Gökbilimciler, ilk kez, büyük bir dış gezegende enkaz diskinde oluşan ayları keşfettiler. Gökbilimciler uzun zamandır kendi Güneş Sistemimizdeki Jüpiter gibi daha büyük gezegenlerin uydularını bu şekilde aldıklarından şüpheleniyorlar. Her şey Erboğa takımyıldızında yaklaşık 370 ışıkyılı uzaklıkta bulunan PDS 70 adında çok genç bir yıldızın etrafında oluyor.
“İlk defa, bir gezegenlerarası diskin belirti işaretlerini kesin olarak görebiliyoruz…”
Andrea Isella, Baş Yazar, Rice Üniversitesi
Gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair kabul edilen teoriye bulutsu hipotez denir. Her şey dev bir moleküler bulut (GMC) adı verilen muazzam bir gaz bulutunda bir yıldızın oluşumu ile başlar. Yıldız oluştukça, bulut, protoplantary disk veya dairesel disk olarak adlandırılan dönen düzleştirilmiş bir gaz ve toz diskine dönüşür. Madde bu diskteki kümeler halinde birleşmeye başlar ve bu kümeler gezegenlere dönüşür.
Diskte oluşan bir gezegenin kütlesi yaklaşık 10 Dünya kütlesinden daha fazla büyürse, başka bir şey olur. Kütlesi nedeniyle, bu gezegen protoplanetary diskte bir boşluk açar. Malzeme bu boşluktan geçerken, gezegenin yerçekiminin ev sahibi yıldızın yerçekimine hakim olduğu gezegene yeterince yaklaşabilir. Bu malzeme daha sonra bir disk içindeki bir disk gibi gezegenin etrafında dönen bir gezegenler arası diskte (CPD) tutulur.
Bir gezegenlerarası disk içindeki malzemenin çoğu oluşturan gezegene toplanır. Ama hepsi değil. Gezegenler arası diskten gezegenler yaratan aynı kuvvetler işe gider. Gezegenin etrafındaki diskte dönen malzemeden aylar oluşturabilirler.
Şimdi bir gökbilimciler ekibi bu gezegenlerarası diski ve aylarda oluşan uyduları ilk kez gördü.
Bu bulguları özetleyen çalışmanın baş yazarı, Houston, Teksas'taki Rice Üniversitesi'nde bir gökbilimci olan Andrea Isella'dır. Elde edilen bulgular Astrofiziksel Dergi mektuplarında yayınlandı ve “Aday Protoplanetlerle İlişkili Süreklilik Submimetresi Emisyonunun Tespiti” olarak adlandırıldı.
Isella, “Gezegenler yeni oluşan yıldızların etrafındaki gaz ve toz disklerinden oluşur ve eğer bir gezegen yeterince büyükse, yıldızın yörüngesinde malzeme toplarken kendi diskini oluşturabilir” dedi. “Jüpiter ve uyduları güneş sistemimizde küçük bir gezegensel sistemdir ve Jüpiter'in uydularının Jüpiter çok gençken bir gezegenler arası diskten oluştuğuna inanılmaktadır.”
Her şey PDS 70 yıldızı etrafında oluyor. Bu yıldız yaklaşık bir yıl önce, gökbilimcilerin yeni oluşan bir gezegenin ilk çember diskinde ilk görüntüsünü yakaladığı haberde oldu. Bu gezegene PDS 70b denir. Bu keşif o zamanlar iyi bir nedenden dolayı büyük bir haberdi.
PDS 70b, yıldızın etrafında dönen tek gezegen değil. Yörüngede de başka bir gezegen, PDS 70c var ve ikisi de gaz devi. Her iki gezegen de Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) Çok Büyük Teleskopu (VLT) tarafından optik ve kızılötesi olarak tespit edildi. Gezegen çiftine akan sıcak hidrojen ışıltısı onları bıraktı.
Ekip, VLT gözlemlerini Atacama Büyük Milimetre / Milimetre Altı Dizisinden (ALMA.) Yeni radyo gözlemleriyle birleştirdi. Sonuç, en dıştaki yıldız olan PDS 70c'nin etrafındaki bir protoplantary diskin kanıtıdır.
“İlk kez, gezegenler arası diskin mevcut gezegen teorilerinin çoğunu desteklemeye yardımcı olan göstergelerini kesin olarak görebiliyoruz,” diyor baş yazarı Andrea Isella.
“Gözlemlerimizi yüksek çözünürlüklü kızılötesi ve optik görüntülerle karşılaştırarak, aksi halde enigmatik bir şekilde küçük toz parçacıklarının konsantrasyonunun aslında gezegeni kirleyen bir toz diski olduğunu görüyoruz. Araştırmacılara göre, bu aynı zamanda bu üç farklı ışık bandında bir gezegenin ilk defa görüldüğü yerdir.
Bir Soru Cevaplandı, Bir Soru Sordu
PDS 70b ve c farklı özellikler sergiler ve bu çalışmanın arkasındaki ekip her şeyin ne anlama geldiğinden tam olarak emin değildir.
“Bu nedir ve bu gezegen sistemi için ne anlama geldiği henüz bilinmiyor.”
