James Webb Uzay Teleskobu, gezegenin oluşumu hakkında ipuçları sağlayan neon sinyallerini tespit etti
Güneş sistemimiz gibi gezegen sistemlerinde, gaz açısından zengin sistemlere kıyasla kayalık cisimlerin daha baskın olduğu görülüyor. Bu, Kuiper kuşağını, asteroit kuşağını ve iç gezegenleri kapsar. Ancak gökbilimciler uzun süredir gezegeni oluşturan disklerdeki gazın başlangıçtaki kütlesinin genellikle katıların kütlesinden 100 kat daha fazla olduğunu gözlemlemekteydi. Bu çok önemli bir soruyu gündeme getiriyor: Gazın çoğu diskten veya sistemden nasıl ve ne zaman çıkıyor?
James Webb Uzay Teleskobu (JWST), gezegen oluşumunu incelemek için hayati öneme sahiptir. James Webb Uzay Teleskobu, genç yıldızları çevreleyen yıldız çevresi diskler olan gezegenlerin doğum yerlerini inceleyerek bu sürece dair anlayışımızı geliştiriyor.
Arizona Üniversitesi liderliğindeki bir grup araştırmacı, yeni bir çalışmada ilk kez gaz içeriğini aktif olarak dağıtan bir gezegenden oluşan eski bir diski görüntüledi. Araştırmacılar Leicester, Cambridge ve Arizona Üniversitelerindendir.
Bilim adamlarının, yeni oluşan gezegenlerin çevrelerindeki gazı emmesinin ne kadar süreceğini hesaplamak için gazın proto-gezegen disklerinden ne zaman ayrıldığını bilmeleri gerekiyor.
Gezegenler, gezegen sistemi oluşumunun ilk aşamalarında genç bir yıldızı çevreleyen dönen bir gaz ve mikroskobik toz parçacıkları diski içinde ortaya çıkar. Gezegenler, bu parçacıklar bir araya gelerek gezegenleri oluşturduğunda yaratılır; bunlar daha büyük parçalardır ve sonunda çarpışıp birleşerek gezegenleri oluştururlar. Diskteki maddenin miktarı ve süresi gezegenlerin özelliklerini belirler. Sonuç olarak diskin nasıl gelişip yayıldığı, gezegenin nasıl oluştuğunu büyük ölçüde etkiliyor.
En son keşif, diski yavaş yavaş gaz saçan genç yıldız T Cha'nın gözlemlenmesine odaklanıyor. Bu, diskin daha geniş bir alanından gelen argon ve neon gibi soy gazların rüzgarlarının gözlemlenmesiyle kanıtlanmıştır. Bu, gezegeni yaratan diskteki bu tür rüzgarların ilk görüntüsü. Bu rüzgarların işleyişi hakkında bilgi sahibi olmak, güneş sistemimizi ve geçmişini nasıl etkilediğini anlamamıza yardımcı olacaktır.
Bilim insanları on yılı aşkın bir süredir protoplanet disk rüzgarlarının gizemlerini çözmeye çalışıyorlar. Araştırmacılar, James Webb Uzay Teleskobu gözlemlerini geçmişte yer tabanlı teleskoplarla yapılan gözlemlerle karşılaştırarak, bu çabada büyük bir ilerlemeyi temsil eden büyük miktarda veriye erişim sağlıyor.
Leicester Üniversitesi'nden ortak yazar Profesör Richard Alexander şunları söyledi: “Neonu ilk kez on yıldan fazla bir süre önce gezegen oluşturan diskleri incelemek için kullandık, hesaplamalı simülasyonlarımızı Spitzer'den gelen verilere ve ESO VLT ile elde ettiğimiz yeni gözlemlere göre test ettik. Çok şey öğrendik, ancak bu gözlemler nasıl olduğunu ölçmemize izin vermedi. çok fazla kütle kaybediyor.” Diskler.
“Yeni JST verileri muhteşem ve görüntülerdeki disk rüzgarı problemini çözmek asla mümkün olabileceğini düşünmediğim bir şeydi. Bunun gibi daha fazla gözlemle JST, ortaya çıkan gezegen sistemlerini daha önce hiç olmadığı şekilde anlamamızı sağlayacak.”
Araştırmanın başyazarı Arizona Üniversitesi'nden Naman Bajaj şunları söyledi: “Bu rüzgarlar ya yüksek enerjili yıldız fotonları (yıldız ışığı) ya da gezegeni oluşturan diski ören manyetik alan tarafından yönlendiriliyor olabilir.”
İkisi arasında ayrım yapmak için, bu sefer Leiden Gözlemevi'nden ve daha önce Cambridge Üniversitesi Astronomi Enstitüsü'nden Dr. Andrew Sellick'in liderliğindeki aynı grup, yıldız fotonlarının neden olduğu saçılma simülasyonlarını gerçekleştirdi. Yüksek enerjili yıldız fotonları tarafından saçılmanın gözlemler için geçerli bir açıklama olduğunu ve bu simülasyonları gerçek verilerle karşılaştırdıktan sonra göz ardı edilemeyeceğini buldular.
Olayları bir perspektife oturtmak gerekirse, bilim insanları Ay'ın kütlesinin bu proto-gezegen disklerinden her yıl salınan kütle miktarına eşit olduğunu belirlediler!
Leiden Gözlemevi'nden ve daha önce Cambridge Üniversitesi Astronomi Enstitüsü'nden Dr. Andrew Sellick'in liderliğindeki aynı ekip, ikisini birbirinden ayırt etmek için yıldız fotonlarının neden olduğu saçılımı simüle etti. Bu simülasyonları gerçek verilerle karşılaştırdıktan sonra, yüksek enerjili yıldız fotonları tarafından saçılmanın gözlemler için makul bir açıklama olduğu ve göz ardı edilemeyeceği sonucuna vardılar.
Bu bulguların sonuçları derin olup, gezegen oluşumu için gerekli olan gaz ve tozun dağılımını etkileyen karmaşık etkileşimlere yeni bakış açıları kazandırmaktadır. Disk dağılımının ardındaki mekanizmaları daha iyi anlayan bilim insanları, gezegen oluşumuna yol açan koşulları ve zaman çizelgelerini daha iyi tahmin edebilirler.
Dergi referansı:
- Noman S. Bajaj ve ark. “JWST MIRI MRS'nin T Cha gözlemleri: uzaysal olarak çözümlenmiş bir disk rüzgarının keşfi.” Astronomi Dergisi (2024). Dijital Kimlik: 10.3849/1538-3881/ad22e1
