Gezegenler, güneş sistemimizdekiler gibi, küçük kaya ve buz parçalarının bir araya toplandığı ve zamanla büyüdüğü aşağıdan yukarıya bir süreçte oluşur. Ancak gezegen ne kadar ağırsa oluşumunu bu şekilde açıklamak da o kadar zor oluyor.
Gökbilimciler, yakındaki bir yıldızın yörüngesinde dönen Jüpiter’in yaklaşık 15 katı büyüklüğünde bir nesne olan 29 Cygni b’yi incelemek için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. 29 Cygni b’nin gerçekten de bu aşağıdan yukarıya süreçten oluştuğuna dair çok sayıda kanıt buldular ve bu, en ağır gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair yeni bilgiler getirdi. Bu bulguları açıklayan bir makale Salı günü yayınlandı. Astrofizik Günlük Mektupları.
Gezegen oluşum sürecinin, yıldızların etrafındaki devasa gaz ve toz disklerinde, birikim adı verilen bir süreç yoluyla meydana geldiği genel olarak anlaşılmaktadır. Tozlar bir araya gelerek çakıl taşlarına dönüşüyor, çakıl taşları çarpışıyor ve gittikçe büyüyor, ön gezegenleri ve sonunda gezegenleri oluşturuyor. En büyüğü daha sonra Jüpiter gibi devlere dönüşmek için gaz topluyor. Gaz devlerinin oluşması daha fazla zaman aldığından ve gezegeni oluşturan madde diski sonunda buharlaşıp ortadan kaybolduğundan, gezegen sistemleri büyük gezegenlerden çok daha fazla küçük gezegenle sonuçlanır.
Buna karşılık yıldızlar, geniş bir gaz bulutu bulutu oluştuğunda ve her bir parça kendi yerçekimi altında çökerek küçülüp yoğunlaştığında oluşur. Benzer bir parçalanma süreci teorik olarak protoplanet disklerde de meydana gelebilir. Bu, bazı çok büyük nesnelerin, neden kendi yıldızlarından milyarlarca mil uzakta, proto-gezegen diskinin yığılma meydana gelemeyecek kadar zayıf olması gereken bölgelerde bulunduğunu açıklayabilir.
Gökbilimciler, Jüpiter’in 15 katı ağırlığa sahip 29 Cygni b’yi doğrudan görüntülemek için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Karbon ve oksijen gibi ağır kimyasal elementlere dair kanıtlar buldular; bu da onun bir proto-gezegen diski içinde birikerek bir gezegen gibi oluştuğunu kuvvetle akla getiriyor.
Resim: NASA, ESA, CSA, William Balmer (JHU, STScI), Laurent Pueyo (STScI); Görüntü İşleme: Alyssa Pagan (STScI)
29 Cygni b, bu iki farklı mekanizma tarafından açıklanabilecek şeyler arasındaki ayrım çizgisinde yer almaktadır. Jüpiter’in 15 katı ağırlığındadır ve yıldızının etrafında ortalama 1,5 milyar mil (2,4 milyar kilometre) uzaklıkta döner; bu da güneş sistemimizdeki Uranüs ile hemen hemen aynıdır. Araştırma ekibi bunu hedef aldı çünkü potansiyel olarak her iki süreçten de kaynaklanabilecekti.
Baltimore’da bulunan Johns Hopkins Üniversitesi ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden baş yazar William Balmer, “Bilgisayar modellerinde, bir diskteki parçalanmanın 29 Cygni b’den çok daha yüksek kütlelere ulaşması çok kolaydır. Bu, elde edebileceğiniz en düşük kütledir. Ancak aynı zamanda birikimden elde edebileceğiniz en yüksek kütledir” dedi.
