halkası Kuiper Kemerine benzerken çapı Kuiper Kemerinden dört kat daha büyük.”
Gökbilimciler, parlak halkadaki ışığı engellemek için hafif halkadaki ayrıntıları görebilmeleri için Hubble'daki Gelişmiş Anketler Kamerası (ACS) koronagrafını kullandılar.
“ACS’nin koronagrafı, yüksek kontrast sunuyor ve halkanın yapısını Fomalhaut'tan gelen son derece parlak parıltıya karşı görmemizi sağlıyor. “Bu gözlemin Hubble Uzay Teleskobu olmadan görünür dalga boylarında yapılması imkansız. Hubble ile tespit edebilmemiz beklenmedik ama etkileyiciydi. ”
Kalas ve ortak çalışanları Hubble'ı 2004'te beş aylık bir süre boyunca mı kullandılar? 17 Mayıs, 2 Ağustos ve 27 Ekim? halkanın yapısını eşleştirmek için. Halkanın bir tarafı henüz ACS kameranın görüş alanının ötesine genişlediğinden görüntülenmiyor. Gökbilimciler bu yaz Hubble'ı tüm yüzüğü haritalamak için tekrar kullanacaklar. Ek Hubble verilerinin, halkanın görünmeyen bir cismin kütleçekimsel etkisi tarafından ortaya çıkarılabilecek boşluklar olup olmadığını ortaya çıkarmasını beklerler. Daha uzun, daha derin pozlamalar halkanın halihazırda görülenden daha geniş bir çapa sahip olup olmadığını da gösterebilir. Buna ek olarak, gökbilimciler, bileşimi de dahil olmak üzere fiziksel özelliklerini belirlemek için halkanın renklerini ölçeceklerdir.
Fomalhaut'un önceki termal emisyon haritaları, halkanın bir tarafının diğer taraftan daha sıcak olduğunu gösterdi, bu da halkanın Hubble tarafından ölçülen mesafenin yaklaşık yarısı kadar merkezden uzak olduğunu ima ediyordu. Bu fark, Hubble’ın halka yapısının ACS görüntülerinin daha uzun dalga boyu gözlemlerinden 100 kat daha keskin olması ve dolayısıyla çok daha doğru bir sonuç vermesi ile açıklanabilir. Veya tutarsızlık, halkanın boyutunun diğer dalga boylarında farklı göründüğünü ima edebilir.
Fomalhaut’un toz halkası, NASA’nın Kızılötesi Astronomik Uydusu (IRAS) tarafından yapılan gözlemlerde 1983 yılında keşfedildi. Kalas, sistemin James Webb Uzay Teleskobu ve Karasal Gezegen Bulucu gibi gelecekteki teleskoplar için zorlayıcı bir hedef olduğunu söyledi.
Orijinal Kaynak: Hubble Haber Bülteni
