James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, Istakoz Bulutsusu’nun yüksek düzeyde radyasyona maruz kalan bir bölgesinde kayalık gezegen oluşumu için gerekli olan su ve molekülleri gözlemlediler. XUE programının bir parçası olan bu keşif, kayalık gezegenlerin oluşabileceği bilinen ortamları genişletiyor, önceki inanışlara meydan okuyor ve ötegezegen çeşitliliğine dair yeni bilgiler sağlıyor.
Gökbilimciler kayalık gezegenlerin yapı taşları arasında yer alan çeşitli moleküller buluyorlar.
Uzay zorlu bir ortamdır ancak bazı alanlar diğerlerinden daha da zorludur. Istakoz Bulutsusu olarak bilinen yıldız oluşum bölgesi, galaksimizdeki en büyük yıldızlardan bazılarına ev sahipliği yapıyor. Büyük yıldızlar daha sıcaktır ve bu nedenle daha fazla ultraviyole (UV) ışık yayarlar. Bu UV ışığı, yakındaki yıldızların etrafındaki gezegen oluşturan diskleri yıkar. Gökbilimciler UV’nin birçok kimyasal molekülü parçalamasını beklerler. Ancak James Webb Uzay Teleskobu böyle bir diskte su, karbon monoksit, karbon dioksit, hidrojen siyanür ve asetilen dahil olmak üzere çeşitli moleküller tespit etti. Bu tür moleküller kayalık gezegenlerin yapı taşları arasındadır.
Bu, içinde gezegenlerin oluştuğu bir proto-gezegen diskiyle çevrelenmiş genç bir yıldızın bir sanatçının izlenimidir. Kredi bilgileri: ESO
Webb Uzay Teleskobu, Zorlu Ortamlarda Kayalık Gezegenlerin Oluşabileceğini Ortaya Çıkardı
Gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ekip, galaksimizdeki en ekstrem ortamlardan birinde bulunan bir diskin yüksek düzeyde radyasyona maruz kalan iç, kayalık gezegen oluşturan bölgelerindeki su ve diğer moleküllerin ilk gözlemini sağlamak için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Bu sonuçlar, kayalık gezegen oluşumuna ilişkin koşulların, önceden düşünülenden daha geniş bir çevre aralığında meydana gelebileceğini göstermektedir.
XUE Programından İlk Sonuçlar
Bunlar, gezegen oluşturan disklerin (geniş, dönen gaz bulutları, toz ve gezegenlerin oluşup evrimleştiği kaya parçaları) karakterizasyonuna odaklanan eXtreme Ultraviyole Ortamları (XUE) James Webb Uzay Teleskobu programının ilk sonuçlarıdır. büyük yıldız oluşum bölgeleri. Bu bölgeler muhtemelen çoğu gezegen sisteminin oluştuğu ortamı temsil ediyor. Çevrenin gezegen oluşumu üzerindeki etkisini anlamak, bilim adamlarının farklı dış gezegen türlerinin çeşitliliği hakkında fikir sahibi olmaları açısından önemlidir.
Istakoz Bulutsusu’nun incelenmesi
XUE programı, Akrep takımyıldızında, Dünya’dan yaklaşık 5.500 ışıkyılı uzaklıkta bulunan büyük bir emisyon bulutsusu olan Istakoz Bulutsusu’nun (NGC 6357 olarak da bilinir) üç bölgesinde toplam 15 diski hedefliyor. Istakoz Bulutsusu en genç ve en yakın devasa yıldız oluşum komplekslerinden biridir ve galaksimizdeki en büyük yıldızlardan bazılarına ev sahipliği yapar. Büyük yıldızlar daha sıcaktır ve bu nedenle daha fazla ultraviyole (UV) radyasyon yayarlar. Bu, gazı dağıtarak diskin beklenen ömrünü bir milyon yıl kadar kısa hale getirebilir. Webb sayesinde gökbilimciler artık UV radyasyonunun, Güneşimiz gibi yıldızların etrafındaki proto-gezegen disklerinin iç karasal gezegen oluşturan bölgeleri üzerindeki etkisini inceleyebiliyorlar.
Webb’in Benzersiz Yetenekleri
Almanya’daki Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden ekip lideri María Claudia Ramírez-Tannus, “Webb, devasa yıldız oluşum bölgelerinde gezegen oluşturan diskleri incelemek için uzaysal çözünürlüğe ve hassasiyete sahip tek teleskoptur” dedi.
