İkili yıldız simülasyonu. Kredi: Jørgensen’in bilimsel makalesinden, Kuruwita ve ark.
Güneş benzeri yıldızların neredeyse yarısı ikili yıldızdır. Yeni araştırmaya göre, ikili yıldızların etrafındaki gezegen sistemleri, tek yıldızların etrafındakilerden çok farklı olabilir. Bu, dünya dışı yaşam formları arayışında yeni hedeflere işaret ediyor.
Bilinen tek yaşam gezegeni olan Dünya, Güneş’in yörüngesinde döndüğünden, benzer büyüklükteki yıldızların etrafındaki gezegen sistemleri, dünya dışı yaşamı bulmaya çalışan gökbilimciler için açık hedeflerdir. Ancak, bu kategorideki neredeyse her ikinci yıldız aslında bir ikili yıldızdır, kütleçekimsel olarak birbirine bağlı ve yörüngede dönen bir çift yıldızdır. Kopenhag Üniversitesi’nden yeni bir araştırma sonucu, gezegen sistemlerinin Güneş gibi tek yıldızların çevresinden çok ikili yıldızların etrafında oluştuğunu gösteriyor.
“Sonuç heyecan verici çünkü dünya dışı yaşam arayışı önümüzdeki yıllarda birkaç yeni, son derece güçlü enstrümanlarla donatılacak. Bu, gezegenlerin farklı yıldız türleri etrafında nasıl oluştuğunu anlamanın önemini artırır. Kopenhag Üniversitesi, Niels Bohr Enstitüsü’nden projeye başkanlık eden Profesör Jes Kristian Jørgensen, bu tür sonuçlar, yaşamın varlığını araştırmak için özellikle ilginç olabilecek yerleri belirleyebilir” diyor.
Tayvan ve ABD’den astronomların da katıldığı projenin sonuçları bugün (23 Mayıs 2022) seçkin dergide yayınlanacak. Doğa.
Patlamalar gezegen sistemini şekillendiriyor
Yeni keşif, bilim adamları tarafından yapılan gözlemlere dayanmaktadır.[{” attribute=””>ALMA telescopes in Chile of a young binary star that is located about 1,000 lightyears from Earth. The binary star system, NGC 1333-IRAS2A, is surrounded by a disc consisting of gas and dust. The observations can only provide researchers with a snapshot from a point in the evolution of the binary star system. However, the team has complemented the observations with computer simulations reaching both backward and forward in time.
“The observations allow us to zoom in on the stars and study how dust and gas move towards the disc. The simulations will tell us which physics are at play, and how the stars have evolved up till the snapshot we observe, and their future evolution,” explains Postdoc Rajika L. Kuruwita, Niels Bohr Institute, second author of the Nature article.
İkili yıldızın video simülasyonu. İkili yıldız sistemi, NGC 1333-IRAS2A, gaz ve tozdan oluşan bir diskle çevrilidir. Özellikle, gaz ve tozun hareketi sürekli bir model izlemez. Her bin yılda bir on ila yüz yıllık nispeten kısa süreler boyunca hareket çok güçlü hale gelir. İkili yıldız, normal durumuna dönene kadar on ila yüz kat daha parlak hale gelir. Kredi: Jørgensen’in bilimsel makalesinden, Kuruwita ve ark.
Özellikle, gaz ve tozun hareketi sürekli bir model izlemez. Zamanın bazı noktalarında – tipik olarak her bin yılda bir on ila yüz yıllık nispeten kısa dönemler için – hareket çok güçlü hale gelir. İkili yıldız, normal durumuna dönene kadar on ila yüz kat daha parlak hale gelir.
Muhtemelen, döngüsel model, ikili yıldızın ikiliği ile açıklanabilir. İki yıldız birbirini çevreler ve belirli aralıklarla ortak yerçekimi, çevreleyen gaz ve toz diskini, yıldıza doğru büyük miktarda malzeme düşmesine neden olacak şekilde etkiler.
“Düşen malzeme önemli bir ısınmayı tetikleyecek. Isı, yıldızı normalden çok daha parlak hale getirecek,” diyor Rajika L. Kuruwita ve ekliyor:
“Bu patlamalar gaz ve toz diskini parçalayacak. Disk yeniden birikecek olsa da, patlamalar daha sonraki gezegen sisteminin yapısını hala etkileyebilir.”
