Bilim adamları, kozmik çarpışan araba oyunu gibi, güneş sistemimizin ilk günlerinin, gezegenciklerin, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların birbirine çarptığı ve Dünya’ya, Ay’a ve diğer iç gezegenlere enkaz yağdırdığı şiddetli bir kargaşa dönemi olduğunu düşünüyor. Şimdi, tarihi bir dönüm noktasında, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu Fomalhaut adlı başka bir yıldızın etrafındaki yakındaki bir gezegen sisteminde benzer felaket niteliğindeki çarpışmaları doğrudan görüntüledi.
Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden baş araştırmacı Paul Kalas, “Bu, bir dış gezegen sisteminde birdenbire ortaya çıkan bir ışık noktasının kesinlikle ilk görüşüm” dedi. “Bu, daha önceki Hubble görüntülerimizin hiçbirinde mevcut değil; bu da, bugün kendi güneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemeyen, iki devasa nesne ile devasa bir enkaz bulutu arasında şiddetli bir çarpışmaya tanık olduğumuz anlamına geliyor. İnanılmaz!”
Dünya’dan sadece 25 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Fomalhaut, gece gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir. Güney Balığı olarak da bilinen Piscis Austrinus takımyıldızında yer alan bu balık, Güneş’ten daha büyük ve daha parlaktır ve birkaç tozlu enkaz kuşağıyla çevrelenmiştir.
Bu kompozit Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü, Fomalhaut yıldızı etrafındaki enkaz halkasını ve cs1 ve cs2 toz bulutlarını gösteriyor. Daha soluk özelliklerin görülebilmesi için Fomalhaut’un kendisi maskelenmiştir. Konumu beyaz yıldızla işaretlenmiştir.
Resim: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley); Görüntü İşleme: Joseph DePasquale (STScI)
2008 yılında bilim insanları Fomalhaut çevresinde bir aday gezegen keşfetmek için Hubble’ı kullandılar ve bu da onu görünür ışık kullanılarak bulunan olası bir gezegene sahip ilk yıldız sistemi haline getirdi. Fomalhaut b adı verilen bu nesne, şimdi toz bulutu gibi görünüyor bir gezegen gibi görünmek – gezegenciklerin çarpışmasının sonucu. Son Hubble gözlemlerinde Fomalhaut b’yi ararken bilim insanları, yıldızın etrafında benzer bir konumda ikinci bir ışık noktası bulduklarında şaşırdılar. Bu nesneye “yıldızı çevreleyen kaynak 2” veya “cs2” adını verirken, ilk nesne artık “cs1” olarak biliniyor.
Gökbilimcilerin neden bu enkaz bulutlarının her ikisini de fiziksel olarak birbirine bu kadar yakın gördükleri bir sır. Asteroitler ve gezegenimsiler arasındaki çarpışmalar rastgele olsaydı, cs1 ve cs2 ilgisiz yerlerde tesadüfen ortaya çıkmalıydı. Yine de Fomalhaut’un dış enkaz diskinin iç kısmı boyunca ilgi çekici bir şekilde birbirlerine yakın konumlanmışlar.
Bir diğer gizem ise bilim adamlarının neden bu iki olaya bu kadar kısa bir zaman diliminde tanık olduklarıdır. Kalas, “Önceki teori, her 100.000 yılda bir veya daha uzun süre bir çarpışma olması gerektiğini öne sürüyordu. Burada, 20 yılda iki tane gördük” dedi. “Son 3000 yıla ait bir filminiz olsaydı ve her yıl saniyenin çok küçük bir kısmı kadar hızlandırılmış olsaydı, bu süre içinde kaç tane parlama göreceğinizi hayal edin. Fomalhaut’un gezegen sistemi bu çarpışmalarla ışıldıyordu.”
Çarpışmalar gezegen sistemlerinin evrimi için temeldir, ancak bunlar nadirdir ve incelenmesi zordur.
Bu sanatçının konsepti, Fomalhaut yıldızı çevresinde cs2 toz bulutunun oluşmasına yol açan olaylar dizisini gösteriyor. Panel 1’de sol üst köşede Fomalhaut yıldızı görünüyor. Sağ alt köşede bulunan iki beyaz nokta, Fomalhaut’un yörüngesindeki iki devasa nesneyi temsil ediyor. Panel 2’de nesneler birbirine yaklaşıyor. Panel 3 bu iki nesnenin şiddetli çarpışmasını göstermektedir. Panel 4’te ortaya çıkan toz bulutu cs2 görünür hale geliyor ve yıldız ışığı, toz taneciklerini yıldızdan uzaklaştırıyor.
