Sanatçının illüstrasyonu, bir gezegen sistemindeki parçalanmış nesnelerden enkazı sifonlayan beyaz bir cüce yıldızını gösteriyor. Kredi: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Beyaz cüce, bir yıldız öldüğünde meydana gelen sistemik kaosa dair fikir verir.
Yakındaki bir yıldızın şiddetli ölüm sancıları, gezegen sisteminde o kadar şiddetli bir bozulmaya neden oldu ki, ölü yıldız geride kaldı – bilinen adıyla. Beyaz cüce – California Üniversitesi, Los Angeles (UCLA) gökbilimcileri ve meslektaşlarının bildirdiğine göre, sistemin hem iç hem de dış erişim noktalarından enkaz çekiyor.
Bu, gökbilimcilerin, muhtemelen yakındaki bir asteroitten gelen kayalık-metalik malzeme ve uçtaki Kuiper kuşağında bulunanlara benzer bir cisimden geldiği tahmin edilen buzlu malzeme ile ziyafet çeken beyaz bir cüce yıldız gözlemledikleri ilk kozmik yamyamlık örneğidir. kendi güneş sistemimizden.
UCLA’da fizik ve astronomi bölümünden yeni mezun olan baş araştırmacı Ted Johnson, “Bu tür nesnelerin her ikisinin aynı anda bir beyaz cücenin üzerine toplandığını hiç görmemiştik” dedi. “Bu beyaz cüceleri inceleyerek, hâlâ bozulmamış olan gezegen sistemlerini daha iyi anlamayı umuyoruz.”
Sonuçlar, Hubble Uzay Teleskobu ve ek NASA uyduları ve gözlemevlerinden elde edilen arşiv verileri kullanılarak, Dünya’dan yaklaşık 86 ışıkyılı uzaklıkta bulunan beyaz bir cüce olan G238-44’ün atmosferi tarafından yakalanan malzemelerin incelenmesine dayanmaktadır. Beyaz cüce, güneşimize benzer bir yıldızın dış katmanlarını döktükten ve nükleer füzyon yoluyla yakıt yakmayı bıraktıktan sonra kalan yanmış çekirdektir.
Beyaz cücenin geniş kapsamlı diyeti ne kadar şaşırtıcı olsa da, bulgular da merak uyandırıyor çünkü astronomlar, buzlu nesnelerin Dünya da dahil olmak üzere güneş sistemimizdeki kuru, kayalık gezegenlere çarptığına ve suladığına inanıyorlar. Milyarlarca yıl önce kuyruklu yıldızların ve asteroitlerin gezegenimize su getirdiği ve yaşam için gerekli koşulları ateşlediği düşünülüyor. UCLA fizik ve astronomi profesörü Benjamin Zuckerman, G238-44 üzerine yağmur yağdığı tespit edilen malzemenin yapısı, buzlu rezervuarların gezegen sistemleri arasında yaygın olabileceğini ima ediyor.
Zuckerman, “Bildiğimiz yaşam, karbon, nitrojen ve oksijen gibi çeşitli uçucu elementlerle kaplı kayalık bir gezegen gerektiriyor” dedi. “Bu beyaz cücede gördüğümüz elementlerin bolluğu, hem kayalık bir ana gövdeden hem de uçucu açısından zengin bir ana gövdeden gelmiş gibi görünüyor – yüzlerce beyaz cüce üzerinde yaptığımız çalışmalarda bulduğumuz ilk örnek.”
Kaos ve yıkım: Yaşayan yıldızdan kırmızı deve, beyaz cüceye
Gezegen sistemi evrimi teorileri, bir yıldızın ölümünü çalkantılı, kaotik bir olay olarak tanımlar; bu olay, önce katlanarak kırmızı bir dev olarak bilinen şeye balonla girdiğinde başlar ve sonra dış katmanlarını hızla kaybederek beyaz bir cüceye çöker – bir beyaz cüce. Güneşimizin bir kütlesi ile Dünya büyüklüğünde süper yoğun yıldız. Süreç, kalan gezegenlerin yörüngelerini önemli ölçüde bozar ve onlara çok yakın olan daha küçük nesneler (asteroitler, kuyruklu yıldızlar, aylar) langırt gibi dağılabilir ve beyaz cüceye doğru fırlatılabilir.
Bu çalışma, beyaz cüce evresinin başlangıcından sonraki 100 milyon yıl içinde, yıldızın, yakındaki asteroit kuşağından ve çok uzaklardaki Kuiper kuşağı benzeri bölgelerinden eşzamanlı olarak malzeme yakalayıp tüketebildiğini göstererek, kaosun gerçek ölçeğini doğrulamaktadır. .
Diyagram, G238-44’ün gezegen sisteminin, merkezde küçük beyaz cüce ve ölü yıldızın üzerine düşen parçalanmış cisim parçalarından oluşan soluk bir toplanma diski ile çevrelenmiş olarak yavaş yavaş yok oluşunu göstermektedir. Kalan asteroitler, yıldızı çevreleyen ince bir malzeme akışı oluşturur. Daha büyük gaz devi gezegenler sistemde hala var olabilir ve çok daha uzaklarda kuyruklu yıldızlar gibi buzlu cisimlerden oluşan bir kuşak var. Kredi: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Gökbilimciler güneş sistemimizin dışındaki 5.000’den fazla gezegeni kataloglamış olsalar da, iç yapısı hakkında doğrudan bilgi sahibi olduğumuz tek gezegen Dünya’dır. UCLA astronomi araştırmacısı Beth, G238-44’te biriken materyaller büyük gezegenlerin yapı taşlarını temsil ettiğinden, bu beyaz cüce yamyamlığı, gezegenleri parçalara ayırmak ve yıldızın etrafında ilk oluştuklarında neyden yapıldığını görmek için eşsiz bir fırsat sunuyor, dedi. Klein, ekibin bir üyesi.
