Protoplanetary diskleri daha önce düşündüğünden çok daha küçük, yeni çalışma buluyor

Yeni gezegenlerin oluştuğu birçok protoplantary disk düşünceden çok daha küçüktür. Leiden Gözlemevi’nin (Hollanda) Atacama büyük milimetre/subsillimetre dizisi (ALMA) bilim adamlarını kullanarak lupus bölgesindeki 73 protoplantary diske baktı. Birçok genç yıldızın, bazıları 1.2 astronomik birim kadar küçük olan mütevazı gaz ve toz disklerine ev sahipliği yaptıklarını buldular. Araştırma, kabul edildi yayın içinde Astronomi ve Astrofizikgözlemlenen protoplantary diskler ve dış gezegenler arasında önemli bir bağlantı kurar.

Son on yılda, gökbilimciler, Alma gibi dünyada güçlü radyo teleskopları kullanarak genç yıldızların etrafında yüzlerce protoplantary diskini hayal ettiler. Kendi güneş sistemimizin boyutu ile karşılaştırıldığında, bu disklerin çoğu en dış gezegenimiz Neptün’in yörüngesinin çok ötesine uzanıyor. Ayrıca, disklerin çoğu dev gezegenlerin oluştuğu düşünülen boşluklar gösterir. Ph.D. Aday Osmar M. Guerra-Alvarado, Postdoc Mariana B. Sanchez ve Leiden Gözlemevi’nden yardımcı doçent Nienke Van der Marel şimdi bu disklerin tipik olmayabileceğini gösteriyor.

ALMA’yı kullanarak, araştırmacılar, Güney Takımyıldızı Lupus’taki Dünya’dan yaklaşık 400 ışık yılı olan yıldız oluşturan bir bölge olan Lupus’taki genç yıldızların etrafındaki bilinen tüm protoplantary diskleri görüntülediler. Anket, 73 diskin üçte ikisinin küçük olduğunu ve ortalama yarıçapı altı astronomik birimin olduğunu ortaya koyuyor. Bu Jüpiter’in yörüngesiyle ilgilidir. Bulunan en küçük disk, yarıçapta, Dünya’nın yörüngesinden daha küçük 0.6 astronomik birimdir.

Guerra-Alvarado, “Bu sonuçlar ‘tipik’ protoplantary diskin neye benzediğine dair görüşümüzü tamamen değiştiriyor.” “Sadece gözlemlenmesi en kolay olan en parlak diskler büyük ölçekli boşluklar gösterirken, bu tür alt yapıları olmayan kompakt diskler aslında çok daha yaygındır.”

Süper topraklar için optimum koşullar

Küçük diskler öncelikle düşük kütleli yıldızların etrafında bulundu, kütle güneşimizin kütlesinin% 10 ila 50’si arasında. Bu, evrende bulunan en yaygın yıldız türüdür.

Sanchez, “Gözlemler ayrıca, bu kompakt disklerin süper toprakların oluşumu için optimal koşullara sahip olabileceğini göstermektedir, çünkü tozun çoğu genellikle süper toprakların bulunduğu yıldıza yakındır.” Leiden Gözlemevi’nde doktora sonrası ve bu araştırmaya katkıda bulunuyor. Süper topraklar, Dünya gibi kayalık gezegenlerdir, ancak gezegenimizin on katına kadar kitlelerdir. Bu aynı zamanda süper toprakların neden düşük kütleli yıldızların etrafında bulunduğunu da açıklayabilir.

Ayrıca, araştırma, güneş sistemimizin Jüpiter ve Satürn gibi büyük gaz gezegenleri üreten, ancak süper toprak olmayan büyük bir protoplanetary diskten oluştuğunu göstermektedir. Süper toprakların evrendeki en yaygın gezegen türleri olduğu düşünülmektedir.

Eksik bağlantı

Araştırma, protoplantary disklerin gözlemleri ile dış gezegenlerin gözlemleri arasında bir “eksik bağlantı” oluşturmaktadır. Van der Marel, “Küçük disklerin çoğunluğunun boşluklar göstermediği keşfi, yıldızların çoğunun dev gezegenlere ev sahipliği yapmadığını ima ediyor.” Diyor. Diyerek şöyle devam etti: “Bu, tam yetişkin yıldızların etrafındaki dış gezegen popülasyonlarında gördüğümüzle tutarlıdır. Bu gözlemler disk popülasyonunu doğrudan dış gezegen popülasyonuna bağlar.”

ALMA’nın önceki yüksek çözünürlüklü gözlemleri esas olarak genellikle çok daha büyük olan parlak disklere odaklanmıştır. Daha küçük diskler için boyutta değil, sadece parlaklık ölçüldü. Yüksek çözünürlüklü gözlemlerin alınması daha karmaşık olabilir ve ALMA’nın nispeten zayıf diskleri görüntüleyip görüntülemeyeceği belli değildi.

Araştırmaları için bilim adamları, 2023 ve 2024 yıllarında alınan ALMA gözlemlerini, mümkün olan en yüksek 0.030 arkiye çözünürlüğe sahip kullandılar. Ayrıca, ilk kez tüm yıldız oluşturan bir bölgenin tam bir yüksek çözünürlüklü disk anketi oluşturmak için arşiv verilerini kullandılar.

Van der Marel, “Araştırma, tipik bir diskin neye benzediğine dair uzun zamandır yanıldığımızı gösteriyor. Açıkçası, en parlak ve en büyük disklere karşı önyargılı olduk. Şimdi sonunda her boyuttaki disklere tam bir genel bakışımız var.”