Gezegenler en zorlu koşullarda bile oluşabilir

En yaygın olarak kabul edilen astronomik modele (nebula hipotezi) göre, yeni yıldızlar, kütleçekimsel çöküş yaşayan devasa toz ve gaz bulutlarından (diğer adıyla bir nebula) doğar. Geriye kalan toz ve gaz, yeni yıldızı çevreleyen bir proto-gezegen diski oluşturur ve bu disk yavaş yavaş birikerek gezegen sistemlerini oluşturur.

Geçtiğimiz on yılda gökbilimciler genç yıldızları ve disklerini incelemek ve bu sürecin nasıl gerçekleştiği hakkında daha fazla bilgi edinmek için Şili’deki Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisine (ALMA) güveniyorlardı.

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, uluslararası bir gökbilimci ekibi ALMA’yı kullanarak Avcı takımyıldızında bulunan bir yıldız grubu olan Sigma Orionis kümesindeki sekiz protogezegen diskinin yüksek çözünürlüklü görüntülerini yakaladı. Ekip, gözlemleri sırasında disklerin çoğunda dev gezegenlerin oluştuğuna dair potansiyel göstergeler olan boşluklar ve halkalar buldu.

Bu disklerin kümedeki büyük bir yıldızdan gelen yoğun ultraviyole (UV) radyasyonla ışınlandığı göz önüne alındığında, bu şaşırtıcıydı. Bulguları, gezegen oluşumunun daha önce yaşanması zor olduğu düşünülen koşullarda meydana gelebileceğini gösteriyor.

Çalışma, Columbia Üniversitesi Astronomi Bölümü’nde yardımcı doçent olan Jane Huang tarafından yönetildi. Kendisine Columbia Üniversitesi ve Nevada Astrofizik Merkezi’nden NASA Sagan Üyesi Shangjia Zhang ve Ay ve Gezegen Laboratuvarı’ndan (LPL) Feng Long (aynı zamanda NASA Sagan Üyesi) katıldı. Ekip ayrıca Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi (LMU), St. Andrews Üniversitesi, Manoa’daki Hawaii Üniversitesi ve NASA Genel Merkezi’nden araştırmacıları da içeriyordu. Araştırmaları yakın zamanda yayınlandı içinde Astrofizik Dergisi.

Araştırma ekibi, ALMA’nın 12 metrelik antenlerinin en genişletilmiş konfigürasyonunu kullandı; bu, yakınlaştırma lensi etkisi sağlayarak yaklaşık sekiz astronomik birimlik (güneş ile Dünya arasındaki mesafenin sekiz katı) bir çözünürlüğe ulaşmalarına olanak sağladı. Bu, gökbilimcilerin dev gezegenlerin oluştuğu diğer sistemlerde gözlemledikleriyle karşılaştırılabilecek şekilde, beş diskin görüntüsündeki çoklu boşlukları ve halkaları çözmelerine olanak sağladı. Bunlardan en etkileyici olanı, yapım aşamasındaki bir gezegen sistemi olabilecek beş boşluğa sahip olan ve SO 1274 olarak bilinen diskti.

Önceki çalışmalar düşük ultraviyole radyasyona sahip bölgelerdeki disklere odaklanmışken, bu araştırma ALMA’nın daha ekstrem bir ortamda en yüksek çözünürlüklü disk gözlemlerini sağlıyor. Yıldızlar genellikle çok daha sert UV ortamlarında doğarken, gökbilimcilerin alt yapılara ilişkin anlayışları öncelikle, hafif UV ortamlarına sahip yakınlardaki yıldız oluşum bölgelerinin gözlemlerine dayanmaktadır. Bu bulguların, benzer şekilde yüksek radyasyonlu bir ortamda evrimleşmiş olabilecek güneş sisteminin nasıl oluştuğuna dair anlayışımıza etkileri olabilir. Huang’ın NRAO basın açıklamasında belirttiği gibi:

“Bu kümedeki yüksek düzeyde radyasyonun, bu disklerin dış bölgelerinde gezegen oluşumunu engellemesini bekliyorduk. Ancak bunun yerine, yıldızlarından onlarca astronomik birim uzaklıkta gezegenlerin oluşabileceğine dair işaretler görüyoruz. daha az zorlu ortamlarda gözlemledik.

“Bu gözlemler, gezegen oluşumunu yönlendiren süreçlerin oldukça sağlam olduğunu ve zorlu koşullar altında bile işleyebileceğini gösteriyor. Bu bize galaksinin daha fazla yerinde, hatta daha önce çok sert olduğunu düşündüğümüz bölgelerde bile gezegenlerin oluşabileceğine dair daha fazla güven veriyor.”

Ancak ekip, bu yapıların oluşum halindeki gezegenler ile disk malzemesi arasındaki etkileşimlerden de kaynaklanabileceğini kabul ediyor. Bu nedenle bulguları, daha ekstrem yıldız ortamlarındaki disklerin takip çalışmalarına duyulan ihtiyacı ve potansiyeli göstermektedir. Bu aynı zamanda ALMA’nın galaksideki çeşitli ortamlardaki protogezegen disklerini araştırma yeteneğini de ortaya koyuyor.