23 milyon yaşında olduğu tahmin edilen genç yıldız β Pictoris, gezegen oluşum sürecini incelemek için eşsiz bir nesnedir. Bir toz ve enkaz diskiyle çevrilidir, Jüpiter’den daha büyük en az iki gezegene sahiptir ve güneş dışı kuyruklu yıldızların geçişlerini sergiler.
β Pictoris çevresindeki dış kuyruklu yıldız geçişlerine ilişkin en son veriler TESS uzay görevi sırasında elde edildi. Daha önce bilim insanları, bu yıldızın etrafındaki dış kuyruklu yıldızların, yıldızdan 0,03 ila 1,3 astronomik birim (AU) uzaklıkta dar bir kuşakta yer aldığını varsayıyordu. Ancak ön baskı sunucusu arxiv.org’da yayınlanan yeni bir çalışma farklı bir bakış açısı sunuyor.
Araştırmacılar, kuyruklu yıldızın bir yıldızın önünden geçtiği ve ışığının bir kısmını engellediği süre olan dış kuyruklu yıldız geçişlerinin süresini incelediler. Eğer dış kuyruklu yıldızlar dar bir kuşakta yer alsaydı, birçok uzun geçişin gözlemlenebileceğini buldular. Ancak gözlemler çoğu geçişin kısa olduğunu (yaklaşık 0,1 gün sürdüğünü) ve yalnızca birkaç geçişin 0,4 günden fazla sürdüğünü gösteriyor.
Geçiş sürelerinin bu dağılımını açıklamak için araştırmacılar, β Pictoris çevresindeki dış kuyruklu yıldızların eşit olmayan bir şekilde dağıldığını ve daha geniş bir yörünge aralığını işgal ettiğini varsaydılar. Bir güç yasasını kullanarak dışkuyruklu yıldızların dağılımını tanımlayan matematiksel bir model kullandılar. Bu model, gözlemlere en iyi uyumun, yıldızdan uzaklaştıkça dış kuyruklu yıldızların yoğunluğunun azaldığı bir dağılım olduğunu gösterdi.
Dış kuyruklu yıldız yörüngelerinin hiperbolik yörüngeler olarak modellendiği daha gerçekçi bir senaryo da, geçiş sürelerinin gözlemlenen dağılımını bir dereceye kadar yeniden üretebilir.
Çalışmanın sonuçları, β Pictoris çevresindeki kuyruklu yıldız materyalinin, önceden düşünüldüğünden daha geniş bir yarı-ana eksen aralığına sahip oldukça eksantrik yörüngelerde bulunduğunu göstermektedir. Bu bulgular, gezegen sistemlerinin oluşumunu ve evrimini daha iyi anlamaya yardımcı oluyor ve aynı zamanda dış kuyruklu yıldızlar ve bunların gezegen oluşumundaki rolleri hakkında gelecekteki çalışmalar için değerli bilgiler sağlıyor.