Dev Bir Gezegenin Büyümesi

Hiç yemek pişirirken mutfağınızda tam bir karmaşa yarattınız mı? Bazı anlarda un havada yüzüyormuş gibi görünebilir, ancak bol su ekleyip hamurunuzu oluşturduktan sonra ekmek daha çok top gibi olur. Benzer bir süreç, un ve suyun gaz ve tozla değiştirilmesi dışında, PDS 70 olarak bilinen yıldız sisteminde iş başındadır. PDS 70b gezegeni söz konusu olduğunda, bu uzak dünya milyonlarca yıl boyunca kütle oluştururken, gaz ve toz yavaş yavaş içeri çekilmektedir.

Hubble kullanan araştırmacılar, gezegene düşen aşırı sıcak gazdan gelen radyasyonu yakalamak için gözlemevinin benzersiz ultraviyole duyarlılıklarını kullanarak ilk kez PDS 70b’nin kütle büyüme oranını doğrudan ölçtüler. Jüpiter büyüklüğündeki devasa ötegezegen,( veya Güneş dışı gezegen, Güneş Sistemi ‘nin dışında ve başka bir yıldızın yörüngesinde bulunan gezegenlere verilen addır.)  Uranüs’ün Güneş’ten uzaklığı ile yaklaşık olarak aynı mesafede yörüngede dönüyor – ancak yıldız sisteminde hareket ederken bir gaz ve toz karmaşasından geçiyor. Yaklaşık 5 milyon yıl önce oluşmaya başlayan gezegen, oluşum sürecinin sonunda olabilir. Araştırmacıların bulguları, uzak güneş sistemlerinde dev gezegenlerin nasıl büyüdüğü hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyen diğer astronomlara yardımcı olabilecek gezegenlerin oluşumunu incelemek için yeni bir yol açıyor.

NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu, gökbilimcilere genç bir yıldızı çevreleyen materyalden beslenen Jüpiter boyutunda, hala oluşan bir gezegene nadir bir bakış atıyor.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Brendan Bowler, “Dev gezegenlerin nasıl büyüdüğü hakkında pek bir şey bilmiyoruz” diyor ve ekliyor. “Bu gezegen sistemi bize bir gezegene düşen malzemeye tanık olmak için ilk fırsatı veriyor. Sonuçlarımız bu araştırma için yeni bir alan açıyor.”

Şimdiye kadar 4.000’den fazla ötegezegen kataloglanmış olsa da, bugüne kadar sadece 15 kadarı teleskoplarla doğrudan görüntülendi. Ve gezegenler o kadar uzak ve küçük ki, en iyi fotoğraflarda sadece nokta olarak görülebiliyor. Ekibin bu gezegeni doğrudan görüntülemek için Hubble’ı kullanmaya yönelik yeni tekniği, özellikle bir gezegenin oluşum yıllarında, daha fazla ötegezegen araştırması için yeni bir yol açıyor.

PDS 70b olarak adlandırılan bu devasa ötegezegen, yıldızı çevreleyen devasa bir toz ve gaz diski içinde aktif olarak oluşan iki gezegene sahip olduğu zaten bilinen turuncu cüce yıldız PDS 70’in yörüngesinde dönüyor. Sistem, Erboğa takımyıldızında Dünya’dan 370 ışık yılı uzaklıkta yer almaktadır.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Yifan Zhou, “Bu sistem çok heyecan verici çünkü bir gezegenin oluşumuna tanık olabiliyoruz” “Bu, Hubble’ın doğrudan görüntülediği en genç gerçek gezegen.” 5 milyon yıllık genç bir gezegende, gezegen hala malzeme topluyor ve kütle oluşturuyor. 

Hubble’ın ultraviyole ışık (UV) duyarlılığı, gezegene düşen aşırı sıcak gazdan gelen radyasyona benzersiz bir bakış sunar. Zhou, “Hubble’ın gözlemleri, gezegenin ne kadar hızlı kütle kazandığını tahmin etmemizi sağladı” diye ekliyor.

Bu gezegenle ilgili araştırma gövdesine eklenen UV gözlemleri, ekibin gezegenin kütle büyüme oranını ilk kez doğrudan ölçmesine izin verdi. Uzak dünya, yaklaşık 5 milyon yıllık bir süre içinde Jüpiter’in kütlesinin beş katına ulaştı. Mevcut ölçülen yığılma oranı, bir milyon yıl daha sabit kalırsa, gezegenin Jüpiter kütlesinin yalnızca yaklaşık 1/100’ü kadar artacağı noktaya kadar düştü.

Zhou ve Bowler, bu gözlemlerin zaman içinde tek bir anlık görüntü olduğunu vurguluyor – gezegenin kütle ekleme hızının artmakta mı yoksa azalıyor mu olduğunu belirlemek için daha fazla veri gerekiyor. “Ölçümlerimiz, gezegenin oluşum sürecinin sonunda olduğunu gösteriyor.” 

Genç PDS 70 sistemi, tüm sistem boyunca gezegenlerin büyümesini beslemek için yakıt sağlayan ilkel bir gaz ve toz diskiyle doludur. PDS 70b gezegeni, çok daha büyük olan dairesel diskten malzeme çeken kendi gaz ve toz diskiyle çevrilidir. Araştırmacılar, manyetik alan çizgilerinin gezegeni çevreleyen diskten ötegezegenin atmosferine kadar uzandığını ve gezegenin yüzeyine malzeme akıttığını varsayıyor.

Zhou, “Bu malzeme, diskten gezegene sütunları takip ederse, yerel sıcak noktalara neden olur” dedi. “Bu sıcak noktalar, gezegenin sıcaklığından en az 10 kat daha sıcak olabilir.” Bu sıcak lekelerin UV ışığında şiddetle parladığı bulundu. 

Bu gözlemler, gaz devi gezegenlerin 4.6 milyar yıl önce güneşimizin etrafında nasıl oluştuğuna dair iç görüler sunuyor. Jüpiter, çevreleyen bir malzeme diski üzerinde birikmiş olabilir. Büyük uyduları da o diskteki artıklardan oluşmuş olurdu. 

Takım için bir meydan okuma, ana yıldızın parıltısının üstesinden gelmekti. PDS 70b, Uranüs’ün Güneş’ten uzaklığı ile yaklaşık olarak aynı uzaklıkta yörüngede döner, ancak yıldızı UV dalga boylarında gezegenden 3.000 kat daha parlaktır. Zhou görüntüleri işlerken, yalnızca gezegenin yaydığı ışığı geride bırakmak için yıldızın parlamasını çok dikkatli bir şekilde kaldırdı. Bunu yaparken, Hubble gözlemlerinde bir gezegenin yıldızına ne kadar yakın olabileceğinin sınırını beş kat artırdı.

İlhan Vardar

Kaynak: Nasa, Eso  Sürüm Kimliği: 2021-021