Araştırmacılar Orion Bulutsusu’nda her ay okyanuslar kadar suyun yok edildiğini tespit ediyor

Batılı astrofizikçiler Els Peeters ve Jan Cami’nin de aralarında bulunduğu uluslararası bir ekip, Orion Bulutsusu’nun kalbinde yer alan gezegen oluşturan bir diskte büyük miktarda suyun yok edildiğini ve yeniden oluştuğunu buldu.

Bu keşif, James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) elde edilen gözlemler ile kuantum fiziği hesaplamalarını birleştiren orijinal, çok disiplinli bir yaklaşımla mümkün oldu.

PDRs4All Erken Yayın Bilim programının bir parçası olan ve Paris-Saclay Üniversitesi Ph.D. tarafından yönetilen çalışma. öğrenci Marion Zannese, yayınlanan bugün Doğa Astronomi.

PDRs4All, JWST’nin yeteneklerini göstermek ve uluslararası bir konsorsiyumu bir araya getirmek için NASA tarafından seçilen 13 Erken Yayın Bilim programından biridir.

Araştırma ekibinin eşbaşkanı Peeters, “Sadece birkaç piksellik gözlemle ve birkaç çizgiye odaklanarak, aslında her ay koca bir okyanus suyu buharlaştığını anlayabilmemiz o kadar etkileyici ki” dedi. PDRs4All ve Western’in Dünya ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde öğretim üyesi. “Bu keşif, spektroskopik verilerimizin çok küçük bir kısmına dayanıyordu. Elde edilecek çok daha fazla verinin olması heyecan verici ve başka ne bulabileceğimizi görmek için sabırsızlanıyorum.”

Su, günümüzde anlaşıldığı şekliyle yaşamın ortaya çıkması için gerekli bir maddedir. Dünya’da okyanuslarımızdaki suyun çoğu, güneş sisteminin doğuşundan çok önce, yıldızlararası uzayın -250°C’deki soğuk bölgelerinde oluşmuştur. Bununla birlikte, güneş sistemi henüz yeni doğmakta olan güneşimizin etrafında dönen bir gaz ve toz diski iken, bu suyun bir kısmı daha yüksek sıcaklıklarda (100-500°C) yok edilip yeniden oluşmuş olabilir.

Uluslararası astronomi ekibi, suyun bu esrarengiz geri dönüşümünü anlamak için JWST’yi, gezegen sistemlerinin doğum yeri olan Orion Bulutsusu’nda bulunan gezegen oluşturan bir disk olan ‘d203-506’ya doğru işaret etti. Devasa yıldızların ürettiği yoğun ultraviyole radyasyon, d203-506’daki suyun yok olmasına ve yeniden oluşmasına yol açıyor ve bu da onu gerçek bir yıldızlararası laboratuvar haline getiriyor.

Fizik ve astronomi profesörü ve PDRs4All çekirdek üyesi Cami, “James Webb teleskopu inanılmaz derecede güçlü. Bu keşif için samanlıkta iğne bulmaktan bahsetmiyoruz. Bu, iğnelerden yapılmış samanlıkta iğne bulmaktır” dedi.

Kuantum sıçraması

Madrid Derin Uzay İletişim Kompleksi (İspanya) ve Leiden Gözlemevi’nden (Hollanda) kuantum dinamiği uzmanlarıyla yapılan işbirliği, 1000 ışık yılından daha uzakta bulunan moleküllerin oluşumunun ve yok oluşunun nasıl gözlemlenebileceğini anlamanın anahtarıydı.

Su ultraviyole ışıkla yok edildiğinde, bir hidroksil molekülü açığa çıkıyor ve bunu JWST’ye kadar uzanan fotonların emisyonu takip ediyor. Toplamda, d203-506 sisteminde her ay Dünya okyanuslarındaki suya eşdeğer suyun yok edildiği ve yeniden doldurulduğu tahmin edilmektedir.

Ancak hikaye burada bitmiyor. Benzer bir mekanizmayla JWST, suyun oluşumunda anahtar bir ara madde olan hidroksilin de atomik oksijenden bol miktarda üretildiğini ortaya koyuyor. Dünya okyanuslarını oluşturan suyun bir kısmı böyle bir döngüden geçmiş olabilir.