Araştırmaya göre ön yıldızlar çok uzaklardan malzeme çekebiliyor

Yıldızlar doğduğunda bunu moleküler bir bulutun içinde yaparlar. Gökbilimciler uzun süredir “kreş”in ilk yıldızların oluşması için ihtiyaç duyduğu tüm besinleri sağladığını varsayıyordu. Ancak yuvanın dışından yardım aldıkları ortaya çıktı.

Yeni bir çalışma yayınlanan dergide Astronomi ve Astrofizik Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü’ndeki bilim adamları tarafından yapılan bir araştırma, yıldızların doğum sürecinde şeritlerin ve filamentlerin rolünü araştırdı. Bunları, yıldız kreşinin iç kısmından, bazen 10.000 astronomik birime (yaklaşık 0,15 ışıkyılı) kadar uzanan kanallar olarak düşünün. Araştırma ekibi bu şeritler ve filamentler ile yıldız oluşum aktivitesi arasında bir bağlantı buldu. Temel olarak flamalar, yavru yıldızı büyüdükçe beslemek için taze gazla birlikte yıldız oluşturan bir disk sağlar.

Bir bakışta yıldız oluşumu

Yıldızların doğuşuyla ilgili standart hikaye şu şekildedir: Soğuk, yoğun moleküler bulutlar, yıldızların kreşleridir. Malzeme tercihen bulutun bir kısmında birikmeye başlar. Bu bulutlar çoğunlukla hidrojenden oluşuyor ancak başka elementler de içeriyor. Örneğin, süpernova patlamaları yakındaki moleküler bulutları daha ağır elementlerle (demir gibi) tohumlar.

Bulut büzüştükçe kendi yerçekimi daha fazla malzemeyi kendine çeker. Sonunda, “aşırı yoğun” bölgede sıcaklıklar ve basınçlar yeterince yükselir ve bir ön yıldız parlamaya başlar. Gittikçe daha fazla malzeme çekerek büyümeye devam ediyor. Bir noktada bölgenin çekirdeğinde nükleer füzyon başlıyor ve işte o zaman yıldız doğuyor.

Tüm bu süreç milyonlarca yıl sürüyor ve aynı zamanda manyetik alanları ve diğer faktörleri de içeriyor. Ancak gökbilimciler, yıldızların doğduğu bölgelerde tuhaf şeritler ve iplikçikler fark ettiğinde, bunların bu süreçte hangi rolleri oynadıklarını merak ettiler. Ayrıca bu yapıların kökenleri hakkında da spekülasyonlar yaptılar.

Barnard 5’teki ön yıldızlara bakmak

Max Planck’ta Ph.D. tarafından yönetilen bir ekip. öğrencisi Maria Teresa Valdiva Mena, gökyüzünün Barnard 5 bölgesindeki özellikle ilginç bir yıldıza odaklandı. Bu, Kahraman takımyıldızı yönünde uzanan moleküler bir buluttur. Bölgede aslında birkaç ön yıldız var, ancak birinde iki filament bulunuyor.

Ekip, orada olup bitenleri anlamak için Şili’deki Atacama Büyük Milimetre Dizisi’ni (ALMA) ve diğer iki teleskopu kullanarak filamentleri inceledi. Çalışmanın başyazarı Valdivia-Mena, “Amacımız, ön yıldızı içeren filamanın dışından ön yıldız disklerine kadar gazın yolculuğunu takip ederek yıldız oluşumunun farklı ölçekleri arasındaki boşluğu kapatmaktı” dedi.

Üç farklı teleskop, flamaların, daha büyük nebuladan doğum zarfına kimyasal olarak taze gaz ilettiğini gösterdi. ALMA verileri aslında yakında doğacak bir yıldızı çevreleyen protostellar diskin içine doğru beslenen bir flama gösteriyordu. Şeritler ve filamentler, bulutsunun diğer kısımlarından malzeme sağlayarak yıldız oluşum sürecinin ayrılmaz bir parçası gibi görünüyor.

Barnard 5 çalışmasının ikinci yazarı Jaime Pineda, “Bu sonuçlar çok heyecan verici çünkü yıldız oluşum sürecinin çok ölçekli bir süreç olduğunu gösteriyorlar” dedi. “Yığılma akışları ve şeritler, genç yıldız nesnelerini ana buluta bağlıyor. Genç yıldızı beslemeye yönelik bu dinamik süreç, tüm diski ve gezegen oluşum sürecini bile etkileyebilir, ancak bunu doğrulamak için gelecekteki gözlemlere ihtiyacımız var.”

Protostarlar ve gezegenler

Doğum bulutuna doğru gelen bu taze gaz akışlarından etkilenenler yalnızca yıldızlar değildir. Gelecekteki gezegenleri, filamentlerin ve flamaların uyguladığı kimyasal etkiyi gösterecek. Hızlı bir inceleme olarak, bir yıldızın gezegenlerinin ön yıldız diskindeki materyalden oluştuğunu söyleyebiliriz. Genel olarak, bu proto-gezegen diski, hem kayalık hem de gaz ve buz devi dünyalarının oluşumunu etkileyen, ısıtılarak işlenmiş malzemeyi içerir.

Genel olarak konuşursak, diskin iç kısmının dış bölgelere göre çok daha fazla kayalık malzemeye sahip olması muhtemeldir. Bunun nedeni, yüksek sıcaklıkların hidrojen gibi uçucu maddeleri yok ederek geride daha ağır maddeler bırakmasıdır. Dış bölgeler uçucu maddeler ve buzlar için daha “yaşanabilir”. Genel durum budur ve elbette her sistemin kendine has tuhaflıkları vardır.

Barnard 5 gibi bir sistemde filamentler ve şeritler, bulutsunun diğer kısımlarından taze malzeme enjekte ediyor. Bu malzemenin farklı bir kimyasal bileşimi ve gelecekteki gezegenlerde ortaya çıkacak “parmak izi” var. Gelen malzeme aslında “bozulmamış”. Bu, yıldız doğum kreşlerinin sıcaklıklarından, basınçlarından ve manyetik ortamlarından etkilenmediği anlamına gelir.

Barnard 5’teki yeni doğmuş gezegenlerin bileşimleri, gelen malzemelerin kimyasal parmak izlerine sahip olacak. Dolayısıyla, yıldız oluşumuna yönelik bu derinlemesine bakış, bu tür diğer bölgelerdeki şeritleri ve filamentleri anlamak için bir plan niteliğindedir. Gökbilimciler yıldız doğum yuvalarının karmaşık yerler olduğunu zaten biliyorlardı. Bu yeni veriler, bu karmaşıklığın nasıl ortaya çıktığına dair daha fazla bilgi veriyor.

Valdivia-Mena, “Araştırmamız, yıldız oluşum sürecindeki çeşitli ölçeklerin ne kadar birbirine bağlı olduğunu vurgulayarak, bu akışların yeni oluşan yıldızların evrimi üzerindeki derin etkisini vurguluyor” dedi.