Sadece 63 ışıkyılı uzaklıkta bulunan genç bir sistem olan Beta Pictoris, gizemi ve sıra dışı özellikleriyle bilim adamlarını büyülemeye devam ediyor. Araştırmacılar onlarca yıldır bu sistemi inceliyorlar ve yakın zamanda ilginç bir keşifte bulundular.
Beta Painter’ın ilk ilginç özelliği, toz birikintilerinden oluşan bir diskin varlığıdır. Bunlar asteroitlerin, kuyruklu yıldızların ve gezegenciklerin çarpışması sonucu oluşan enkazlardır. Hubble Uzay Teleskobu bu sistemde birinciye göre eğik ikinci bir disk parçası keşfetti.
Beta Pictoris’in çalışmaları, yeni bilgiler sağlayabilen James Webb Uzay Teleskobu’nun yardımıyla devam ediyor. İspanya Astrobiyoloji Merkezi’nden Isabel Rebolido liderliğindeki bir ekip, disk kalıntılarının bileşimini incelemek için NIRCam (yakın kızılötesi kamera) ve MIRI (orta kızılötesi cihaz) gözlemlerini kullandı. Sonuçlar, bir kedinin kuyruğunu anımsatan keskin kavisli bir toz kuyruğu gösterdi.
Rebolido şunu belirtiyor: “Bu sistemin bir dizi özelliği var: inceleyebileceğimiz parlak bir yıldız ve dış gezegenler ve kuyruklu yıldızlar da dahil olmak üzere birçok bileşenden oluşan karmaşık bir yıldız çevresi ortamı. Daha önce, Dünya’dan yapılan gözlemler yeterli hassasiyete ve uzaysal çözünürlüğe sahip değildi; şimdi buna James Webb cihazlarının yardımıyla sahip olabiliyoruz, dolayısıyla “kuyruk” görünmez kalıyordu.”
Ek olarak veriler, iki disk arasındaki sıcaklık farklılıklarını da gösterdi; bu da farklı malzeme bileşimlerine işaret ediyor. NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden çalışmanın ortak yazarı Stark şunları söylüyor: “James Webb’in bize Beta Pictoris çevresinde iki farklı türde malzeme göstermesini beklemiyorduk, ancak veriler açıkça ikincil disk ve kuyruk malzemesinin daha sıcak.” ana diskin malzemesinden daha sıcak. Bu diski ve kuyruğu oluşturan toz çok koyu olmalı ve bu nedenle görünür dalga boylarında kolayca görülmemelidir, ancak orta-kızılötesinde yayılıyor.”
Yüksek sıcaklıkları açıklamak için bilim insanları, tozun, güneş sistemimizdeki kuyruklu yıldızların ve asteroitlerin yüzeylerinde bulunabilenlere benzer, oldukça gözenekli “organik materyalden” oluşabileceğini öne sürdüler. OSIRIS-REx misyonu tarafından getirilen Bennu asteroitinden alınan malzemenin ön analizi, onun Beta Pictoris’te keşfedilenlere benzer şekilde çok karanlık ve karbon açısından zengin olduğunu ortaya çıkardı.
Ancak soru hala geçerliliğini koruyor: Diğer yıldızların çevresinde bulunan disklerden farklı olan benzersiz bir kavisli oluşum olan “kuyruğun” şeklini ne açıklayabilir?
Rebollido ve ekibi, kedinin kuyruğunun kökenini açıklamaya çalışmak için farklı senaryolardan oluşan simülasyonlar yürüttü. Bilim adamları, “kuyruğun” sadece yüz yıl önce meydana gelen bir olay sonucu ortaya çıktığını öne sürdüler. “Örneğin büyük miktarda toz oluşturan bir çarpışma oldu. Toz ilk başta kaynağıyla aynı yönde hareket etti, ancak daha sonra yayılmaya başladı. Araştırmanın ortak yazarı Marshall Perrin, yıldızın küçük toz parçacıklarını daha hızlı ittiğini, ancak daha büyük “tanecikler” daha yavaş hareket ederek uzun bir toz filamenti oluşturduğunu söylüyor.
“Bu tür bir bükülme çok sıra dışı bir olgudur ve bunu dinamik bir model kullanarak yeniden üretmek zordu. Modelimiz, tozun sistemi hızlı bir şekilde terk etmesini gerektiriyor ve bu da sistemin organik malzemeden oluştuğunu gösteriyor” diye açıklıyor Stark.
Tercih edilen model, kuyruğun diskten uzaktaki keskin açısını optik bir yanılsama olarak açıklıyor. Gözlemlenen açı, görüş açımız ve kavisli şeklin birleşimiyle yaratılırken, gerçekte malzeme yayı diskten yaklaşık beş derecelik bir açıyla uzaklaşır. Ekip, kuyruktaki toz miktarının yaklaşık 16.093.440.000 kilometreye yayılan ana asteroit kuşağına eşdeğer olduğunu tahmin ediyor.
Enkaz disklerinde yakın zamanda meydana gelen bir toz olayı, yalnızca kızılötesi verilerde ve yalnızca kuyruğun karşı tarafında görülebilen iç diskte gözlemlenen asimetrik genişlemeyi de açıklayabilir. Bu olay aynı zamanda Atacama masifinin daha önce 2014 yılında keşfettiği bir özelliği de açıklayabilir: kuyruğunun yakınında karbon monoksit (CO) birikmesi. Yıldızın radyasyonu CO2’yi yaklaşık yüz yıl içinde yok edeceğinden, bu gaz birikimi bu olaydan kalan bir iz olabilir.
“Araştırmamız Beta Pictoris’in önceden düşündüğümüzden daha aktif ve kaotik olabileceğini gösteriyor. Stark, “James Webb, üzerinde iyice çalışılmış nesneleri keşfederken bile bizi şaşırtmaya devam ediyor” diyor.