Kuyruklu yıldızlar yaşam için yapı taşları taşır
Gözlenen yıldız sistemi, gezegenlerin oluşması için hala çok genç. Ekip, ALMA’da gezegen sistemlerinin oluşumunu araştırmak için daha fazla gözlem zamanı elde etmeyi umuyor.
Sadece gezegenler değil, kuyruklu yıldızlar da odakta olacak:
“Kuyruklu yıldızların, yaşamın gelişmesi için olanaklar yaratmada önemli bir rol oynaması muhtemeldir. Kuyruklu yıldızlar genellikle organik moleküllerin varlığı ile yüksek bir buz içeriğine sahiptir. Jes Kristian Jørgensen, bir gezegenin çorak olduğu dönemlerde organik moleküllerin kuyruklu yıldızlarda korunduğunu ve daha sonraki kuyruklu yıldız çarpmalarının molekülleri gezegenin yüzeyine tanıtacağını pekala hayal edilebilir.
ALMA’nın geceleri dünyası. Kredi: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)
Patlamaların rolünü anlamak bu bağlamda önemlidir:
“Patlamaların neden olduğu ısınma, toz taneciklerinin ve onları çevreleyen buzun buharlaşmasını tetikleyecektir. Bu, gezegenlerin oluştuğu malzemenin kimyasal bileşimini değiştirebilir.”
Bu nedenle, kimya araştırma kapsamının bir parçasıdır:
ALMA’nın kapsadığı dalga boyları, oldukça karmaşık organik molekülleri, yani 9-12 atomlu ve karbon içeren molekülleri görmemizi sağlıyor. Bu tür moleküller, bildiğimiz gibi yaşamın anahtarı olan daha karmaşık moleküller için yapı taşları olabilir. Örneğin, amino asitler kuyruklu yıldızlarda bulunmuştur.”
Güçlü araçlar uzayda yaşam arayışına katılıyor
ALMA (Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi) tek bir alet değil, koordinasyon içinde çalışan 66 teleskoptur. Bu, tek bir teleskopla elde edilebilecek olandan çok daha iyi bir çözünürlük sağlar.
Çok yakında yeni James Webb Uzay Teleskobu (JWST) dünya dışı yaşam arayışına katılacak. On yılın sonuna doğru JWST, Avrupa Büyük Teleskopu (ELT) ve her ikisi de 2027’de gözlemlemeye başlaması planlanan son derece güçlü Kilometre Kare Dizisi (SKA) ile tamamlanacak. ELT, 39 metrelik aynasıyla en büyük optik olacak. dünyadaki teleskop ve ötegezegenlerin atmosferik koşullarını gözlemlemeye hazır olacak (Güneş Sistemi dışındaki gezegenler, ed.). SKA, Güney Afrika ve Avustralya’da koordineli çalışan binlerce teleskoptan oluşacak ve ALMA’dan daha uzun dalga boylarına sahip olacak.
”SKA, büyük organik moleküllerin doğrudan gözlemlenmesine izin verecek. bu James Webb Uzay Teleskobu özellikle buzdaki molekülleri gözlemlemek için çok uygun olan kızılötesinde çalışır. Son olarak, gaz formundaki molekülleri gözlemlemek için özellikle uygun olan ALMA’ya sahip olmaya devam ediyoruz. Jes Kristian Jørgensen, farklı kaynakları birleştirmek, çok sayıda heyecan verici sonuç sağlayacaktır.”
İkili yıldız sistemi NGC 1333-IRAS2A’nın çalışmalarına ilişkin bilimsel makale 23 Mayıs 2022’de Nature dergisinde yayınlanacak.
Arka fon
Ekip, Kahraman moleküler bulutundaki ikili yıldız sistemi NGC 1333-IRAS2A’yı gözlemlemek için Şili’deki ALMA teleskoplarında gözlem süresine sahipti. Dünya’dan ikili yıldıza olan mesafe, astronomik bağlamda oldukça kısa bir mesafe olan yaklaşık 1.000 ışıkyılı kadardır. 10.000 yıl kadar önce oluşmuş, çok genç bir yıldızdır.
İkili sistemin iki yıldızı birbirinden 200 astronomik birim (AU) uzaklıktadır. Bir AU, Dünya’dan Güneş’e olan mesafeye eşittir. Karşılaştırıldığında, Güneş Sisteminin en uzak gezegeni, NeptünGüneş’ten 30 AU’dur.
Referans: “Bir ön yıldızın ikililiği, diskin ve gezegenlerin evrimini etkiler” 23 Mayıs 2022, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-022-04659-4