NASA, çarpışan gök cisimlerinin yarattığı dev enkaz bulutunu tespit etti

Kayalık cisimler arasındaki büyük çarpışmalar güneş sistemimizi şekillendirdi. Benzer bir çarpışmanın gözlemleri, bu olayların diğer yıldızların etrafında ne sıklıkta gerçekleştiğine dair ipuçları veriyor.

Dünya ve Ay da dahil olmak üzere güneş sistemimizdeki kayalık gezegenlerin ve uyduların çoğu, güneş sistemi tarihinin başlarında büyük çarpışmalarla oluşmuş veya şekillendirilmiştir. Kayalık cisimler birbirine çarparak daha fazla malzeme biriktirebilir, boyutları büyüyebilir veya birden çok daha küçük gövdeye ayrılabilirler.

NASA’nın artık emekli olan Spitzer Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, geçmişte kayalık gezegenlerin oluştuğu genç yıldızların etrafında bu tür çarpışmaların kanıtlarını buldular. Ancak bu gözlemler, ilgili nesnelerin boyutu gibi parçalamalar hakkında pek fazla ayrıntı sağlamadı.

yılında yapılan yeni bir çalışmada Astrofizik Dergisi, Arizona Üniversitesi’nden Kate Su liderliğindeki bir grup gökbilimci, yıldızının önünden geçerken ve kısa bir süre için ışığı engellediği sırada bu çarpışmalardan birinden bir enkaz bulutunun ilk gözlemlerini bildirdi. Gökbilimciler buna geçiş diyorlar. Yıldızın boyutu ve parlaklığı hakkındaki bilgilerle birleştiğinde, gözlemler, araştırmacıların çarpışmadan kısa bir süre sonra bulutun boyutunu doğrudan belirlemesine, çarpışan nesnelerin boyutunu tahmin etmesine ve bulutun dağılma hızını izlemesine olanak sağladı.

Yine Arizona Üniversitesi’nden ve yeni çalışmanın ortak yazarlarından George Rieke, “Bir olayın görgü tanığı olmanın yerini hiçbir şey tutamaz” dedi. “Daha önce Spitzer’den bildirilen tüm vakalar, asıl olayın ve enkaz bulutunun nasıl göründüğüne dair yalnızca teorik hipotezlerle çözülmedi.”

2015’ten itibaren, Su liderliğindeki bir ekip, HD 166191 adlı 10 milyon yıllık bir yıldızın rutin gözlemlerini yapmaya başladı. Bir yıldızın yaşamının bu erken zamanlarında, oluşumundan kalan toz, gezegenimsiler adı verilen kayalık cisimleri oluşturmak üzere bir araya toplandı. – gelecekteki gezegenlerin tohumları. Daha önce bu nesneler arasındaki boşluğu dolduran gaz dağıldığında, aralarında feci çarpışmalar yaygın hale gelir.

HD 166191 civarında bu çarpışmalardan birinin kanıtını görebileceklerini tahmin eden ekip, 2015 ve 2019 yılları arasında sistemde 100’den fazla gözlem yapmak için Spitzer’i kullandı. Gezegenler, teleskopla çözülemeyecek kadar küçük ve uzak olsa da, çarpışmaları büyük miktarlarda üretiyor. tozdan. Spitzer, kızılötesi ışığı veya insan gözünün görebileceğinden biraz daha uzun dalga boylarını tespit etti. Kızılötesi, protoplanet çarpışmalarının yarattığı kalıntılar da dahil olmak üzere tozu tespit etmek için idealdir.

2018’in ortalarında, uzay teleskopu HD 166191 sisteminin önemli ölçüde daha parlak hale geldiğini gördü ve bu da enkaz üretiminde bir artış olduğunu gösteriyor. Bu süre zarfında Spitzer, yıldızı engelleyen bir enkaz bulutu da tespit etti. Spitzer’in geçiş gözlemini yerdeki teleskoplarla yapılan gözlemlerle birleştiren ekip, enkaz bulutunun boyutunu ve şeklini belirleyebildi.

Çalışmaları, bulutun oldukça uzun olduğunu ve yıldızın üç katı kadar bir minimum tahmini alana sahip olduğunu gösteriyor. Bununla birlikte, Spitzer’in gördüğü kızılötesi parlaklık miktarı, bulutun yalnızca küçük bir bölümünün yıldızın önünden geçtiğini ve bu olaydan kaynaklanan enkazın yıldızınkinden yüzlerce kat daha büyük bir alanı kapladığını gösteriyor.

Bu kadar büyük bir bulut üretmek için, ana çarpışmadaki nesneler, güneş sistemimizdeki Vesta gibi cüce gezegenlerin büyüklüğünde olmalıdır – Mars ve Jüpiter arasındaki ana asteroit kuşağında bulunan 330 mil (530 kilometre) genişliğinde bir nesne. İlk çarpışma, malzemenin bir kısmını buharlaştırmak için yeterli enerji ve ısı üretti. Aynı zamanda, ilk çarpışmanın parçaları ile sistemdeki diğer küçük cisimler arasında, muhtemelen Spitzer’in gördüğü önemli miktarda toz oluşturan bir zincirleme etki reaksiyonu başlattı.

Sonraki birkaç ay içinde, büyük toz bulutunun boyutu büyüdü ve daha yarı saydam hale geldi; bu, tozun ve diğer kalıntıların genç yıldız sistemi boyunca hızla dağıldığını gösteriyor. 2019’a gelindiğinde, yıldızın önünden geçen bulut artık görünmüyordu, ancak sistem Spitzer’in bulutu görmesinden öncekinin iki katı kadar toz içeriyordu. Makalenin yazarlarına göre bu bilgi, bilim adamlarının karasal gezegenlerin nasıl oluştuğu ve büyüdüğü hakkındaki teorileri test etmelerine yardımcı olabilir.

Su, “Genç yıldızların etrafındaki tozlu enkaz disklerine bakarak, esasen zamanda geriye bakabilir ve kendi güneş sistemimizi şekillendirmiş olabilecek süreçleri görebiliriz” dedi. “Bu sistemlerdeki çarpışmaların sonuçları hakkında bilgi edinerek, diğer yıldızların etrafında kayalık gezegenlerin ne sıklıkla oluştuğu hakkında daha iyi bir fikir edinebiliriz.”