Araştırmacılar, genç yıldız HL Tauri’nin etrafındaki diskte önemli miktarda su buharı keşfettiler; bu, gezegenlerin oluştuğu yerde suyun varlığına işaret ediyor. Şili’deki ALMA teleskopunun sağladığı bu atılım, gökbilimcilerin gezegen oluşumuna olanak sağlayan serin ve sabit bir diskteki su buharını ilk kez ölçebilmelerine işaret ediyor. Bulgular, gezegenlerin, özellikle de yaşama ev sahipliği yapabilecek olanların nasıl oluştuğuna dair anlayışımız açısından derin anlamlara sahip olabilir. (Sanatçının konsepti.) Kredi: SciTechDaily.com
Araştırmacılar genç bir yıldızın etrafındaki diskte tam olarak gezegenlerin oluşabileceği yerde su buharı buldular.
Su, Dünya’daki yaşam için önemli bir bileşendir ve aynı zamanda gezegen oluşumunda da önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir; ancak şimdiye kadar gökbilimciler, suyun sabit, soğuk bir diskte (bu disk türü) nasıl dağıldığını asla haritalandıramadılar. yıldızların etrafında gezegenlerin oluşması için en uygun koşulları sunar.
Astronomik Gözlemde Atılım
Gökbilimciler ilk kez, gezegen oluşturan tipik bir yıldızın etrafındaki su buharı miktarını ölçtüler.
Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi sayesinde yeni bulgular mümkün oldu (ALMA) – Şili Atacama Çölü’ndeki teleskoplardan oluşan bir koleksiyon. Manchester Üniversitesi’nin Jodrell Bank Astrofizik Merkezi, ALMA kullanan İngiliz gökbilimcileri destekleyen Birleşik Krallık ALMA Bölge Merkezi Düğümüne (UK ARC) ev sahipliği yapmaktadır.
Manchester Üniversitesi Kıdemli Misafir Üyesi ve daha önce Birleşik Krallık ARC’nin bir üyesi olan Dr. Anita Richards, ALMA’nın ayrıntılı verileri üretmesi için gerekli olan ‘Bant 5’ alıcı sisteminin çalışmasını doğrulayan grupta önemli bir rol oynadı. suyun görüntüsü.
Dr. Richards şunları söyledi: “Gezegenlerin oluştuğu su buharı miktarının doğrudan ölçülmesi, bizi okyanusların olduğu dünyalar yaratmanın ne kadar kolay olabileceğini – yığılan kayalara ne kadar su bağlandığını veya çoğunlukla eklenip eklenmediğini – anlamaya bir adım daha yaklaştırıyor daha sonra neredeyse tamamen oluşmuş bir gezegene mi? Bu tür bir gözlem mümkün olan en kuru koşulları gerektirir ve yalnızca Şili’deki ALMA dizisi kullanılarak bu kadar ayrıntılı bir şekilde yapılabilir.”
Gökbilimciler genç bir yıldızın etrafındaki diskte tam olarak gezegenlerin oluşabileceği yerde su buharı buldular. Bu görüntüde, ESO’nun ortak olduğu Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’nden (ALMA) alınan yeni gözlemler, su buharını mavinin tonlarında göstermektedir. Genç yıldızın yaşadığı diskin merkezine yakın çevre daha sıcak ve gaz daha parlaktır. Kırmızı renkli halkalar, yıldızın etrafındaki toz dağılımını gösteren önceki ALMA gözlemleridir. Katkıda bulunanlar: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Facchini ve ark.
HL Tauri Yıldız Sisteminden Bulgular
Dergide yayımlanan gözlemler Doğa AstronomiBoğa takımyıldızında, Dünya’dan 450 ışıkyılı uzaklıkta bulunan, Güneş benzeri genç yıldız HL Tauri’nin iç diskinde, Dünya’nın tüm okyanuslarında bulunanın en az üç katı kadar su ortaya çıkıyor.
Araştırmayı yöneten İtalya’nın Milano Üniversitesi’nden gökbilimci Stefano Facchini şunları söyledi: “Bir gezegenin oluşma ihtimalinin bulunduğu bölgede, su buharı okyanuslarının görüntüsünü yakalayabileceğimizi hiç düşünmemiştim.”
İtalya’nın Bologna Üniversitesi’nden bir gökbilimci olan ortak yazar Leonardo Testi şunları ekledi: “Bizden 450 ışıkyılı uzaklıktaki su buharını yalnızca tespit etmekle kalmayıp aynı zamanda ayrıntılı görüntüler yakalayabilmemiz ve mekansal olarak çözebilmemiz gerçekten dikkate değer. ”
Bir kilometre uzaklıktaki insan saçı kadar küçük ayrıntıları gösteren ALMA ile yapılan bu gözlemler, gökbilimcilerin diskin farklı bölgelerindeki suyun dağılımını belirlemesine olanak tanıyor.
Gezegen Oluşumuna Etkileri
HL Tauri diskinde bilinen bir boşluğun (bir gezegenin potansiyel olarak oluşabileceği bir yer) bulunduğu bölgede önemli miktarda su bulundu. Radyal boşluklar, malzeme toplayıp büyürken yörüngede dönen genç gezegen benzeri cisimler tarafından gaz ve toz açısından zengin disklerde oyuluyor. Bu, bu su buharının o bölgelerde oluşan gezegenlerin kimyasal bileşimini etkileyebileceğini düşündürmektedir.
Ancak, Dünya’nın atmosferindeki bol miktardaki su buharı astronomik sinyalleri bozduğundan, suyu yerdeki bir teleskopla gözlemlemek hiç de kolay bir iş değil.
ALMA, Avrupa Güney Gözlemevi tarafından işletilmektedir (ESO), uluslararası ortaklarıyla birlikte yaklaşık 5000 metre yükseklikte bulunuyor ve olağanüstü gözlem koşulları sağlayarak bu bozulmayı en aza indirmek için özel olarak yüksek ve kuru bir ortamda inşa ediliyor. Bugüne kadar ALMA, gezegeni oluşturan serin bir diskteki suyun dağılımını haritalayabilen tek tesistir.
Bir diski oluşturan toz taneleri, çarpışan ve yıldızın etrafında dönen giderek daha büyük cisimlere dönüşen gezegen oluşumunun tohumlarıdır. Gökbilimciler, suyun toz parçacıkları üzerinde donmasına yetecek kadar soğuk olduğunda nesnelerin birbirine daha verimli bir şekilde yapıştığına inanıyor; bu, gezegen oluşumu için ideal bir nokta.
Birleşik Krallık ARC üyeleri, ESO’nun Aşırı Büyük Teleskobu’nun (ELT) da on yıl içinde devreye girmesiyle birlikte, gezegen oluşumu ve suyun bunda oynadığı rol hakkında daha net görüntüler sağlayacak olan ALMA’nın büyük bir yükseltmesine katkıda bulunuyorlar. Özellikle, Orta-kızılötesi ELT Görüntüleyici ve Spektrograf olan METIS, gökbilimcilere, Dünya gibi gezegenlerin oluştuğu gezegen oluşturan disklerin iç bölgelerine ilişkin rakipsiz görüntüler sunacak.
Referans: Stefano Facchini, Leonardo Testi, Elizabeth Humphreys, Mathieu Vander Donckt, Andrea Isella, Ramon Wrzosek, Alain Baudry, Malcom D. Gray, Anita MS Richards tarafından yazılan “HL Tau diskinin iç astronomik birimlerindeki suyun çözümlenmiş ALMA gözlemleri” ve Wouter Vlemmmings, 29 Şubat 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02207-w