Andrea Isella, Baş Yazar, Rice Üniversitesi
Çiftin en dış yıldızı olan PDS 70c, Neptün'ün Güneş'ten olduğu kadar yıldızından uzak. ALMA verilerinde görülen bariz bir toz düğümüyle tam olarak aynı konumdadır. Bu gezegen, kızılötesi ve hidrojen ışık bantlarında çok parlak parladığından, gökbilimciler, tam olarak oluşturulmuş bir gezegenin zaten yörüngede olduğunu ikna edici bir şekilde söyleyebilirler. Parlak kızılötesi ve hidrojen bantları, yakındaki gazın hala gezegenin yüzeyine çarptığını ve ergenlik büyümesini tamamladığını gösteriyor.
Gökbilimciler PDS 70c'nin Jüpiter kütlesinin yaklaşık 1 ila 10 katı olduğunu tahmin ediyorlar. Isella, “Gezegen bu tahminin daha büyük ucundaysa, etrafında gezegen boyutunda uydular olması muhtemeldir” dedi.
Ancak PDS 70b'de başka bir şey daha var. Uranüs'ün Güneş'ten olduğu yıldızla yaklaşık aynı mesafede olan bu gezegenlerin arkasında kuyruk gibi bir toz kütlesi var. Ve gökbilimciler bunun nasıl oturduğundan emin değiller.
Isella, “Bu nedir ve bu gezegen sistemi için ne anlama geldiği henüz bilinmiyor. “Söyleyebileceğimiz tek kesin şey, gezegenden bağımsız bir özellik olmanın yeterince uzak olduğudur.”
Gökbilimciler PDS 70c çevresinde oynarken görebilecekleri sürecin Jüpiter'in uydularını oluşturmak için kullanılan işlemle aynı olduğundan eminler. Bununla birlikte, Güneş Sistemimizin diğer gaz devinin Jüpiter'den farklı olduğunu belirtmek gerekir. Satürn'ün uyduları muhtemelen bir gezegenlerarası diskin sonucu olarak yaratıldı, ancak buzlu halkaları muhtemelen kuyruklu yıldızlar ve diğer kayalık cisimlerin birbirine çarpmasıyla yaratıldı.
Bu dış-düzlemsel sistemleri optik ve kızılötesi ışıkta gözlemlemek çok zordur. Spektrumun bu kısımlarında yıldızdan gelen enerji, gezegenlerden gelen ışığı boğar. Ama ALMA için değil.
ALMA radyo dalgalarına odaklanır ve yıldızlar radyo dalgalarını sadece zayıf bir şekilde yayar. Ekip, değişen ve geliştikçe izlemek için PDS 70 sistemini ALMA ile gözlemlemeye devam edebileceklerini söylüyor.
“Bu, farklı zaman aralıklarında bu sisteme geri dönebileceğimiz ve gezegenlerin yörüngesini ve sistemdeki toz konsantrasyonunu daha kolay bir şekilde haritalayabileceğimiz anlamına geliyor” diye belirtti. “Bu bize en erken gelişim aşamalarında güneş sistemlerinin yörünge özellikleri hakkında benzersiz bilgiler verecektir.”
Bu gezegenlerarası diskin keşfi ve içinde oluşan olası aylar kendi başlarına ilginçtir, ancak ekibin diski bulma şekli de gelecek için umut vericidir. Diğerleri bulunsa da, bu çalışma en inandırıcıdır.
Isella, “Disklerde tespit edilen bir avuç aday gezegen var, ama bu çok yeni bir alan ve hepsi hala tartışılıyor” dedi. “(PDS 70 b ve PDS 70 c) en sağlamları arasındadır çünkü farklı enstrüman ve tekniklerle bağımsız gözlemler yapılmıştır.”
Yazarlar makalelerinin sonunda “Optik, NIR ve (alt) milimetre gözlemlerinin gezegen toplanma süreçlerinin farklı yönlerini araştırdıkları ve farklı sistematik hatalardan etkilendikleri için son derece tamamlayıcı olduklarını iddia ediyoruz” diyor. Ayrıca ALMA'nın tek başına işi yapamayacağını da belirtiyorlar. Farklı gözlemleri birleştirerek, bu dış gezegenleri ve disklerini daha ayrıntılı bir çalışmaya kadar açmışlardır.
Çalışmadan: “ALMA ve mevcut optik teleskoplar tam görüntüleme kapasitelerine ulaştıkça, PDS 70'te gözlenenler gibi boşluklar ve boşluklarla karakterize edilen yakın çevre disklerinin yaklaşan gözlemleri, doğumsal diskleriyle etkileşime giren daha yeni doğan gezegenleri ortaya çıkarabilir. Bu tür gözlemler, gezegensel sistemlerin oluşumundan sorumlu süreçleri araştırmak için esastır. ”
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Uzak yıldız sisteminde keşfedilen 'Ay'ı şekillendiren' gezegenler arası disk
- Basın Bülteni: Uzak gezegende keşfedilen ay oluşturan disk
- Araştırma Raporu: Aday Protoplanetlerle İlişkili Sürekli Ortam Submimetre Emisyonunun Saptanması
