Gökbilimciler, 10 Ocak'ta kayıp diskler konusunda bir lider olduklarını açıkladılar. Rapor, UCLA yüksek lisans öğrencisi ve doktora tarafından sunuldu. aday Peter Plavchan; danışmanı Michael Jura; ve şimdi Ball Aerospace'de bulunan Sarah Lipscy, San Diego'daki Amerikan Astronomi Derneği toplantısına katıldı. Bu ipucu, gezegen sistemleri oluşturan kırmızı cücelerin eksik kanıtlarını açıklayabilir.
Kanıt
Kırmızı cüceler (veya M Cüceler) Güneşimiz gibi birçok açıdan yıldızdır, ancak daha küçük, daha az masif ve daha sönüktür. Galaksimizdeki tüm yıldızların yaklaşık yüzde 70'i kırmızı cüceler.
Bu araştırma soruşturmasına öncülük eden Plavchan, “Bu yıldızların galaksimizdeki diğer yıldızlar gibi gezegen mi oluşturduğunu anlamak istiyoruz” dedi.
Yeni doğan yıldızların yaklaşık yarısının gezegen yapmak için materyallere sahip olduğu bilinmektedir. Yıldızlar doğduğunda, artık malzemeler gökbilimcilerin yıldızı çevreleyen ilkel bir disk olarak adlandırdığı şeyi oluştururlar. Gaz ve küçük katı madde astronomlarının “toz” olarak adlandırdığı bu ilkel diskten gezegenler büyümeye başlayabilir. Bu “gezegenler”, ilkel diskteki yakındaki materyali toplayarak büyüdükçe, birbirleriyle de çarpışırlar. Bu çarpışmalar sık ve şiddetlidir, yıldız yaklaşık 5-10 milyon yaşında olduktan sonra yeni bir enkaz diski oluşturan daha fazla toz üretir. Kendi güneş sistemimizde, 4 milyar yıldan fazla bir süre önce meydana gelen bu şiddetli çarpışmaların her yerinde kanıt görüyor muyuz? Aydaki kraterler gibi.
Kendi güneş sistemimizdeki bu eski çarpışmalardan kalan “toz” enkaz diski çoktan dağılmıştır. Ancak gökbilimciler galaksimizin yerel kısmında bu enkaz disklerinin hala görülebileceği birçok genç yıldız keşfettiler. Bu yıldızlar gezegen oluşturma eyleminde yakalanır ve bu sürecin nasıl işlediğini anlamak isteyen gökbilimciler için büyük ilgi görür. İlginçtir ki, enkaz diskli bu yıldızlardan sadece ikisinin kırmızı cüceler olduğu bulunmuştur: AU Microscopium (AU Mic) ve Dünya'dan sırasıyla 32.4 ışık yılı ve yaklaşık 85 ışık yılı uzaklıkta bulunan GJ 182.
Galaksimizdeki farklı yıldız türleri arasında katı bir çoğunluğa sahip olan kırmızı cücelere rağmen, enkaz disklerinin kanıtlarıyla sadece iki tane bulundu. Kırmızı cücelerin yarısı gezegen oluşturmak için materyalle başlamışsa, geri kalanlarına ne oldu? Bu yıldızları çevreleyen malzeme ve toz nereye gitti? Yaşlar, daha küçük boyutlar ve kırmızı cücelerin zayıflığı gibi faktörler bu eksik diskleri tam olarak açıklamaz.
Soruşturma
Aralık 2002 ve Nisan 2003'te, Plavchan, Jura ve Lipscy, Mauna Kea, Hawaii'deki Keck Gözlemevi'ndeki 10 metrelik teleskopta bir kızılötesi kamera olan Uzun Dalga Boyu Spektrometresi ile yakındaki dokuz kırmızı cücenin bir örneğini gözlemledi. Bu dokuz yıldızın tümü, Dünya'nın 100 ışıkyılı içerisindedir ve potansiyel olarak enkaz disklerine sahip olduğu düşünülmüştür. Bununla birlikte, hiçbiri, oluşturan gezegenlerin çarpışmaları tarafından üretilen ılık tozun varlığına dair herhangi bir kanıt göstermedi.
