Bulutsu - Gezegen Avı

Spitzer Teleskobu Çalkantılı Bir Biçimde Dönen Yığınlar Halinde Gezegen Malzemesi Belirledi


Yukarıdaki resim bir sanatçı gözüyle çalkantılı bir biçimde dönen bir gezegen oluşum diskindeki malzeme öbeğini gösteriyor. Görüntü katkısı : NASA / JPL
> Yüksek çözünürlüklü görüntü

Pasadena / Kaliforniya (ABD) - Gökbilimciler genç bir yıldızın çevresinde meydana gelen tuhaf davranışlara şahit oldular. Bir başka yıldız, bir gezegen veya ona benzer bir şey, bu genç yıldızın çevresinde yer alan gezegen oluşum diski içerisindeki bir öbek malzemeyi kenarlara doğru itiyormuş gibi görünmekte. NASA'nın Spitzer Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemler, gezegen oluşumunun erken evrelerine yönelik ender rastlanan bir fırsat sunuyor.

Gezegenler, dönmekte olan gaz ve toz diskleri içerisinde oluşurlar. Spitzer, geçtiğimiz beş aylık dönemde LRLL 31 adı verilen genç bir yıldızın çevresinde yer alan böyle bir diskten gelen kırmızı ötesi ışığı gözlemledi. Gelen bu ışık, gökbilimcileri şaşırtarak bir hafta kadar kısa bir süre içerisinde beklenmedik değişiklikler gösterdi. Gezegenlerin oluşumu milyonlarca yıl sürer; bu nedenle de biz insanların algılayabileceği zaman aralıklarında herhangi bir şeyin değiştiğini görmek çok nadir rastlanacak bir durumdur.

Bu durumun olası bir açıklaması, yıldıza yakın bir başka yıldız veya gelişmekte olan bir gezegen biçimindeki yol arkadaşının gezegen oluşum malzemesini bir araya itip, yıldız etrafında dolandıkça bunun kalınlığında farklılık yaratması olabilir.

Baltimore / Maryland - ABD'de bulunan Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nden James Muzerolle "Gezegenler oluşmuş mu, yoksa oluşacak mı bilmiyoruz; ancak kendisi bir gezegen haline dönüşecek veya bir gezegenin oluşumunu dolaylı yoldan etkileyecek olan bu ince tozun nitelikleri ve devinimi hakkında daha fazla bilgi sahibi oluyoruz." diyor. Bu konuda Astrophysical Journal Letters dergisinde yayınlanmak üzere araştırması kabul edilen ilk yazar olan Muzorelle sözlerine şöyle devam ediyor "Bu durum, uzun bir süreç olan gezegen oluşumuna atılacak eşi benzeri olmayan, gerçek zamanlı anlık bir bakıştır".

Gezegen oluşumuyla ilgili varsayımlardan bir tanesi, gezegenlerin ilk olarak bir yıldızın çevresindeki disk içerisinde dolanan çok küçük tozlu parçacıklar olarak ortaya çıktığını ileri sürmektedir. Bu parçacıklar, yapışkan bir kartopu gibi gittikçe daha fazla kütle toplayarak yavaşça büyür. Gezegenler büyüdükçe, ortasında gözleme benzeri büyük delikleri olan ve geçiş diski adı verilen halkalar oluşana kadar tozun içerisinde boşluklar yaratır. Zaman içerisinde bu halkalar yok olup gider ve yerine gezegenler, göktaşları ve kuyruklu yıldızlar arasında meydana gelen çarpışmalardan geriye kalan enkazlarla oluşan yeni tür diskler ortaya çıkar. Nihayetinde ise, bizimkine benzeyen, daha oturmuş, olgunluğa erişmiş bir gezegen sistemi meydana gelir.

Spitzer 2003 yılında fırlatılmadan önce, boşlukları veya deliği olan yalnızca birkaç geçiş diski bilinmekteydi. Spitzer'in gelişkin kırmızı ötesi görüşüyle birlikte, şimdi düzinelerce yeni geçiş diski bulunmuş durumda. Uzay teleskobu bu disklerin ılık ışıltısını algılayıp, dolaylı yoldan haritalarını çıkarmaktadır.