Gökbilimciler, Webb’in Orta Kızılötesi Cihazındaki (MIRI) Orta Çözünürlüklü Spektrometreyi kullanarak Istakoz Bulutsusu’ndaki disklerin kayalık gezegen oluşturan bölgelerinin fiziksel özelliklerini ve kimyasal bileşimini karakterize etmeyi amaçlıyor. Bu ilk sonuç, Pismis 24 yıldız kümesinde yer alan XUE 1 adı verilen protogezegen diskine odaklanıyor.
İsveç’teki Stockholm Üniversitesi’nden ekip üyesi Arjan Bik, “Yalnızca MIRI dalga boyu aralığı ve spektral çözünürlük, kayalık gezegenlerin oluştuğu sıcak gaz ve tozun moleküler envanterini ve fiziksel koşullarını araştırmamıza olanak tanıyor” diye ekledi.
NGC 6357’deki birkaç büyük yıldızın yakınındaki konumu nedeniyle bilim insanları, XUE 1’in yaşamı boyunca sürekli olarak yüksek miktarda ultraviyole radyasyona maruz kalacağını düşünüyor. Ancak ekip, bu ekstrem ortamda hâlâ karasal gezegenlerin yapı taşları olan bir dizi molekül tespit etti.
Hollanda’daki Radboud Üniversitesi’nden ekip üyesi Rens Waters, “XUE 1’in etrafındaki iç diskin, yakındaki yıldız oluşum bölgelerindekilere oldukça benzer olduğunu bulduk” dedi. “Su ve karbon monoksit, karbon dioksit, hidrojen siyanür ve asetilen gibi diğer molekülleri tespit ettik. Ancak bulunan emisyon bazı modellerin tahmin ettiğinden daha zayıftı. Bu, küçük bir dış disk yarıçapı anlamına gelebilir.”
Radboud Üniversitesi’nden Lars Cuijpers, “Şaşırdık ve heyecanlandık çünkü bu moleküller bu aşırı koşullar altında ilk kez tespit ediliyor” diye ekledi. Ekip ayrıca diskin yüzeyinde küçük, kısmen kristalize silikat tozu da buldu. Bunun kayalık gezegenlerin yapı taşları olduğu düşünülmektedir.
Kayalık Gezegen Oluşumunun Etkileri
Bu sonuçlar kayalık gezegen oluşumu için iyi bir haber çünkü bilim ekibi iç diskteki koşulların, yalnızca düşük kütleli yıldızların oluştuğu yakınlardaki yıldız oluşum bölgelerinde bulunan, iyi çalışılmış disklerde bulunan koşullara benzediğini buldu. Bu, kayalık gezegenlerin daha önce inanıldığından çok daha geniş bir çevre yelpazesinde oluşabileceğini gösteriyor.
Ekip, XUE programından elde edilen geri kalan gözlemlerin bu koşulların ortak yönünü belirlemek açısından çok önemli olduğunu belirtiyor.
Ramírez-Tannus, “XUE 1 bize kayalık gezegenler oluşturacak koşulların mevcut olduğunu gösteriyor, dolayısıyla bir sonraki adım bunun ne kadar yaygın olduğunu kontrol etmektir” diyor. “Bu koşulların gözlemlenebileceği sıklığı belirlemek için aynı bölgedeki diğer diskleri de gözlemleyeceğiz.”
Bu sonuçlar şu adreste yayınlandı: Astrofizik Dergisi.
Referans: María Claudia Ramírez-Tannus, Arjan Bik, Lars Cuijpers, Rens Waters, Christiane Göppl, Thomas Henning, Inga Kamp, Thomas Preibisch, Konstantin V. Getman tarafından “XUE: Aşırı Işınlanmış Bir Öngezegen Diskinin İç Bölgesindeki Moleküler Envanter” , Germán Chaparro, Pablo Cuartas-Restrepo, Alex de Koter, Eric D. Feigelson, Sierra L. Grant, Thomas J. Haworth, Sebastián Hernández, Michael A. Kuhn, Giulia Perotti, Matthew S. Povich, Megan Reiter, Veronica Roccatagliata, Elena Sabbi, Benoît Tabone, Andrew J. Winter, Anna F. McLeod, Roy van Boekel ve Sierk E. van Terwisga, 30 Kasım 2023, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad03f8
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 liderliğindeki uluslararası bir programdır. NASA ortakları ESA ile (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.