Bebek gezegeninin yapım aşamasında olduğuna dair yeni kanıtlar

Gökbilimciler, gezegenlerin, yeni doğan genç yıldızları çevreleyen toz ve gaz halkaları olan ön-gezegen disklerinde doğduklarında hemfikirdir. Evrende bu disklerden yüzlercesi tespit edilmiş olsa da, bu ortamlarda gerçek gezegensel doğum ve oluşum gözlemlerinin zor olduğu kanıtlanmıştır.

Şimdi, astronomlar Astrofizik Merkezi’nde | Harvard & Smithsonian, bu zor yeni doğan gezegenleri tespit etmek için yeni bir yol geliştirdi – ve bununla birlikte, bir diskte gizlenen küçük bir Neptün veya Satürn benzeri gezegenin “sigara tabancası” kanıtı. Sonuçlar bugün açıklanan Astrofizik Dergi Mektupları.

Yeni çalışmayı yöneten Astrofizik Merkezi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Feng Long, “Genç gezegenleri doğrudan tespit etmek çok zor ve şimdiye kadar sadece bir veya iki vakada başarılı oldu” diyor. “Gezegenler her zaman göremediğimiz kadar sönüktür çünkü kalın gaz ve toz katmanlarına gömülüdürler.”

Bilim adamları bunun yerine, tozun altında bir gezegenin geliştiğini ortaya çıkarmak için ipuçlarını araştırmalıdır.

Long, “Geçtiğimiz birkaç yılda, disklerde bir gezegenin varlığından kaynaklandığını düşündüğümüz birçok yapının ortaya çıktığını gördük, ancak buna başka bir şey de neden olabilir” diyor. “Bir gezegenin orada olduğuna bakmak ve bunu desteklemek için yeni tekniklere ihtiyacımız var.”

Long, çalışması için LkCa 15 olarak bilinen bir gezegen öncesi diski yeniden incelemeye karar verdi. 518 ışıkyılı uzaklıkta bulunan disk, gökyüzünde Boğa takımyıldızında yer alıyor. Bilim adamları daha önce ALMA Gözlemevi ile gözlemleri kullanarak diskte gezegen oluşumuna dair kanıtlar rapor etmişti.

Öncelikli olarak 2019’da elde edilen LkCa 15 ile ilgili yeni yüksek çözünürlüklü ALMA verilerine uzun süre daldı ve daha önce tespit edilmemiş iki soluk özellik keşfetti.

Long, yıldızdan yaklaşık 42 astronomik birim uzakta – ya da Dünya’nın Güneş’ten 42 katı uzaklıkta – Long, içinde yörüngede dönen iki ayrı ve parlak malzeme demeti olan tozlu bir halka keşfetti. Malzeme küçük bir küme ve daha büyük bir yay şeklini aldı ve 120 derece ayrıldı.

Long, malzemenin birikmesine neyin neden olduğunu bulmak için senaryoyu bilgisayar modelleriyle inceledi ve boyutlarının ve konumlarının bir gezegenin varlığı için modelle eşleştiğini öğrendi.

“Bu yay ve küme yaklaşık 120 derece ayrılıyor” diyor. “Bu derece bir ayrım öylece gerçekleşmez – matematiksel olarak önemlidir.”

Uzun noktalar, hareket halindeki iki cismin (bir yıldız ve yörüngedeki bir gezegen gibi) çevrelerinde maddenin birikebileceği gelişmiş çekim bölgeleri ürettiği, Lagrange noktaları olarak bilinen uzaydaki konumlara işaret eder.

Long, “Bu malzemenin sadece serbestçe gezinmediğini, sabit olduğunu ve fizik ve ilgili nesnelere dayalı olarak nerede konumlandırılmak istediği konusunda bir tercihi olduğunu görüyoruz,” diye açıklıyor.

Bu durumda, Uzun tespit edilen malzemenin yayı ve yığını L noktasında bulunur.₄ ve ben₅ Lagrange noktaları. Aralarında 60 derecelik gizli, L noktalarında toz birikmesine neden olan küçük bir gezegen var.₄ ve ben₅.

Sonuçlar, gezegenin kabaca Neptün veya Satürn büyüklüğünde olduğunu ve yaklaşık bir ila üç milyon yaşında olduğunu gösteriyor. (Gezegenler söz konusu olduğunda bu nispeten genç.)

Küçük, yeni doğmuş gezegeni doğrudan görüntülemek, teknoloji kısıtlamaları nedeniyle yakın zamanda mümkün olmayabilir, ancak Long, LkCa 15’in daha fazla ALMA gözleminin, gezegensel keşfini destekleyen ek kanıtlar sağlayabileceğine inanıyor.

Ayrıca, gezegenleri tespit etmeye yönelik yeni yaklaşımının – tercihen Lagrange noktalarında biriken materyallerle – gelecekte gökbilimciler tarafından kullanılacağını umuyor.

“Umarım bu yöntem gelecekte geniş çapta benimsenebilir” diyor. “Tek uyarı, sinyal zayıf olduğu için bunun çok derin veriler gerektirmesidir.”