Modern astronomi bir paradigma değişimi çağını yaşıyor. Yeni teleskoplar, aletler ve makine öğrenimi sayesinde gökbilimciler daha derin araştırmalar yürütüyor ve uzun süredir inanılan inançları sorguluyor. Böyle bir keşif, gezegen sistemlerinin oluşumuna ilişkin geleneksel görüşe meydan okuyan PDS 70 gezegen sisteminde beklenmedik bir bulguydu.
Northwestern Üniversitesi Astrofizik Disiplinlerarası Araştırma ve Keşif Merkezi’nden (CIERA) Chih-Chun Hsu liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, Dünya’dan yaklaşık 366 ışıkyılı uzaklıkta genç bir değişken yıldızın yörüngesinde dönen dış gezegen PDS 70b üzerinde bir çalışma gerçekleştirdi. Bilim insanları, Keck Gözlemevi’ndeki Keck Gezegen Görüntüleyici ve Karakterizer (KPIC) cihazını kullanarak, gezegenin atmosferinde karbondioksit (CO) ve suyun varlığını ortaya çıkaran PDS 70b spektrumlarını elde etti.
Ancak spektrumların analizi, gezegenin atmosferindeki gazlar ile diskteki gazlar arasında bir tutarsızlık olduğunu ortaya çıkardı. Bu keşif beklenmedik bir keşifti çünkü gezegen sistemlerinin geleneksel olarak kütleçekimsel çöküş altında çökerek yeni bir yıldız oluşturan gaz ve toz bulutlarından (nebulalar) oluştuğu düşünülüyordu. Geriye kalan gaz ve toz daha sonra yeni yıldızın etrafındaki proto-gezegen diskine yerleşir ve bu disk yavaş yavaş yoğunlaşarak gezegenleri oluşturur.
“Başlangıçta gezegendeki karbon/oksijen oranının disktekine benzer olmasını bekliyorduk. Ancak bunun yerine, gezegenin karbon oranının oksijen içeriğine göre diskteki orandan çok daha düşük olduğunu bulduk. Bu şaşırtıcıydı ve gezegen oluşumuna ilişkin yaygın olarak kabul edilen resmimizin çok basit olduğunu gösteriyor” dedi Hsu.
Ekip bu tutarsızlık için iki olası açıklama sundu. Bunlardan biri, gezegenin diski karbon açısından zengin hale gelmeden önce oluşmuş olabileceği veya gezegenin öncelikle gazlar dışında büyük miktarlarda katı madde tüketerek büyümüş olabileceği öne sürülüyor. Her ne kadar spektrumlar yalnızca gazları gösterse de ekip, karbon ve oksijenin bir kısmının buz ve toz içinde hapsolmuş parçacık maddelerden birikmiş olabileceğini belirtiyor.
“Gözlemsel astrofizikçiler için, gezegen oluşumuna ilişkin yaygın olarak kabul edilen bir tablo muhtemelen çok basitti. Bu resimde, bir gezegenin atmosferindeki karbonun oksijene oranı, protoplanetary diskindeki karbonun oksijene oranıyla eşleşecektir; bu da gezegenin, diskteki gazlar yoluyla malzeme biriktirdiğini akla getirir. Bunun yerine, disktekinden çok daha düşük karbon/oksijen oranına sahip bir gezegen bulduk” dedi Hsu.
Hsu’nun ekibinin keşfi, gezegen sistemlerinin oluşumu hakkındaki geleneksel düşünceye meydan okuyor ve bu alandaki araştırmalar için yeni olanaklar açıyor. Bilim adamları, oluşum tarihini daha iyi anlamak ve gezegen sistemlerinin oluşumu hakkında yeni veriler elde etmek için PDS 70 gezegen sistemini incelemeye devam etmeyi planlıyor.
