ALMA İlginç Gezegen-oluşumu Disklerine Sahip Çift Yıldız Sistemi Buldu

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni kullanan gökbilimciler genç HK Tauri çift yıldız sisteminin her iki yıldızının etrafında çılgınca hizalanmış dikkat çekici bir gezegen-oluşumu gaz diski buldular. Bu yeni ALMA gözlemleri bir çift yıldızdaki öncül-gezegen diskinin şimdiye kadar elde edilen en net görüntülerini sağladı. Yeni sonuçlar ayrıca neden çoğu ötegezegenin — Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin aksine — garip, dışmerkezliği yüksek ya da eğimli yörüngelere sahip olduklarının açıklanmasına yardımcı olacak. Yeni sonuçlar Nature dergisinin 31 Temmuz 2014 tarihli sayısında yayımlanacak.

Bizim yalnız yaşayan Güneş’imizin dışında çoğu yıldız çiftler şeklinde doğar — iki yıldız birbirlerinin etrafındaki yörüngelerde dolanırlar. Çift yıldızlar oldukça yaygındırlar, ancak çok sayıda soruya yol açarlar, örneğin ‘bu tür karmaşık sistemlerde gezegenler nasıl ve nerede meydana gelirler?’ gibi.

“ALMA bize öncül-gezegen disklerine sahip bir çift yıldız sisteminin en iyi görünüşünü sağladı — ve bulgulara göre diskler karşılıklı olarak ters hizalanmış durumda!” diyor Swarthmore Üniversitesi, Pennsiylvania, ABD’den gökbilimci Eric Jensen.

Yeryüzü’nden 450 ışık-yılı uzaklıkta yer alan Boğa takımyıldızı doğrultusundaki HK Tauri çift sisteminin yıldızları birbirlerinden yaklaşık olarak 58 milyar kilometre uzaklıkta olup — Güneş-Neptün mesafesinin 13 katı — yaşları beş milyon yıldan azdır.

Daha sönük olan HK Tauri B yıldızı yıldız ışığını engelleyen ve kenardan görülebilen bir öncül-gezegen diski ile çevrilidir. Yıldızın parıltısı engellediği için gökbilimciler görünür ya da yakın-kırmızı-ötesi dalgaboylarında diski güzelce görüntüleyebilmektedirler.

Yoldaş yıldız HK Tauri A da yine bir diske sahip, ancak yıldız ışığı bu kez engellenemiyor. Sonuç olarak disk görünür ışıkta görülemiyor çünkü sönük olan parıldaması yıldızın göz kamaştırıcı parlaklığı gözden kayboluyor. Ancak disk milimetre-dalgaboyundaki ışıkta daha çok parlıyor, bu bölge ise ALMA’nın kolayca tespit edebileceği özellikte.

Tausur Yıldız Oluşum Bölgesi

ALMA’yı kullanan ekip sadece HK Taruri A etrafındaki diski görüntülemedi, ayrıca ilk kez dönme ölçümlerini de gerçekleştirdi. Bu daha net görüntü ile gökbilimciler disklerin birbirlerine göre en az 60 derecelik bir hizalanma açısına sahip olduklarını hesaplayabildiler. Birbirleri etrafında dolanan iki yıldızın disklerinin aynı düzlemde olmasından ziyade en azından birinin dikkate değer şekilde hiza-dışı olması gerekmektedir.

“Bu açık hizasız biçim genç çift yıldız sistemine dikkat çekici biçimde bakmamızı sağladı,” NASA Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü bünyesindeki Ötegezegen Bilim Enstitüsü’nden Rachel Akeson. “Daha önceden bu tür hiza-dışı sistemlerin olduğuna dair ipuçları içeren gözlemler yapılmış olsa da, yeni ALMA HK Tauri gözlemleri bu sistemlerden birinde neler olduğunu çok daha açık bir şekilde gösteriyor.”

Yıldızlar ve gezegenler çok miktarda gaz ve toz bulutlarından meydana gelirler. Bu bulutlardaki maddeler kütleçekimi altında büzüldüklerinde, dönmeye başlar, ta ki, toz ve gazın çoğu büyümekte olan merkezi öncül-yıldızın etrafında dönen düzleşmiş öncül-gezegen diski üzerine düşene kadar.

Ancak JK Tauri gibi çift sistemlerde işler çok daha karmaşıktır. Yıldızların görüngeleri ile öncül-gezegen diskleri aşağı yukarı aynı düzlemde olmadıklarında oluşabilecek gezegenler çok büyük bir dış-merkezliğe ve oldukça eğimli yörüngelere sahip olacaktır [1].

“Sonuçlarımız gezegen yörüngelerini değiştirebilmeye yetecek koşulların var olduğunu gösteriyor ve bu koşullar gezegen oluşumu esnasında da mevcuttu, görünen o ki, bu çift yıldız sisteminin oluşum sürecinden kaynaklanıyor,” diyor Jensen. “Diğer teorileri de gözden kaçıramayız, ancak bize göre ikinci yıldızın bu işi yaptığına eminiz.

Başka türlü görülemeyecek olan öncül-gezegen diski içindeki toz ve gazın ALMA gözlemleri bu genç çift yıldız sisteminin daha önce görülmemiş görüntülerini sağladı. “Bunu hala orada erken oluşum aşamasındaki var olan öncül-gezegen diskleri ile birlikte gözlediğimiz için, malzemenin nasıl yönelim sağladığını daha iyi görebiliyoruz.

Gelecekte, araştırmacılar bu tür sistemlerin ne kadar yaygın olduklarını belirlemek istiyorlar. Bunun özel bir durum olduğuna dikkat çekiyorlar, ancak daha sonra yapılacak olan taramalar bu tür bir hizalanmanın kendi gökadamız Samanyolu içerisinde yaygın olup olmadığını ortaya çıkarmak için gerekli olacak.

Jensen son olarak şunları aktarıyor: “Bu mekanizmanın anlaşılması büyük bir adım olsa da, ötegezegenlerin garip yörüngeleri hakkında herşeyi açıklayamıyor — tüm cevabı verecek kadar çift yoldaş henüz bulunmuş değil. Yani çözülmeyi bekleyen ilginç bulmaca halen devam ediyor!

Notlar

[1] Eğer iki yıldız ve onların diskleri aynı düzlem üzerinde değilse, yıldızlardan birinin kütleçekimsel etkisi diğer yıldızın diskini tedirgin ederek sendelemesine ya da yalpalamasına (sallanma) yol açacaktır, ya da tam tersi. Bu disklerinden birinde bir gezegenin oluşması yine diğer yıldız tarafından etkilecektir, bu da yörüngenin eğilmesine ve biçiminin bozulmasına yol açacaktır.

Bağlantılar

• Araştırma makalesi
• HK Tauri sonuçları hakkındaki NRAO basın bülteni
• NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu’ndan HK Tauri görüntüsü
• ALMA hakkında daha fazla bilgi
• ALMA fotoğrafları
• ALMA videoları
• ALMA broşürü
• ALMA filmi — Kozmik Kökenlerimizin Araştırılması
• ALMA Kozmik Kökenlerimizin Araştırılması Görüntülü Kitap – Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’nin İnşası
• ALMA ile ilgili diğer basın bültenleri

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1423.