Hubble, gezegen oluşturan diskin etrafındaki gölge oyununu takip ediyor

Genç yıldız TW Hydrae, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ile onu gözlemleyen bilim adamlarıyla “gölge kuklaları” oynuyor.

İçinde 2017, gökbilimciler, kırmızı cüce yıldızını çevreleyen yassı şekilli geniş bir gaz ve toz diskinin yüzünü kaplayan bir gölge keşfettiklerini bildirdiler. Gölge bir gezegenden değil, çok daha büyük olan dış diske göre hafifçe eğimli bir iç diskten geliyor; bu da onun bir gölge oluşturmasına neden oluyor. Bir açıklama, görünmeyen bir gezegenin yerçekiminin gezegenin eğimli yörüngesine toz ve gaz çekmesidir.

Şimdi, sadece birkaç yıl içinde Hubble’ın MAST arşivinde saklanan gözlemler arasında ikinci bir gölge -ce-e-boo oyunu oynayan- ortaya çıktı. Bu, sistemin içine yerleştirilmiş başka bir diskten olabilir. İki disk muhtemelen yapım aşamasında olan bir çift gezegenin kanıtıdır.

TW Hydrae, 10 milyon yıldan daha eski ve yaklaşık 200 ışıkyılı uzaklıkta yaşıyor. Başlangıç ​​aşamasında, güneş sistemimiz yaklaşık 4,6 milyar yıl önceki TW Hydrae sistemine benziyor olabilir. TW Hydrae sistemi, Dünya’dan görüşümüze neredeyse yüz üstü eğik olduğu için, bir gezegen inşaat sahasının tam hedefini yakalamak için optimum bir hedeftir.

İkinci gölge, yıldız çevreleyen disklerdeki gölgeleri izlemek için tasarlanmış çok yıllı bir programın parçası olarak 6 Haziran 2021’de elde edilen gözlemlerde keşfedildi. Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsündeki Avrupa Uzay Ajansı AURA/STScI’den John Debes, TW Hydrae diskini birkaç yıl önce yapılan Hubble gözlemleriyle karşılaştırdı.

Araştırmanın baş yazarı ve baş araştırmacı Debes, “Gölgenin tamamen farklı bir şey yaptığını öğrendik” dedi. Astrofizik Dergisi. “Verilere ilk baktığımda, gözlemde bir şeylerin ters gittiğini düşündüm çünkü beklediğim gibi değildi. İlk başta şaşkına dönmüştüm ve tüm iş arkadaşlarım şöyleydi: neler oluyor? Gerçekten yapmamız gerekiyordu. kafamızı kaşıdı ve gerçekten bir açıklama bulmamız biraz zaman aldı.”

Ekibin bulduğu en iyi çözüm, gölge oluşturan iki yanlış hizalanmış disk olmasıdır. Daha önceki gözlemde birbirlerine o kadar yakındılar ki gözden kaçırdılar. Zamanla artık ayrıldılar ve iki gölgeye ayrıldılar. “Bunu daha önce bir protogezegen diskinde gerçekten görmemiştik. Bu, sistemi başlangıçta düşündüğümüzden çok daha karmaşık hale getiriyor” dedi.

En basit açıklama, yanlış hizalanmış disklerin muhtemelen iki gezegenin biraz farklı yörünge düzlemlerindeki yerçekimi çekmesinden kaynaklandığıdır. Hubble, sistem mimarisinin bütünsel bir görünümünü bir araya getiriyor.

Diskler, yıldızın etrafında dönerken birbirine binen gezegenler için temsili olabilir. Bu, iki vinil fonograf plağını biraz farklı hızlarda döndürmek gibi bir şey. Bazen etiketler eşleşir ama sonra biri diğerinin önüne geçer.

“Bu, iki gezegenin birbirine oldukça yakın olması gerektiğini gösteriyor. Biri diğerinden çok daha hızlı hareket ediyor olsaydı, bu daha önceki gözlemlerde fark edilirdi. Birbirine yakın iki yarış arabası gibi, ama bir yavaş yavaş diğerini sollar ve tur atar” dedi Debes.

Şüpheli gezegenler, kabaca Jüpiter’in Güneşimizden uzak olduğu bir bölgede bulunuyor. Ve gölgeler, yıldızın etrafında yaklaşık her 15 yılda bir, yani yıldızdan o uzaklıkta olması beklenen yörünge periyodunda bir dönüşünü tamamlar.

Ayrıca, bu iki iç disk, dış diskin düzlemine göre yaklaşık beş ila yedi derece eğimlidir. Bu, güneş sistemimizin içindeki yörünge eğimlerinin aralığı ile karşılaştırılabilir. Debes, “Bu, tipik güneş sistemi tarzı mimarisiyle tam olarak uyumlu” dedi.

Gölgelerin üzerine düştüğü dış disk, güneş sistemimizin Kuiper kuşağının yarıçapının birkaç katına kadar uzanabilir. Bu daha büyük disk, Plüton’un Güneş’ten ortalama uzaklığının iki katı mesafede ilginç bir boşluğa sahip. Bu, sistemdeki üçüncü bir gezegenin kanıtı olabilir.

Herhangi bir iç gezegeni tespit etmek zor olacaktır çünkü onların ışığı yıldızın parıltısında kaybolacaktır. Ayrıca, sistemdeki toz yansıyan ışığı azaltacaktır. ESA’nın Gaia uzay gözlemevi, eğer Jüpiter kütleli gezegenler onu çekiyorsa, yıldızdaki bir yalpalamayı ölçebilir, ancak uzun yörünge dönemleri göz önüne alındığında bu yıllar alacaktır.

TW Hydrae verileri, Hubble’ın Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrografından alınmıştır. James Webb Uzay Teleskobu’nun kızılötesi görüşü de gölgeleri daha ayrıntılı olarak gösterebilir.