Balmer’in gözlem programı 29 Cygni b’yi doğrudan görüntülemek için Webb’in NIRCam’ini (Yakın Kızılötesi Kamera) koronografik modunda kullandı. Bu gezegen, programın hedef aldığı ve hepsinin Jüpiter’in 1 ile 15 katı arasında ağırlığa sahip olduğu bilinen dört nesneden ilkiydi. Ekip ayrıca hedeflerinin yıldızlarının yaklaşık 9 milyar mil (15 milyar kilometre) yakınında yörüngede olmasını da istedi.
Gezegenlerin hepsi gençti ve oluşumlarından itibaren hala sıcaktı; sıcaklıkları yaklaşık 1.000 ila 1.900 Fahrenheit (530 ila 1.000 santigrat derece) arasında değişiyordu. Bu onların atmosferik kimyasının Balmer sistemi olan HR 8799’un gezegenlerine benzer olmasını sağlayacaktır. daha önce çalışıldı.
Ekip, uygun filtreleri seçerek ışığın karbondioksit (CO) tarafından emildiğine dair işaretler arayabildi.2) ve karbon monoksit (CO), bu da onların, gökbilimcilerin topluca metal olarak adlandırdığı daha ağır kimyasal elementlerin miktarını belirlemelerine olanak sağladı.
29 Cygni b’nin, bileşimi bakımından Güneşimize benzeyen ev sahibi yıldızına göre metaller açısından zengin olduğuna dair güçlü kanıtlar buldular. Gezegenin kütlesi göz önüne alındığında, içerdiği ağır elementlerin miktarı yaklaşık 150 Dünya’ya eşdeğerdir. Bu, proto-gezegensel bir diskten büyük miktarda metal açısından zengin katı madde biriktirdiğini gösteriyor.
Bu sanatçının konseptinde görülen ötegezegen 29 Cygni b, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 15 katı ağırlığında bir gaz devidir. Gökbilimciler NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ile 29 Cygni b’yi inceledi. Bunun muhtemelen disk parçalanmasından ziyade birikimden oluştuğunu belirlediler.
İllüstrasyon: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
Ekip ayrıca, gezegenin yörüngesinin yıldızın dönüşüyle aynı hizada olup olmadığını belirlemek için CHARA (Yüksek Açısal Çözünürlüklü Astronomi Merkezi) adı verilen yer tabanlı bir optik teleskop dizisini de kullandı. Öngezegen diskinden oluşan bir nesne için beklenebilecek hizalanmayı doğruladılar.
Johns Hopkins Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi ve ortak yazar olan Ash Messier, “Gezegenin yörüngesini güncellemeyi başardık ve ayrıca ev sahibi yıldızın bu yörüngeye göre yönünü belirlemek için gözlemledik” dedi. “Gezegenin eğiminin, güneş sistemimizdeki gezegenlerde gördüğümüze benzer şekilde, yıldızın dönme ekseniyle iyi hizalandığını gösterdik.”
Balmer, “Bir araya getirildiğinde, bu kanıt, 29 Cygni b’nin, gaz parçalanması yerine, metal açısından zengin malzemenin hızlı bir şekilde birikmesi yoluyla bir proto-gezegen diski içinde oluştuğunu güçlü bir şekilde ortaya koyuyor” dedi. “Başka bir deyişle, bir yıldız gibi değil, bir gezegen gibi oluştu.”
Ekip, programındaki diğer üç hedef hakkında veri toplarken, düşük kütleli ve yüksek kütleli gezegenler arasındaki bileşimsel farklılıklara dair kanıt aramayı planlıyor. Bu, oluşum mekanizmalarına ilişkin ek bilgiler sağlamalıdır.
James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, ortakları ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve CSA (Kanada Uzay Ajansı) ile birlikte NASA tarafından yürütülen uluslararası bir programdır.
Webb hakkında daha fazla bilgi edinmek için şu adresi ziyaret edin:
Aşağıdaki bölümlerde bu makalenin görsellerini ve videolarını mevcut tüm çözünürlüklerde indirmek için bağlantılar ve ardından ilgili bilgi bağlantıları, medya kişileri ve varsa araştırma makalesi ve İspanyolca çeviri bağlantıları bulunmaktadır.
Source link
