Webb teleskopu Centaur 29P’den gelen olağandışı gaz jetlerini tespit etti

Antik Yunan mitolojisindeki yarı insan yarı at yaratıklardan ilham alan astronomi alanının kendine has centaur türleri var: Jüpiter ve Neptün arasında güneşin etrafında dönen uzak nesneler. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, bu nesnelerden birinden yayılan gazların haritasını çıkararak çeşitli bir bileşim ortaya koydu ve güneş sisteminin oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler sağladı.

Centaurlar, son birkaç milyon yıl içinde gezegenlerin hafif yerçekimi etkileriyle Neptün’ün yörüngesi içinde hareket eden ve sonunda kısa dönemli kuyruklu yıldızlara dönüşebilen eski Neptün ötesi nesnelerdir. Yörüngesel evrimlerinin geçiş aşamasında olmaları anlamında “melez”dirler: Birçoğu, hem trans-Neptün nesneleri (soğuk Kuiper Kuşağı rezervuarındaki) hem de kısa dönemli kuyruklu yıldızlar ile ortak özelliklere sahiptir; bunlar, yüksek oranda değiştirilmiş nesnelerdir. Güneş etrafında tekrarlanan yakın geçişler.

Bu küçük buzlu cisimler yörüngesel bir geçiş aşamasında olduğundan, bilim insanları bunların bileşimlerini, gaz çıkarma faaliyetlerinin ardındaki nedenleri (yüzeyin altında bulunan buzların kaybı) ve nasıl hizmet ettiklerini anlamaya çalışırken çeşitli çalışmalara konu oldular. dış güneş sistemindeki ilksel buzlu cisimler ile evrimleşmiş kuyruklu yıldızlar arasında bir bağlantı olarak.

Bilim adamlarından oluşan bir ekip yakın zamanda, oldukça aktif ve yarı periyodik patlamalarıyla bilinen bir nesne olan Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (kısaca 29P) hakkında veri elde etmek için Webb’in NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf) cihazını kullandı. Yoğunluğu her altı ila sekiz haftada bir değişir ve bu da onu dış güneş sistemindeki en aktif nesnelerden biri yapar. Yeni bir karbon monoksit (CO) jeti ve daha önce görülmemiş bir karbondioksit (CO) jeti keşfettiler.₂) centaurun çekirdeğinin doğasına yeni ipuçları veren gaz.

Bu bulgular, yayınlandı içinde Doğa Astronomi.

NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Sara Faggi, “Sentorlar, gezegen sistemimizin oluşumunun kalıntılarından bazıları olarak düşünülebilir. Çok soğuk sıcaklıklarda depolandıkları için, güneş sisteminin ilk aşamalarındaki uçucu maddeler hakkındaki bilgileri korurlar” dedi. Greenbelt, Maryland ve Washington DC’deki Amerikan Üniversitesi, çalışmanın baş yazarı.

“Webb gerçekten bizim için etkileyici olan bir çözünürlük ve duyarlılığın kapısını açtı; verileri ilk kez gördüğümüzde heyecanlandık. Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştik.”

Webb ve jetler

Centaurların uzak yörüngeleri ve bunun sonucunda oluşan baygınlık, geçmişte ayrıntılı gözlemleri engellemişti. Centaur 29P’nin önceki radyo dalga boyu gözlemlerinden elde edilen veriler, CO2’den oluşan, genellikle güneşe (ve Dünya’ya) doğru yönelen bir jet gösterdi.

Webb bu yüz yüze jeti tespit etti ve büyük aynası ve kızılötesi özellikleri sayesinde su (H) dahil olmak üzere diğer birçok kimyasal maddeyi de hassas bir şekilde aradı.₂O) ve CO₂. İkincisi, karbonun güneş sistemi boyunca depolandığı ana formlardan biridir. 29P’nin atmosferinde, bu gövdede mevcut olan aşırı soğuk sıcaklıklarla ilişkili olabilecek net bir su buharı belirtisi tespit edilmedi.

Teleskobun benzersiz görüntüleme ve spektral verileri, daha önce hiç görülmemiş özellikleri ortaya çıkardı: iki CO2 jeti₂ kuzey ve güney yönlerinde yayılıyor ve başka bir CO jeti kuzeye doğru işaret ediyor. Bu, CO’nun ilk kesin tespitiydi₂ Centaur 29P’de.

Ekip, Webb tarafından toplanan verilere dayanarak jetlerin yönelimini ve kökenini anlamak için jetlerin 3 boyutlu bir modelini oluşturdu. Modelleme çalışmaları sonucunda, çekirdeğin kendisi Webb tarafından çözülemese de, jetlerin centaur çekirdeğinin farklı bölgelerinden yayıldığını buldular. Fıskiyelerin açıları, çekirdeğin farklı bileşimlere sahip farklı nesnelerin bir araya gelmesi ihtimalini akla getiriyor; ancak diğer senaryolar henüz hariç tutulamaz.

“Centaur 29P’nin CO ve CO miktarı açısından bu kadar dramatik farklılıklara sahip olması₂ NASA Goddard’daki çalışmanın ortak yazarı Geronimo Villanueva, “Yüzeyinde görülen bulgular, 29P’nin birkaç parçadan yapılmış olabileceğini gösteriyor” dedi.

“Belki de iki parça bir araya gelerek, ayrı oluşum yollarından geçen çok farklı bedenlerin karışımı olan bu centaur’u oluşturmuştur. Bu, ilkel nesnelerin nasıl yaratıldığı ve Kuiper Kuşağı’nda saklandığı hakkındaki fikirlerimizi sorgulamaktadır.”

Cevaplanmayan sorular (şimdilik)

Centaur 29P’nin parlaklık patlamalarının nedenleri ve CO2 ve CO2 yoluyla gaz boşaltma aktivitesinin ardındaki mekanizmalar₂ jetler, daha fazla araştırma gerektiren iki önemli ilgi alanı olmaya devam ediyor.

Kuyruklu yıldızlar söz konusu olduğunda bilim insanları, jetlerin çoğunlukla suyun gaz çıkışıyla hareket ettiğini biliyor. Ancak centaurların konumu nedeniyle su buzunun süblimleşemeyeceği kadar soğuklar, bu da onların gaz çıkarma faaliyetlerinin doğasının kuyruklu yıldızlardan farklı olduğu anlamına geliyor.

Kuzey Carolina Boone’daki Appalachian Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmanın ortak yazarlarından Adam McKay, “Bu nesneye yalnızca bir kez, zamanın anlık bir fotoğrafı gibi bakacak vaktimiz oldu” dedi.

“Geriye dönüp Centaur 29P’ye çok daha uzun bir süre boyunca bakmak isterdim. Jetler her zaman bu yöne mi sahip? Belki de dönüş periyodunda farklı bir noktada devreye giren başka bir karbon monoksit jeti var mı? zamanla bu jetler bize bu patlamaları neyin tetiklediğine dair çok daha iyi bilgiler verecektir.”

Ekip, Centaur 29P hakkındaki bilgileri arttıkça aynı teknikleri diğer centaurlara da uygulayabilecekleri konusunda umutlu. Astronomi topluluğunun centaurlar hakkındaki kolektif bilgisini geliştirerek, aynı zamanda güneş sistemimizin oluşumu ve evrimi hakkındaki anlayışımızı da geliştirebiliriz.