Yapıt: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)
İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nden ortak yazar Mark Wyatt, “Bu gözlemin heyecan verici yönü, araştırmacıların hem çarpışan cisimlerin büyüklüğünü hem de diskte kaç tane bulunduğunu tahmin etmelerine olanak sağlamasıdır; bu, başka herhangi bir yolla elde edilmesi neredeyse imkansız olan bir bilgidir” dedi. “Tahminlerimiz, cs1 ve cs2’yi oluşturmak için yok edilen gezegenciklerin sadece 37 mil veya 60 kilometre genişliğe sahip olduğunu gösteriyor ve Fomalhaut sisteminde yörüngede dönen bu türden 300 milyon nesne olduğu sonucunu çıkarıyoruz.”
Wyatt, “Sistem, gezegenciklerin çarpışma sırasında nasıl davrandığını araştıran doğal bir laboratuvardır ve bu da bize onların neden oluştuğunu ve nasıl oluştuklarını anlatır” diye açıkladı.
Fomalhaut cs1 ve cs2’nin geçici doğası, dış gezegenleri doğrudan görüntülemeyi amaçlayan gelecekteki uzay görevleri için zorluklar yaratmaktadır. Bu tür teleskoplar cs1 ve cs2 gibi toz bulutlarını gerçek gezegenlerle karıştırabilir.
Kalas, “Fomalhaut cs2 tam olarak yıldız ışığını yansıtan güneş dışı bir gezegene benziyor” dedi. “CS1’i incelerken öğrendiklerimiz, büyük bir toz bulutunun yıllarca gezegen görünümüne bürünebileceğidir. Bu, güneş dışı gezegenleri yansıyan ışıkta tespit etmeyi amaçlayan gelecekteki görevler için bir uyarı notudur.”
Kalas ve ekibine önümüzdeki üç yıl boyunca Hubble’a cs2’yi izlemesi için zaman verildi. Nasıl geliştiğini görmek istiyorlar; soluyor mu yoksa daha da parlaklaşıyor mu? Toz kuşağına cs1’den daha yakın olduğundan genişleyen cs2 bulutunun kuşaktaki diğer malzemelerle karşılaşma olasılığı daha yüksektir. Bu, sistemde aniden daha fazla toz birikmesine neden olabilir ve bu da tüm çevrenin daha parlak olmasına neden olabilir.
Kalas, “Cs2’nin zaman içinde şekli, parlaklığı ve yörüngesindeki herhangi bir değişikliği takip edeceğiz” dedi. “Toz tanecikleri yıldız ışığının basıncı tarafından dışarı doğru itildikçe cs2’nin daha oval veya kuyruklu yıldız şekline gelmesi mümkün.”
Ekip ayrıca NASA’nın NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazını da kullanacak. James Webb Uzay Teleskobu CS2’yi gözlemlemek için. Webb’in NIRCam’i, buluttaki toz taneciklerinin boyutunu ve bileşimlerini ortaya çıkarabilecek renk bilgisi sağlama yeteneğine sahiptir. Hatta bulutun su buzu içerip içermediğini bile belirleyebiliyor.
Hubble ve Webb bu tür görüntüleme yapabilen tek gözlemevleridir. Hubble öncelikli olarak görünür dalga boylarını görürken, Webb cs2’yi kızılötesi olarak görüntüleyebiliyor. Bu farklı, tamamlayıcı dalga boylarına, geniş bir çok-spektral araştırma ve gizemli Fomalhaut sisteminin ve onun hızlı evriminin daha eksiksiz bir resmini sağlamak için ihtiyaç duyulmaktadır.
Bu araştırma Science dergisinin 18 Aralık sayısında yayınlandı.
Hubble Uzay Teleskobu otuz yılı aşkın bir süredir faaliyet gösteriyor ve evrene ilişkin temel anlayışımızı şekillendiren çığır açıcı keşifler yapmaya devam ediyor. Hubble, NASA ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) arasındaki uluslararası işbirliğinin bir projesidir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi teleskop ve görev operasyonlarını yönetiyor. Merkezi Denver’da bulunan Lockheed Martin Space, Goddard’daki görev operasyonlarını da destekliyor. Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği tarafından işletilen Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü, NASA için Hubble bilim operasyonlarını yürütüyor.
Source link
