Bu, bir gaz ve toz diskiyle çevrelenmiş genç bir yıldızın bir sanatçının izlenimidir. Uluslararası bir gökbilimci ekibi, ISO-ChaI 147 olarak bilinen genç ve çok düşük kütleli bir yıldızın etrafındaki diski incelemek için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Sonuçlar, bir proto-gezegensel diskte bugüne kadar görülen en zengin hidrokarbon kimyasını ortaya koyuyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Kullanmak James Webb Uzay TeleskobuBilim adamları, düşük kütleli bir yıldızın etrafındaki proto-gezegensel diskte zengin çeşitlilikte karbon molekülleri keşfettiler; bu, karbon açısından fakir gezegenlerin oluşmasına yol açabilecek benzersiz bir gezegen oluşturan ortam türü olduğunu öne sürüyor.
Uluslararası bir gökbilimci ekibi, genç ve çok düşük kütleli bir yıldızın etrafındaki gaz ve toz diskini aşağıdaki yöntemlerle inceledi: NASAJames Webb Uzay Teleskobu (JWST). Sonuçlar, bugüne kadar böyle bir diskte gözlemlenen en fazla sayıda karbon içeren molekülü ortaya koyuyor. Bu bulguların, bu yıldızın etrafında oluşabilecek herhangi bir gezegenin potansiyel bileşimi hakkında çıkarımları var.
Gezegen Oluşumuna Etkileri
Kayalık gezegenlerin düşük kütleli yıldızların etrafında oluşma olasılığı gaz devlerine göre daha fazladır, bu da onları galaksimizdeki en yaygın yıldızların etrafındaki en yaygın gezegenler haline getirir. Dünya’ya benzeyen veya ondan çok farklı olabilen bu tür dünyaların kimyası hakkında çok az şey biliniyor. Gökbilimciler, bu tür gezegenlerin oluştuğu diskleri inceleyerek gezegen oluşum sürecini ve ortaya çıkan gezegenlerin bileşimlerini daha iyi anlamayı umuyorlar.
Çok düşük kütleli yıldızların etrafındaki gezegen oluşturan diskleri incelemek zordur çünkü bunlar, yüksek kütleli yıldızların etrafındaki disklerden daha küçük ve sönüktür. MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) Orta Kızılötesi Disk Araştırması (MINDS) adı verilen bir program, disklerin kimyasal envanteri ile dış gezegenlerin özellikleri arasında bir köprü oluşturmak için Webb’in benzersiz yeteneklerini kullanmayı amaçlıyor.
Hollanda’daki Groningen Üniversitesi’nden baş yazar Aditya Arabhavi, “Webb, önceki kızılötesi uzay teleskoplarından daha iyi hassasiyete ve spektral çözünürlüğe sahip” dedi. “Bu gözlemlerin Dünya’dan yapılması mümkün değil çünkü diskten gelen emisyonlar atmosferimiz tarafından engelleniyor.”
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) tarafından ortaya çıkarılan ISO-ChaI 147 yıldızının spektrumu, 13 karbon taşıyan molekülden oluşan bir proto-gezegen diskinde bugüne kadar görülen en zengin hidrokarbon kimyasını göstermektedir. Bu, etanın (C2H6) ilk güneş dışı tespitini de içermektedir. Ekip ayrıca ilk kez bir protoplanet diskte etilen (C2H4), propin (C3H4) ve metil radikali CH3’ü başarıyla tespit etti. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)
Gezegen Dışı Kimyada Çığır Açan Keşifler
Yeni bir çalışmada bu ekip, Güneş’in yalnızca 0,11 katı ağırlığa sahip, 1 ila 2 milyon yıllık bir yıldız olan ISO-ChaI 147 olarak bilinen çok düşük kütleli bir yıldızın etrafındaki bölgeyi araştırdı. Webb’in MIRI’sinin ortaya çıkardığı spektrum, bir proto-gezegen diskinde bugüne kadar görülen en zengin hidrokarbon kimyasını gösteriyor; toplam 13 farklı karbon taşıyan molekül. Ekibin bulguları arasında ilk kez etanın (C) tespit edilmesi yer alıyor.2H6) güneş sistemimizin dışında ve ayrıca etilen (C2H4), propin (C3H4) ve metil radikali CH3.