Aynı zamanda boş elle ortaya çıkan önceki araştırma araştırmaları ile araştırmacılar, kırmızı cüceleri enkaz disklerinde bulunan daha büyük, daha parlak yıldızlardan farklı kılan şeyin ne olduğunu düşündüler.
Plavchan'ın tez danışmanı Jura, “Bu genç kırmızı cücelerdeki tozun nasıl giderildiğini ve nereye gittiğini düşünmeliyiz” dedi.
Diğer genç, daha büyük yıldızlarda mı? A-, F- ve G-tipleri? toz öncelikle Poynting-Robertson sürüklemesi, radyasyon patlaması ve çarpışmalarla giderilir.
Plavchan, “Bu ilk iki süreç kırmızı cüceler için etkisizdir, bu nedenle enkaz disklerinin kaybolmasını açıklamak için başka bir şey olmalı” dedi.
Özel göreliliğin bir sonucu olan Poynting-Robertson sürüklemesi altında, toz ısınana ve süblimleşene kadar yavaşça yıldıza doğru sarılır.
Davadaki yeni ipucu
Plavchan, Jura ve Lipscy, Poynting-Robertson sürüklemesine benzer, eksik kırmızı cüce enkaz disklerinin durumunu çözebilecek başka bir işlem olduğunu keşfetti: yıldız rüzgar sürüklemesi.
Güneşimiz ve kırmızı cüceler gibi yıldızlar yıldız bir rüzgara mı sahip? protonlar ve bir yıldızın dış katmanlarındaki manyetik alanlar tarafından saniyede birkaç yüz milden fazla hıza sürülen ve uzaya atılan diğer parçacıklar. Kendi güneş sistemimizde, güneş rüzgarı kuyruklu yıldızların kuyruklarını şekillendirmek ve yeryüzünde Aurorae Borealis üretmekle sorumludur.
Bu yıldız rüzgarı ayrıca bir yıldızı çevreleyen toz taneleri üzerinde sürükleme yapabilir. Gökbilimciler bu sürükleme gücünü uzun zamandır biliyorlar, ancak kendi Güneşimiz için Poynting-Robertson sürüklemesinden daha az önemli. Bununla birlikte, kırmızı cüceler daha güçlü manyetik fırtınalar yaşar ve sonuç olarak daha güçlü yıldız rüzgarlarına sahiptir. Ayrıca, X-ışını verileri yıldızlar çok gençken ve gezegenler oluştuğunda kırmızı cüce rüzgarların daha güçlü olduğunu göstermektedir.
“Yıldız rüzgarı sürüklemesi, meydana gelen çarpışmalarda oluşan tozu çıkararak kırmızı cücelerin etrafında gezegenler oluşturmanın kanıtlarını“ silebilir ”. Yıldız rüzgar sürüklemesi olmasa bile, enkaz diski hala orada olacaktı ve mevcut teknoloji ile görebilecektik. ”Dedi.
Bu araştırma potansiyel olarak kayıp disklerin durumunu çözmektedir, ancak daha fazla çalışma gerekmektedir. Gökbilimciler genç yıldızların ve kırmızı cücelerin etrafındaki yıldız rüzgarlarının gücü hakkında çok az şey biliyorlar. Spitzer Kızılötesi Teleskop Tesisi tarafından kırmızı cücelerin daha fazla gözlemlenmesi bu araştırmayı desteklese de, genç kırmızı cücelerin etrafındaki yıldız rüzgarlarının gücünü doğrudan ölçene kadar bu durum kapatılmayacak.
Bu araştırma yayınlanmak üzere Astrofizik Dergisi'ne gönderilmiştir ve NASA'nın finansmanı ile desteklenmektedir.
Orijinal Kaynak: UCLA Haber Bülteni
