Kids

eso1216tr — Bilim Bülteni

ALMA Yakın Gezegen Sisteminin Yapısını Gözler Önüne Serdi

12 Nisan 2012

Yapım aşamasındaki yeni gözlemevi gökbilimcilere yakın gezegen sistemini anlamada büyük bir ilerleme sağlarken, bu tür sistemlerin nasıl oluştuğu ve gelişim gösterdiğine dair değerli ipuçları da sağladı. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA), Fomalhaut yıldızı etrafında yörünge hareketi yapan gezegenlerin normalde düşünüldüğünden daha küçük olduğunu keşfetti. Bu ALMA'nın dünya genelindeki gökbilimcilere açık olarak gerçekleştirdiği ilk dönem gözlemlerinden elde edilen ilk bilimsel yayındır.

Fomalhaut yörüngesindeki tozun dünyadan 25 ışık-yılı uzaklıktaki diskinin veya halkasının son derece keskin ALMA görüntüleri sayesinde keşif mümkün olmuştur. ALMA görüntüleri ince ve tozlu diskin hem iç hem de dış kenarlarının çok keskin olduğunu göstermektedir. Bilgisayar simülasyonları ile birleştirilen bu gerçek, diskteki toz parçacıklarının disk içinde, iki gezegenin kütleçekimsel etkileriyle tutulduğu şeklinde sonuçlandırılmasına yol açmıştır, bir gezegen yıldıza diskinden daha yakınken diğeri daha uzaktır [1].

Hesaplar gezegenlerin muhtemel boyutlarını da göstermiştir, Mars’tan daha geniş fakat dünyanın birkaç katıdan daha fazla değildir. Bu gökbilimcilerin daha önce düşündüklerinden çok daha küçüktür. 2008’de NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu Satürn’den daha geniş olduğu düşünülen iç gezegenin Güneş sisteminin ikinci büyük gezegeni olduğunu ortaya koymuştu. Fakat, kızılötesi teleskoplarla elde edilen sonraki gözlemler bu gezegenin saptamasında başarısız olmuştur.

Bu başarızılık gökbilimcilerin, Hubble görüntüsündeki gezegenin varlığı hakkında şüpheye düşmelerine neden olmuştur. Bu yüzden, Hubble görünür bölge görüntüleri yıldız ışınımlarıyla dışarı doğru savrulan çok küçük toz tanecikleri tespit etmiştir, bu durum tozlu diskin yapısını bulanıklaştırmaktadır. Görünür ışıktan daha büyük dalgaboylarında ALMA gözlemleri, çapları 1 milimetre olan ve yıldız ışınımı ile taşınılmayan daha geniş toz tanelerini göstermektedir. Iki gezegenin kütle çekimsel etkilerini gösteren bu toz taneleri diskin keskin kenarlarını ve halka şeklindeki yapılarını açık bir şekilde ortaya koymaktadır.

Bu çalışmanın yürütücüsü Aaron Boley (ABD, Florida Üniversitesi’nde Sagan Bursiyeri) “Halka şeklinin ALMA gözlemleriyle bilgisayar modelleri birleştirildiğinde, halka yakınındaki herhangi bir gezegenin yörüngesi ve kütlesine dair kritik limitler belirleyebiliriz.” şeklinde beyan etmiştir. “Bu gezegenlerin kütleleri küçük olmalıdır, aksi halde gezegenler halkayı darmadağın eder” diye de ekleme yapmıştır. Bilimadamlarına göre, gezegenlerin küçük boyutları önceki kızılötesi gözlemlerin gezegeni neden saptayamadığını açıklamaktadır.

ALMA araştırmaları halkanın genişliğini Güneş’ten dünyaya uzaklığın 16 katı kadar olduğunu ve kalınlığının sadece yedide biri olduğunu göstermiştir. Florida Üniversitesi’nden Matthew Payne, Halkanın önceden düşünülenden daha dar ve ince olduğunu bildirmiştir.

Halka yıldızdan güneş-dünya uzaklığının 140 katı kadar bir mesafede bulunmaktadır. Kendi güneş sistemimizde Plüto dünyaya göre güneşten 40 kat daha uzaktadır. Aaron Boley “bu halkanın yakınındaki gezegenlerin küçük boyutları ve evsahibi yıldızlarından olan geniş uzaklıkları nedeniyle henüz bulunan normal yıldız etrafında yörünge hareketi yapan en soğuk gezegenler arasındadır” demiştir.

Bilimadamlari Fomalhaut sistemini ALMA’nin planlanan 66 antenenin sadece dörtte birininin mevcut olduğu 2011 Eylül ve Ekim aylarında gözlemlemiştir. Yapımı gelecek yıl tamamlamdığında, tüm sistem cok daha duyarlı hale gelecektir. Erken Bilim Aşamasında bile, yine de ALMA önceki milimetrik dalga gözlemcilerin anlayamadıkları sahte yapıyı ortaya koymak üzere yeterince güçlü idi.

