James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan bir çalışma, yakındaki büyük yıldızlardan gelen ultraviyole “rüzgarların”, FUV kaynaklı fotobuharlaşma yoluyla genç yıldız proto-gezegen disklerinde hızlı kütle kaybına neden olabileceğine dair ilk doğrudan kanıtı sağladı. (Sanatçının konsepti.) Kredi: SciTechDaily.com
Kullanarak araştırma James Webb Uzay Teleskobu genç yıldızları çevreleyen proto-gezegen disklerindeki gaz üzerindeki ultraviyole “rüzgarların” yıkıcı gücünü vurguluyor ve evrendeki gaz devlerinin oluşumunu sınırlayan karmaşık dinamiklere ışık tutuyor.
Yeni bir araştırmaya göre, yakınlardaki büyük yıldızlardan gelen ultraviyole “rüzgarlar”, genç bir yıldızın proto-gezegen diskindeki gazı sıyırıyor ve hızla kütle kaybetmesine neden oluyor. Bir öngezegensel diskin uzak ultraviyole (FUV) kaynaklı fotobuharlaşmasının doğrudan gözlemlenen ilk kanıtını rapor ediyor. James Web Uzay Teleskobu’ndan (JWST) alınan gözlemleri kullanan bulgular, kendi Güneş Sistemimiz de dahil olmak üzere gaz devi gezegen oluşumunun kısıtlamalarına ilişkin yeni bilgiler sağlıyor.
Gaz Devi Gezegen Oluşumuna İlişkin Bilgiler
Genç, düşük kütleli yıldızlar genellikle gezegenlerin oluşması için gereken hammaddeyi sağlayan nispeten kısa ömürlü proto-gezegensel toz ve gaz diskleriyle çevrilidir. Bu nedenle gaz devi gezegen oluşumu, fotobuharlaşma gibi protogezegen disklerinden kütleyi uzaklaştıran süreçlerle sınırlıdır. Fotobuharlaşma, protoplanet disklerin üst katmanları x-ışını veya ultraviyole protonlar tarafından ısıtıldığında meydana gelir, bu da gazın sıcaklığını arttırır ve sistemden kaçmasına neden olur. Çoğu düşük kütleli yıldız, aynı zamanda büyük kütleli yıldızları da içeren kümeler halinde oluştuğundan, protogezegen disklerinin dış radyasyona maruz kalması ve ultraviyole kaynaklı fotobuharlaşmaya maruz kalması beklenir.
James Webb Uzay Teleskobu’nun NIRCam cihazı tarafından görülen Orion Bulutsusu’nun iç bölgesi. Kredi: NASA, ESA, CSA, Veri azaltma ve analiz: PDRs4All ERS Ekibi; grafik işleme S. Fuenmayor
JWST ve ALMA’dan Gözlemsel Kanıtlar
Teorik modeller, uzak ultraviyole radyasyonun fotoayrışma bölgeleri (PDR’ler) ürettiğini tahmin ediyor; bu alanlar, yakındaki büyük yıldızlar tarafından yayılan ultraviyole fotonların, protogezegen disklerinin yüzeylerindeki gaz kimyasını güçlü bir şekilde etkilediği alanlar. Ancak bu süreçlerin doğrudan gözlemlenmesi zor olmuştur.
Sırasıyla JWST ve Atacama Büyük Milimetre Dizisi’nden (ALMA) yakın kızılötesi ve milimetre altı ölçümler kullanan Olivier Berné ve meslektaşları, Orion Bulutsusu’nun içinde yer alan, FUV ışınına maruz kalan d203-506 öngezegen diskinin gözlemlerini bildirdiler. Araştırmacılar, PDR’de tespit edilen emisyon çizgilerinin kinematiğini ve uyarılmasını modelleyerek, d203-506’nın FUV kaynaklı ısıtma ve iyonizasyon nedeniyle yüksek oranda kütle kaybettiğini buldu.
