Gökbilimciler, Güneş gibi yıldızların yaşlandıkça manyetik frenlemede önemli bir azalma yaşadığını, bunun da yıldız evrimi ve yaşlı yıldızların etrafındaki yaşanabilir ortam potansiyeli hakkındaki anlayışımızı değiştirdiğini keşfettiler. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Yeni araştırmalar yaşlı yıldızların manyetik frenlemelerinin daha zayıf olduğunu ortaya koyuyor ve bu da onların uzaylı yaşamı bulmak için en önemli yerler olabileceğini öne sürüyor.
Bir zamanlar kozmik bir zamanda, bilim adamları yıldızların sonsuz bir manyetik fren uyguladığını ve bunun da dönüşlerinin sonsuz bir yavaşlamasına neden olduğunu varsaydılar. Yeni gözlemler ve gelişmiş yöntemlerle artık bir yıldızın manyetik sırlarına baktılar ve bunun bekledikleri gibi olmadığını gördüler.
Uzaylı komşular bulmak için kozmik sıcak noktalar, orta yaş krizini ve sonrasındaki yıldızların etrafında olabilir. Manyetik olaylara ve yaşanabilir ortamlara ışık tutan bu çığır açıcı çalışma, The Guardian’da yayınlandı. Astrofizik Günlük Mektupları.
Dış Gezegenlerin ve 51 Pegasi’nin Keşfi
1995 yılında İsviçreli gökbilimciler Michael Mayor ve Didier Queloz, güneş sistemimiz dışında, 51 Pegasi olarak bilinen Güneş benzeri uzak bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegenin ilk keşfini duyurdular. O zamandan bu yana galaksimizdeki diğer yıldızların etrafında dönen 5500’den fazla sözde ötegezegen bulundu ve iki bilim insanı, öncü çalışmaları nedeniyle 2019’da Nobel Fizik Ödülü’nü paylaştı. Bu hafta uluslararası bir gökbilimci ekibi, 51 Pegasi’nin yeni gözlemlerini yayınladı; bu, yıldızın etrafındaki mevcut manyetik ortamın karmaşık yaşamın gelişimi için özellikle uygun olabileceğini öne sürdü.
51 Pegasi sistemini ve ölçülen manyetik alanını gösteren kompozit görüntü. 51 Pimin tespit edilen “Zayıf Manyetik Frenlemesi”, manyetik ortamı daha kararlı hale getiren nispeten ani bir değişikliği temsil eder. Mevcut çalışma, Güneş’in bu geçişi zaten gerçekleştirdiğini ve daha karmaşık yaşamın gelişimini desteklediğini öne sürüyor. Kredi bilgileri: AIP/J. Fohlmeister, düzenlendi
Yıldızlarda Manyetik Frenlemeyi Yeniden Düşünmek
Güneş gibi yıldızlar hızla dönerek doğarlar, bu da şiddetli bir şekilde patlayabilen güçlü bir manyetik alan yaratır, gezegen sistemlerini yüklü parçacıklar ve zararlı radyasyonla bombalar. Milyarlarca yıl boyunca, yıldızın dönüşü, manyetik frenleme olarak bilinen bir süreç olan, yüzeyinden akan rüzgarın manyetik alanı boyunca sürüklenmesi nedeniyle yavaş yavaş yavaşlar. Daha yavaş dönüş, daha zayıf bir manyetik alan üretir ve her iki özellik de birbirini besleyerek azalmaya devam eder. Yakın zamana kadar gökbilimciler manyetik frenlemenin süresiz olarak devam ettiğini varsayıyordu ancak yeni gözlemler bu varsayımı sorgulamaya başladı.
Gelişmiş Gözlemlerden Yeni İçgörüler
Golden, Colorado, ABD’deki White Dwarf Research Corporation’da kıdemli araştırma bilimcisi olan ekip lideri Travis Metcalfe, “Güneş gibi yaşlı yıldızlardaki dönme ve manyetizmanın yaşamlarının ortasından sonra nasıl değiştiğine dair ders kitaplarını yeniden yazıyoruz” diyor. “Sonuçlarımız, gezegen sistemlerine sahip yıldızlar ve onların ileri medeniyetler geliştirme umutları açısından önemli sonuçlar doğuruyor.”
Almanya’nın Potsdam kentindeki Leibniz Astrofizik Enstitüsü’nün yöneticisi ve çalışmanın ortak yazarı Klaus Strassmeier şunları ekliyor: “Bunun nedeni, zayıflamış manyetik frenlemenin aynı zamanda yıldız rüzgarını da kısması ve yıkıcı patlama olaylarını daha az olası hale getirmesidir.”