Ekip, beyaz cücenin atmosferinde diğer elementlerin yanı sıra nitrojen, oksijen, magnezyum, silikon ve demirin varlığını ölçtü. Çok yüksek miktarda demir tespit etmeleri, Dünya gibi karasal gezegenlerin metalik çekirdeklerinin kanıtıdır. Venüs, Mars ve Merkür, dedi Johnson. Beklenmedik derecede yüksek nitrojen bolluğu, buzlu cisimlerin de mevcut olduğu sonucuna varmalarına neden oldu.
Johnson, “Verilerimiz için en uygun olanı, Merkür benzeri malzeme ile buz ve tozdan oluşan kuyruklu yıldız benzeri malzemenin neredeyse ikiye bir karışımıydı” dedi. “Demir metali ve nitrojen buzunun her biri, gezegen oluşumu için çılgınca farklı koşullar önerir. Her ikisinden de bu kadar çok bilinen bir güneş sistemi nesnesi yok.”
Araştırmacılar, bundan yaklaşık 5 milyar yıl sonra kendi güneşimiz için nihai senaryonun muhtemelen G238-44 ile görülene oldukça benzer olacağını söylüyorlar. Güneşin kırmızı dev evresi sırasında, Dünya’nın iç gezegenlerle birlikte tamamen buharlaşabileceğini tahmin ediyorlar.
Güneş sistemimizin ana asteroit kuşağındaki birçok asteroitin yörüngeleri, yerçekimsel olarak bozulacaktır. Jüpiter Beyaz cüce kalıntısının da üzerine düşeceğini ve güneşin olacağını söyledi.
İki yıldan fazla bir süredir, UCLA’daki araştırma grubu, UC San Diego ve Almanya’daki Kiel Üniversitesi’ndeki meslektaşlarıyla birlikte beyaz cüce yıldızında tespit edilen unsurları analiz ederek G238-44’ün gizemini çözmek için çalıştı.
Analizleri aşağıdaki verileri içeriyordu: NASA‘nin emekli olan Uzak Ultraviyole Spektroskopik Gezgini, Keck Gözlemevi’nin Hawaii’deki Yüksek Çözünürlüklü Echelle Spektrometresi ve Hubble uzay teleskobu‘in Kozmik Köken Spektrografı ve Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrografı. Hubble Uzay Teleskobu, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı arasındaki uluslararası işbirliği projesidir.
Takımın sonuçları, 15 Haziran’da bir Amerikan Astronomi Topluluğu basın toplantısında sunuldu.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, Gezegen Sistemini Şiddetle Parçalayan Ölü Yıldız’a bakın.
Ted Johnson, UCLA kampüsünde. Kredi bilgileri: Bella Bertaud
UCLA lisans araştırması: Ted Johnson’ın yıldızlara giden yolu
Çalışmaları son yılında ABD tarafından desteklenen baş araştırmacı Ted Johnson, “Bir lisans öğrencisi olarak araştırma yapmak UCLA’da yapabileceğim en önemli şeydi” dedi. UCLA Lisans Araştırma Bursları Programı. “Bana araştırma kariyerinin devam etmek istediğim bir şey olduğunu gösterdi. İki yıl önce bu projeye başladığımda olduğumdan tamamen farklı bir bilim insanıyım. O zamanlar çok az şey biliyordum.”
Johnson, araştırma grubuna ve özellikle UCLA araştırmacısı Beth Klein’ın lisans kariyeri boyunca bir astronom olarak gelişiminin “olağanüstü akıl hocalığına” itibar etti.
“Lisans öğrencileri için çok fazla zamanı olan bir araştırma grubu bulduğum için çok şanslıydım” dedi. “Grubumuzdaki herkes, lisans öğrencilerinin olabileceğimiz en iyi bilim insanı olmamızı istedi. Grup toplantılarında, çalışmalarımızla ilgili geri bildirim ve önerilerde bulunmaya her zaman hazırlar ve her zaman son derece yapıcıydılar. UCLA’da harika bir topluluğumuz var ve bu kampüste geçirebildiğim zaman için minnettarım.”
Klein, Johnson’ın “öğretme ve birlikte çalışma ayrıcalığına sahip olduğum en iyi öğrencilerden biri” olduğunu söyledi – Johnson’ın ortak yazarı ve UCLA profesörü Benjamin Zuckerman tarafından da yinelenen bir duygu.
“Önemli bir lisans öğrencisi olan Ted tarafından yönetilen bu heyecan verici araştırma projesinde yer almak uzun zamandır bir astronom olarak benim için özel bir zevkti” dedi.
10 Haziran’da mezun olan Johnson, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde tam zamanlı doktora öncesi araştırma asistanı olarak bir pozisyonu kabul etti ve astronomi alanındaki lisansüstü programlara başvuracak.