ALMA Gezegen Oluşturan Gaz Akışlarına Işık Tutuyor.

Gezegen oluşturan gaz akışları (Canlandırma)

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) kullanan gökbilimciler ilk kez dev gezegenlerin oluşumuna dair önemli aşamaları gözlediler.

Gözlemlerde genç bir yıldızın etrafındaki disk maddesindeki boşluk boyunca ilerleyen dev gaz akışları tespit edildi.

Doğrudan ilk kez gözlenen bu tür gaz akışlarının dev gezegenlerin oluşurken büyüdükleri esnada çevrelerindeki gazı yutmalarıyla oluşmaları bekleniyor. Sonuçlar Nature dergisinin 2 Ocak 2013 tarihli sayısında yayınlanacak.

Uluslararası gökbilimciler ekibi dünyaya 450 ışık-yılı uzaklıkta bulunan ve bir gaz diski ile kozmik tozla çevrili HD 142527 adlı genç bir yıldızı gözlediler — bulutun geriye kalan kısmı yıldızı oluşturan kısımdı.

Tozlu disk bir boşluk sayesinde iç ve dış kısım olarak ikiye ayrılıyor. Bunun da yıldızın etrafında yeni oluşmakta olan gezegenin yörüngesini temizlemesi nedeniyle oluştuğu düşünülüyor. İç taraftaki disk yıldızdan dışarıya doğru Satürn'ün güneş sistemindeki yörüngesi kadar uzağa, dıştaki diskin ise bunun 14 katı mesafeye uzandığı görülüyor. Dış taraftaki disk yıldızı düzgün bir şekilde çevrelemiyor, çevredeki gezenlerin kütleçekim etkileri nedeniyle düzensiz bir hal alıyor.

Teoriye göre, dev gezegenler dış diskten madde çalarak büyüyorlar, bu sırada gaz akışları disk içerisindeki boşluklarda köprüler meydana getiriyorlar.

"Gökbilimciler bu akışların varlığını tahmin ediyorlardi, ancak ilk kez bu tür bir gaz akışını doğrudan gözlemledik," diyor yeni calışmaya liderlik yapan Simon Casassus (Şili Üni., Şili). "Yeni ALMA teleskopu sayesinde yaptığımız doğrudan gözlemlerle, gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair şimdiki teorileri yeniliyoruz!" 

Casassus ve ekibi yıldız etrafındaki kozmik toz ve gazı incelemek ve detayli bir şekilde gözlemek için ALMA teleskopunu kullandılar. Milimetre-altı dalgaboylarında yapılan ALMA gözlemleri yıldızdan gelen ve kırmızı-ötesi ve görünür ışık teleskoplarını etkileyen ışığa da duyarlıdır. Toz diski içerisindeki boşluk zaten biliniyordu, ancak ekip ayrıca boşluk içerisinde ilerleyen gaz akışını da tespit etti, buna ilaveten boşluk boyunca dış diskten iç diske doğru ilerleyen daha yoğun iki tane gaz akışı tespit etti.

"Bu gaz akışlarının içerisinde bunlara neden olan dev bir gezegenin var olduğunu düşünüyoruz. Gezegenler dış diskten gaz maddesi alarak büyüyorlar, ancak çok dağınık birer yiyiciler: geriye kalanlar ise iç diskten besleniyorlar" diyor Şili Üniversitesi'nden ekibin üyesi Sebastian Perez.

Gözlemler HD 142527 etrafındaki disk hakkında başka bir soruya da cevap verdi. Merkezdeki yıldız hala oluşmaya devam ederken iç taraftaki diskten madde çalmaktadır. Ekip geriye kalan gaz akışının iç taraftaki diske akmasının tam olması gerektiği oranda olduğunu ve yıldızı beslediğini buldu.

Başka bir ilk ise boşlukta ilerleyen gazın varlığının tespit edilmesiydi. "Gökbilimciler uzun süredir bu boşluğu arıyorlardı, ancak şimdiye kadar sadece dolaylı gözlemlerimiz bulunuyordu. Şimdi ALMA ile doğrudan gözlemliyoruz," diye açıklıyor Şili Üniversitesi'nden ekibin başka bir üyesi Gerrit van der Plas.

Boşluğa sahip bu gaz akışların dev gezegenlerce yapıldığının bir başka kanıtı, daha büyük yoldaş yıldızdan ziyade. "İkinci başka bir yıldız boşluğu daha fazla temizlerdi, geride iz bırakmadan. Geriye kalan gazın miktarını ölçerek, bu işlemi yapan nesnenin kütlesini tahmin edebiliriz" diye ekliyor Perez.

Gezegenler için ne söylenebilir? Casassus şöyle açıklıyor, ekip onları doğrudan görmediyse de, şaşırmadım. "Başka üstün teknoloji ürünü teleskoplarla gezegenleri arıyoruz. Bununla birlikte, bu gezegenlerin halen gaz akışlarının içerisinde gömülü olmalarını bekliyoruz, ki bunlar da neredeyse görünürdedirler. Buna rağmen, belki de bu gezegenleri görmenin küçük bir olasılığı halen olabilir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma “Flows of gas through a protoplanetary gap”, başlıklı bir makale olarak Nature dergisinin 2 Ocak 2013 tarihli sayısında yayınlanacaktır.

Araştırma ekibinde S. Casassus (Şili Üniversitesi, Şili; Millennium Nucleus for Protoplanetary Disks — Ekonomi Bakanlığı, Şili Hükümeti), G. van der Plas (Şili Üniversitesi, Şili), S. Pérez M. (Şili Üniversitesi, Şili), W. R. F. Dent (Ortak ALMA Gözlemevi, Şili; Avrupa Güney Gözlemevi, Şili), E. Fomalont (NRAO, ABD), J. Hagelberg (Cenevre Gözlemevi, İsviçre), A. Hales (Ortak ALMA Gözlemevi, Şili; NRAO, ABD), A. Jordán (Şili Katolik Üniversitesi, Şili), D. Mawet (Avrupa Güney Gözlemevi, Şili), F. Ménard (CNRS / INSU, Fransa; Şili Üniversitesi, Şili; CNRS / UJF Grenoble, Fransa), A. Wootten (NRAO, ABD), D. Wilner (Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi, ABD), A. M. Hughes (Berkeley Üniversitesi, ABD), M. R. Schreiber (Valparaiso Üniversitesi, Şili), J. H. Girard (Avrupa Güney Gözlemevi, Şili), B. Ercolano (Ludwig-Maximillians-Universitesi, Almanya), H. Canovas (Valparaiso Üniversitesi, Şili), P. E. Román (Şili Üniversitesi, Şili ), V, Salinas (Şili Üniversitesi, Şili) yer almaktadır.

ALMA projesi Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya ortaklığıdır. ALMA Avrupa’da ESO tarafından, Kuzey Amerika’da ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) ile Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) işbirliği tarafından, Doğu Asya’da Tayvan’daki Sinica Akademisi (AS) işbirliği ile Japonya Ulusal Doğa Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmektedir. ALMA’nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA’nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.

Kaynak: ESO Türkiye