Arabhavi, “Bu moleküller, 67P/Churyumov-Gerasimenko ve C/2014 Q2 (Lovejoy) gibi kuyruklu yıldızlarda olduğu gibi güneş sistemimizde zaten tespit edildi” diye ekledi. “Webb, bu hidrokarbon moleküllerinin sadece çeşitli değil aynı zamanda bol olduğunu da anlamamızı sağladı. Artık gezegen beşiklerindeki bu moleküllerin dansını görebilmemiz şaşırtıcı. Genellikle düşündüğümüzden çok farklı bir gezegen oluşturan ortam.”
Ekip, bu sonuçların iç diskin kimyası ve orada oluşabilecek gezegenler üzerinde büyük etkileri olduğunu belirtiyor. Webb, diskteki gazın karbon açısından çok zengin olduğunu ortaya çıkardığından beri, gezegenlerin oluşabileceği katı maddelerde muhtemelen çok az karbon kalmıştır. Sonuç olarak orada oluşabilecek gezegenler sonuçta karbon açısından fakir olabilir. (Dünyanın kendisi karbon açısından fakir kabul edilir.)
Yine Groningen Üniversitesi’nden ekip üyesi Inga Kamp, “Bu, su ve karbon dioksit gibi oksijen taşıyan moleküllerin hakim olduğu güneş tipi yıldızların etrafındaki disklerde gördüğümüz bileşimden son derece farklı” diye ekledi. “Bu nesne, bunların benzersiz bir nesne sınıfı olduğunu ortaya koyuyor.”
Center National de la Recherche Scientifique’den ekip üyesi Agnés Perrin, “600 ışık yılından daha uzak bir nesnede, benzen gibi Dünya üzerinde iyi bildiğimiz moleküllerin miktarını tespit edebilmemiz ve ölçebilmemiz inanılmaz” diye ekledi. Fransa’da.
Gelecekteki Araştırma Yönergeleri
Daha sonra bilim ekibi, karbon açısından zengin karasal gezegen oluşturan bölgelerin ne kadar yaygın veya egzotik olduğuna dair anlayışlarını geliştirmek için çalışmalarını çok düşük kütleli yıldızların etrafındaki bu tür disklerin daha büyük bir örneğini kapsayacak şekilde genişletmeyi planlıyor. Almanya’daki Max-Planck Astronomi Enstitüsü’nden ekip üyesi ve MINDS programının baş araştırmacısı Thomas Henning, “Çalışmamızın genişletilmesi aynı zamanda bu moleküllerin nasıl oluşabileceğini daha iyi anlamamıza da olanak tanıyacak” dedi. “Webb verilerindeki çeşitli özellikler de hala tanımlanamadı, bu nedenle gözlemlerimizi tam olarak yorumlayabilmek için daha fazla spektroskopi gerekiyor.”
Bu çalışma aynı zamanda bilim adamlarının disiplinler arası işbirliği yapmasının hayati önemini vurgulamaktadır. Ekip, bu sonuçların ve beraberindeki verilerin, spektrumları yorumlamak ve bu dalga boyu aralığında yeni özellikleri araştırmak için teorik fizik, kimya ve astrokimya gibi diğer alanlara katkıda bulunabileceğini belirtiyor.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için bkz. Webb, Öngezegen Disklerinin Karbon Açısından Zengin Sırlarını Ortaya Çıkarıyor.
Referans: “Çok düşük kütleli bir yıldızın etrafındaki diskte bol miktarda hidrokarbon”, AM Arabhavi, I. Kamp, Th. Henning, EF van Dishoeck, V. Christiaens, D. Gasman, A. Perrin, M. Güdel, B. Tabone, J. Kanwar, LBFM Waters, I. Pascucci, M. Samland, G. Perotti, G. Bettoni, SL Grant, PO Lagage, TP Ray, B. Vandenbussche, O. Absil, I. Argyriou, D. Barrado, A. Boccaletti, J. Bouwman, A. Caratti o Garatti, AM Glauser, F. Lahuis, M. Mueller, G Olofsson, E. Pantin, S. Scheithauer, M. Morales-Calderon, R. Franceschi, H. Jang, N. Pawellek, D. Rodgers-Lee, J. Schreiber, K. Schwarz, M. Temmink, M. Vlasblom. , G. Wright, L. Colina ve G. Östlin, 6 Haziran 2024, Bilim.
DOI: 10.1126/science.adi8147
James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, NASA’nın ortakları ESA ile birlikte yürüttüğü uluslararası bir programdır (Avrupa Uzay Ajansı) ve CSA (Kanada Uzay Ajansı).
