Çarpıklar, genç güneş sistemlerinde gezegen oluşumunda bozulmalara neden oluyor

Warwick Üniversitesi’nden yapılan yeni bir araştırma, geçen yıldızların, yanlış hizalanmış ikili yıldızların ve geçen gaz bulutlarının erken yıldız sistemlerinde gezegenlerin oluşumu üzerindeki etkisini gösteriyor.

Bilim adamları, bunun gibi kozmik olayların, güneş sistemlerinin erken evriminde, gezegenlerin doğum yerleri olan pro-gezegen disklerini nasıl çarpıtabileceğini modellediler. Sonuçları bugün gazetede yayınlandı. Astrofizik Dergisi The Royal Society ve Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyon’un bir parçası olan Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi tarafından finanse edilen bir çalışmada.

Güneş sistemleri, gezegen öncesi disklerden, sonunda Evrende gördüğümüz gezegenler dizisinde birleşecek olan devasa gaz ve toz bulutlarından oluşur. Bu diskler gençken, tüm tozları ve malzemeleri, diskin dönmesinin muazzam yerçekimi etkisiyle yoğun kollara sürüklenerek spiral yapılar oluştururlar.

Ancak gökbilimciler, sarmal bir yapıya sahip olacak kadar büyük olmalarına rağmen, hiçbir kanıt göstermeyen şaşırtıcı sayıda gezegen öncesi disk buldular. Warwick Üniversitesi ekibi, bir diskin spiral bir yapı oluşturmasını neyin engelleyebileceğini araştırıyor.

Doktora Üniversitenin Fizik Bölümünden öğrenci Sahl Rowther, düzleştirilmiş parçacık hidrodinamiği adı verilen bir teknik kullanarak normal, düz kendi kendine yerçekimi olan bir diskin üç boyutlu hidrodinamik simülasyonunu yarattı. Buna, diskin spiral yapısı üzerindeki etkisini incelemek için diski eğmek için farklı eğrilik seviyeleri ekledi. En küçük eğrilikler dışında hepsinde spiral yapı kayboldu.

Bir gezegen öncesi diskteki spiral yapı, Yerçekimi Kararsızlığı yoluyla gezegenlerin oluşumu için hayati öneme sahiptir ve sonuçlar, güneş sistemlerinin nasıl evrimleştiğine dair anlayışımızı geliştirir.

Stephen Hawking Fizik Bölümü’nde öğretim üyesi olan yardımcı yazar Dr. Rebecca Nealon, “bükülmelerin Yerçekimi Kararsızlığı yoluyla gezegen oluşumunu engelleyeceğini, çünkü sonunda gezegenleri oluşturan kümelere parçalanan bu sarmal yapıların diskin bulunduğu yer olduğunu söylüyor. Bu sarmal yapıyı bozan herhangi bir şey, bu kümelenmenin gerçekleşmesini ve gezegenlerin Kütleçekimsel Kararsızlık yoluyla oluşmasını zorlaştırır.”

Bilim adamları, eğriliğin, yörüngede dönerken gazın hızında küçük bozulmalara neden olarak diski ısıttığını açıklıyor. Gazın bir araya toplanabilmesi için soğuması gerekir, bu nedenle diski ısıtırken spiral kol yapısı silinir.

Bir gezegen öncesi diskin bükülmesinin birkaç yolu vardır. Birkaç örnek; bir yıldız gibi büyük bir nesne, yakınlardan geçen bir çarpışmada geçerse; disk, disk ile hizası dışında dönen bir ikili yıldız sistemini çevreliyorsa; veya yakındaki bir gaz kaynağı diskin üzerine biriktiğinde.

Son yıllarda, çarpık ilk-gezegen diskinin kanıtları önemli ölçüde arttı ve bu, bunların Evrende önceden düşünülenden daha yaygın olduğunu düşündürüyor. Aynı zamanda, sarmal bir yapı göstermeyen çok sayıda büyük gezegen öncesi diskler için potansiyel bir açıklama sağlar.

Dr. Nealon, “Normalde bu disklerin ayrı ayrı oluştuğunu düşünüyoruz, ancak durum gerçekten böyle değil. Yakınlarda çok sayıda yıldızın bulunduğu kaotik bir mahalle ve yakınlarınızdan geçen bir yıldızınız olabilir ve bu yerçekimi etkileşimi yeterlidir. bu çarpıklığa neden olmak için.”

“Bir kez çarpık disklerin gözlemlerini almaya başladığımızda, modellememizde çarpıkları dikkate almaya başlamamız gerekiyordu. Gezegen öncesi disk evrimindeki çarpıkları daha fazla dikkate almamız ve çarpıkların mevcut disk evrim mekanizmalarını ve fiziği etkileyebileceğini anlamamız gerekiyor. Çarpılmaların nasıl olduğunu düşünmemiz gerekiyor. gezegen oluşumundaki tüm faktörleri etkiler.”

Sahl Rowther, “Bu çalışma, daha önce birleştirilmeyen iki fiziksel etkiyi, kendi kendine yerçekimi olan disklerin fiziği ile çözgü birleştiriyor. alan. Çarpıtmalar çok daha yeni bir fikir.”

“Yaptıklarımızdan gerçekten emin olmamızı ve kolayca göstermemizi sağlamak için bunu mümkün olan en basit şekilde modelledik.”