Muzerolle ve ekibi, çoğu geçiş diskine sahip olduğu bilinen bir grup genç yıldızı incelemek üzere yola çıkmış. Seçilen yıldızlar yaklaşık iki ila üç milyon yaşında ve de Kahraman Takımyıldızı içerisinde yer alan IC 348 yıldız oluşum bölgesinde, yaklaşık 1000 ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor. Bu yıldızlardan bazıları şaşırtıcı değişim belirtileri göstermiş. Gökbilimciler, bunlardan biri olan LRLL 31'i takibe alarak, beş ay boyunca yıldızı Spitzer'in üç farklı cihazıyla incelemişler.

Yapılan gözlemler, yıldızın diski üzerinde en iç tarafta yer alan bölgeden gelen ışığın birkaç haftada bir ve hatta bir seferinde yalnızca bir hafta içerisinde değiştiğini göstermiş. Tuscon / ABD'de bulunan Arizona Üniversitesi'nde görev yapan ve araştırmanın eş yazarlarından biri olan Kevin Flaherty, konuyla ilgili olarak "Geçiş diskleri zaten yeterince nadir bulunurlar; bu nedenle de böyle değişkenlik gösteren birini görebilmek gerçekten çok heyecan verici" diyor.

Zaman içerisinde kırmızı ötesi ışığın hem yoğunluğu, hem de dalga boyu değişmiş. Örneğin, kısa dalga boyunda görülen ışık miktarı arttığında, daha uzun dalga boyundaki parlaklık azalmış veya tam tersi olmuş.

Muzorelle ve ekibi, yıldızın sistem diski içerisindeki bir boşlukta dolanmakta olan bir eşin eldeki verileri açıklayabileceğini belirtiyor. NASA'nın Pasadena / Kaliforniya - ABD'de yer alan Jet İtiş Gücü Laboratuvarı'nda görev yapan ve araştırmanın eş yazarlarından biri olan Elise Furlan, bu konuda "Neredeyse tam yandan görülen bir disk içerisindeki boşlukta dolanacak bir eş, yıldızın etrafında döndükçe iç diskin kenar yüksekliğini düzenli olarak değiştirirdi. Daha yüksek bir kenar, daha büyük ve sıcak olacağından kısa dalga boylarında daha fazla ışık yayacak; ancak aynı zamanda diskin dış kısımlarındaki soğuk malzemeyi gölgede bırakacağından, uzun dalga boyundaki ışıkta azalmaya neden olacaktı. Öte yandan, alçak bir kenar ise tam tersi bir duruma sebep olurdu. İşte, elimizdeki verilerde gözlemlediğimiz de tam olarak budur".

Bu eş, malzemeleri bu kadar hızlı hareket ettirebilmek için yakında, yani Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin onda biri uzaklıkta olmalıydı.

Şimdi gökbilimciler, yeryüzündeki teleskopları kullanarak var olan bir eşin yıldız üzerinde algılanabilecek kadar güçlü bir çekim yaratıp yaratmadığını takip etmeyi planlıyorlar. Spitzer de "ılık" görevi boyunca bu sistemi tekrar gözlemleyerek, yörüngede bir eş olması halinde bekleneceği üzere bu değişimlerin dönemsel olup olmadığına bakacak. Bu yılın Mayıs ayında soğutucu sıvısı tükenen Spitzer, şu anda halen iki kırmızı ötesi kanalı açık durumda, nispeten daha ılık bir sıcaklıkta çalışmasını sürdürüyor.

Muzorelle "Gökbilimciler için herhangi bir şeyi canlı olarak izlemek çok heyecan vericidir" diyor ve ekliyor "Bu durum aynen bizim yaşambilimciler gibi olmamız ve bir laboratuvar kabı içinde büyümekte olan hücreleri izlememize benziyor; tek fark bizim numunemizin ışık yılları uzaklıkta olması".