NASA’nın Kepler ve TESS Görevlerinden Kanıtlar
Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa’dan gökbilimcilerden oluşan ekip, 51 Pegasi’nin gözlemlerini birleştirdi. NASAGeçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusu (TESS) Potsdam Echelle Polarimetrik ve Spektroskopik Aleti (PEPSI) kullanarak Arizona’daki Büyük Binoküler Teleskoptan (LBT) manyetik alanının son teknoloji ölçümleriyle.
rağmen dış gezegen 51 Pegasi yörüngesinde dönen yıldız, Dünya’dan görüldüğü gibi ana yıldızının önünden geçmiyor; yıldızın kendisi, yıldızın yarıçapını, kütlesini ve yaşını ölçmek için kullanılabilen TESS gözlemlerinde ince parlaklık değişimleri gösteriyor; bu teknik asterosismoloji olarak biliniyor. Bu arada, yıldızın manyetik alanı, yıldız ışığı üzerinde küçük miktarda bir polarizasyon oluşturarak, LBT üzerindeki PEPSI’nin, Zeeman-Doppler Görüntüleme olarak bilinen bir teknikle, yıldız dönerken yıldız yüzeyinin manyetik bir haritasını oluşturmasına olanak tanır. Bu ölçümler birlikte ekibin yıldızın etrafındaki mevcut manyetik ortamı değerlendirmesine olanak sağladı.
NASA’nın Kepler uzay teleskobundan yapılan önceki gözlemler, manyetik frenlemenin Güneş’in yaşının ötesinde önemli ölçüde zayıflayabileceğini ve yaşlı yıldızlarda dönme ile manyetizma arasındaki yakın ilişkiyi kesebileceğini zaten öne sürmüştü. Ancak bu değişimin kanıtı dolaylıydı ve geniş bir yaş aralığına sahip yıldızların dönüş hızı ölçümlerine dayanıyordu. Güneş’in yaşına yakın bir yerde (4,5 milyar yıl) dönüş yavaşlamasının durduğu ve yaşlı yıldızlardaki zayıf manyetik frenlemenin bu davranışı yeniden üretebileceği açıktı. Ancak bir yıldızın manyetik alanının yalnızca doğrudan ölçümleri altta yatan nedenleri ortaya çıkarabilir ve Kepler’in gözlemlediği hedefler LBT gözlemleri için çok sönüktü. TESS misyonu 2018’de Kepler’in gözlemlerine benzer şekilde ancak 51 Pegasi de dahil olmak üzere gökyüzündeki en yakın ve en parlak yıldızlar için ölçümler toplamaya başladı.
Geçtiğimiz birkaç yılda ekip, çeşitli TESS hedeflerinin manyetik alanlarını ölçmek için LBT üzerinde PEPSI kullanmaya başladı ve yavaş yavaş Güneş gibi yıldızlarda yaşlandıkça manyetizmanın nasıl değiştiğine dair yeni bir anlayış geliştirdi. Gözlemler, manyetik frenlemenin Güneş’ten biraz daha genç olan yıldızlarda aniden değiştiğini, bu noktada 10 kattan fazla zayıfladığını ve yıldızlar yaşlandıkça daha da zayıfladığını ortaya çıkardı. Ekip, bu değişiklikleri manyetik alanın gücünde ve karmaşıklığında beklenmedik bir değişime ve bu değişimin yıldız rüzgarı üzerindeki etkisine bağladı. 51 Pegasi’nin yeni ölçülen özellikleri, tıpkı kendi Güneşimiz gibi onun da zayıflamış manyetik frenlemeye geçiş sürecinden geçtiğini gösteriyor.
Dünya Dışı Yaşam Arayışına İlişkin Çıkarımlar
PEPSI tayfçekerinin baş araştırmacısı Klaus Strassmeier, “LBT ve PEPSI’nin, ötegezegen astronomisinde bu kadar önemli bir rol oynayan bu gezegen sistemi hakkında yeni bir bakış açısı ortaya koyabilmesi çok memnuniyet verici” diyor. “Bu araştırma galaksimizdeki yaşam arayışında ileriye doğru atılmış önemli bir adımdır.”
Bizim güneş sistemimizde yaşamın okyanuslardan karaya geçişi birkaç yüz milyon yıl önce gerçekleşti ve bu, Güneş’teki manyetik frenlemenin zayıflamaya başladığı zamana denk geldi. Genç yıldızlar, gezegenlerini karmaşık yaşamın gelişimine düşman olan radyasyon ve yüklü parçacıklarla bombalıyor, ancak yaşlı yıldızların daha istikrarlı bir ortam sağladığı görülüyor. Travis Metcalfe’ye göre ekibin bulguları, güneş sistemimiz dışında yaşam aramak için en iyi yerlerin orta yaşlı ve daha yaşlı yıldızların çevresi olabileceğini öne sürüyor.
Referans: Travis S. Metcalfe, Klaus G. Strassmeier, Ilya V. Ilyin, Derek Buzasi, Oleg Kochukhov, Thomas R. Ayres, Sarbani Basu, Ashley Chontos, Adam J. Finley, Victor See, Keivan G. Stassun, Jennifer L. van Saders, Aldo G. Sepulveda ve George R. Ricker, 5 Ocak 2024, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad0a95