Bulgulara göre, d203-506’daki bu kütlenin kaybolma hızı, gazın bir milyon yıl içinde diskten uzaklaştırılabileceğini ve sistem içerisinde gaz devlerinin oluşma kabiliyetinin baskılanabileceğini gösteriyor. Berné, “Güneş Sisteminin dinamik ve bileşimsel çalışmaları, onun bir veya daha fazla büyük kütleli yıldız içeren bir yıldız kümesinde oluştuğunu ve dolayısıyla FUV radyasyonundan etkilenmiş olabileceğini gösteriyor” dedi. ve ark. yazmak.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için:
Referans: Olivier Berné, Emilie Habart, Els Peeters, Ilane Schroetter, Amélie Canin, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Emeric Bron, Thomas J. Haworth, Pamela Klaassen, “Öngezegensel bir diskte gözlemlenen uzak ultraviyole güdümlü fotobuharlaşma akışı”, Boris Trahin, Dries Van De Putte, Felipe Alarcón, Marion Zannese, Alain Abergel, Edwin A. Bergin, Jeronimo Bernard-Salas, Christiaan Boersma, Jan Cami, Sara Cuadrado, Emmanuel Dartois, Daniel Dicken, Meriem Elyajouri, Asunción Fuente, Javier R Goicoechea, Karl D. Gordon, Lina Issa, Christine Joblin, Olga Kannavou, Baria Khan, Ozan Lacinbala, David Languignon, Romane Le Gal, Alexandros Maragkoudakis, Raphael Meshaka, Yoko Okada, Takashi Onaka, Sofia Pasquini, Marc W. Pound, Massimo Robberto, Markus Röllig, Bethany Schefter, Thiébaut Schirmer, Thomas Simmer, Benoit Tabone, Alexander GGM Tielens, Sílvia Vicente, Mark G. Wolfire, PDRs4All Team†, Isabel Aleman, Louis Allamandola, Rebecca Auchettl, Giuseppe Antonio Baratta, Clément Baruteau, Salma Bejaoui, Partha P. Bera, John H. Black, Francois Boulanger, Jordy Bouwman, Bernhard Brandl, Philippe Brechignac, Sandra Brünken, Mridusmita Buragohain, Andrew Burkhardt, Alessandra Candian, Stéphanie Cazaux, Jose Cernicharo, Marin Chabot, Shubhadip Chakraborty, Jason Şampiyon, Sean WJ Colgan, Ilsa R. Cooke, Audrey Coutens, Nick LJ Cox, Karine Demyk, Jennifer Donovan Meyer, Cécile Engrand, Sacha Foschino, Pedro García-Lario, Lisseth Gavilan, Maryvonne Gerin, Marie Godard, Carl A. Gottlieb, Pierre Guillard, Antoine Gusdorf, Patrick Hartigan, Jinhua He, Eric Herbst, Liv Hornekaer, Cornelia Jäger, Eduardo Janot-Pacheco, Michael Kaufman, Francisca Kemper, Sarah Kendrew, Maria S. Kirsanova, Collin Knight, Sun Kwok, Álvaro Labiano, Thomas S.-Y. Lai, Timothy J. Lee, Bertrand Lefloch, Franck Le Petit, Aigen Li, Hendrik Linz, Cameron J. Mackie, Suzanne C. Madden, Joëlle Mascetti, Brett A. McGuire, Pablo Merino, Elisabetta R. Micelotta, Jon A. Morse , Giacomo Mulas, Naslim Neelamkodan, Ryou Ohsawa, Roberta Paladini, Maria Elisabetta Palumbo, Amit Pathak, Yvonne J. Pendleton, Annemieke Petrignani, Thomas Pino, Elena Puga, Naseem Rangwala, Mathias Rapacioli, Alessandra Ricca, Julia Roman-Duval, Evelyne Roueff , Gaël Rouillé, Farid Salama, Dinalva A. Sales, Karin Sandstrom, Peter Sarre, Ella Sciamma-O’Brien, Kris Sellgren, Matthew J. Shannon, Adrien Simonnin, Sachindev S. Shenoy, David Teyssier, Richard D. Thomas, Aditya Togi, Laurent Verstraete, Adolf N. Witt, Alwyn Wootten, Nathalie Ysard, Henning Zettergren, Yong Zhang, Ziwei E. Zhang ve Junfeng Zhen, 29 Şubat 2024, Bilim.
DOI: 10.1126/science.adh2861