ESO gökbilimcisi ve takım üyesi Bill Dent (ALMA, Şili) “ALMA hala yapım aşamasında olabilir, fakat hala kendi türünün en güçlü teleskopudur. Bu, diğer yıldızlar etrafında disk ve gezegen oluşum çalışmaların da heyecan verici yeni bir dönemin henüz yeni bir başlangıcıdır.” diyerek sonuçlandırmıştır.

ALMA projesi Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya ortaklığıdır. ALMA Avrupa’da ESO tarafından, Kuzey Amerika’da ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) ile Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) işbirliği tarafından, Doğu Asya’da Tayvan’daki Sinica Akademisi (AS) işbirliği ile Japonya Ulusal Doğa Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmektedir. ALMA’nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA’nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.

Notlar

[1] Toz halkanın şeklini keskin yapan gezegenlerin veya uyduların etkisi, ilk olarak Satürn’e doğru Voyager uydusu uçurulduğunda ve bu gezegenin halka yapısının detaylı görüntüleri elde edildiğinde görülmüştür. Uranüs gezegeninin bir halkası, tam olarak ALMA gözlemcilerinin Fomalhaut etrafındaki halka için önerdiği şekilde, Cordelia ve Ophelia uyduları tarafından sıkıca sıkıştırılmıştır.  

Bu gezegenlerin halkalarını sıkıştıran uydulara “shepherding uydulari” ismi verilmiştir.Bu tür toz halkalarını sıkıştıran uydu veya gezegenler kutleçekimsel etkilerden dolayı bu şekilde davranmaktadır. Halkanın içindeki gezegen, yıldızın etrafında halkanın icindeki toz parçacıklarından daha hızlı bir şekilde yörünge hareketi yapmaktadır. Yerçekimi parçacıklara enerji ilave eder ve onları dışarı doğru savurur. Halkanın dışındaki gezegen toz parçacıklarına göre daha yavaş hareket etmektedir ve yerçekimi parçacıkların enerjilerini azaltmaktadır böylece parçacıkların kuvvetsizce içeri doğru düşmelerini sağlamaktadır.

Daha fazla bilgi

Araştırma A. Boley ve arkadaşları tarafından “Constraining the Planetary System of Fomalhaut Using High-Resolution ALMA Observations” başlıklı bir makale ile Astrophysical Journal Letters adlı dergide yayınlanmak üzere gönderilmiştir.

Araştırma ekibinde A. C. Boley (Florida Üniversitesi, Gainesville, ABD), M. J. Payne (Florida Üniversitesi), S. Corder (Kuzey Amerika ALMA Bilim Merkezi, Charlottesville, ABD), W. Dent (ALMA, Santiago, Şili), E. B. Ford (Florida Üniversitesi) ve M. Shabram (Florida Üniversitesi) bulunmaktadır.

2012 yılı Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) kuruluşunun 50. yılını temsil etmektedir. Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetlerarası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO varolan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın Avrupalı ortağıdır. ESO şu anda "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak 40-metre sınıfında Avrupa Aşırı Büyük optik/yakın kırmızı ötesi Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmeyi planlıyor. 

Bağlantılar

İletişim

Elif Beklen
Süleyman Demirel Üniversitesi, Fizik Bölümü, ESON Türkiye Ekibi
Isparta, Türkiye
Tel: 90 246 211 40 47
E-posta: elif.beklen@gmail.com

Aaron. C. Boley
University of Florida
Gainesville, USA
Tel: +1 352 294 1844
E-posta: aaron.boley@astro.ufl.edu

William Dent
Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Tel: +56 2 467 6249
Cep: +56 9 827 9537
E-posta: wdent@alma.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-posta: rhook@eso.org

Dave Finley
Public Information Officer, National Radio Astronomy Observatory
Socorro, USA
Tel: +1 575 835 7302
E-posta: dfinley@nrao.edu

Masaaki Hiramatsu
Education & Public Outreach Officer, National Astronomical Observatory of Japan
Japan
Tel: +81 422 34 3900 ext.3150
E-posta: hiramatsu.masaaki@nao.ac.jp

William Garnier
Education and Public Outreach Officer, Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Tel: +56 2 467 6119
E-posta: wgarnier@alma.cl

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1216.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1216tr
Adı:Fomalhaut
Tür:• Milky Way : Star : Circumstellar Material
• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
• X - Stars
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2012ApJ...750L..21B

Görüntüler

ALMA observes a ring around the bright star Fomalhaut
ALMA observes a ring around the bright star Fomalhaut
sadece İngilizce
The bright star Fomalhaut in the constellation of Piscis Austrinus
The bright star Fomalhaut in the constellation of Piscis Austrinus
sadece İngilizce
Wide-field view of the sky around the bright star Fomalhaut
Wide-field view of the sky around the bright star Fomalhaut
sadece İngilizce
Planets shepherding material into a narrow ring around Fomalhaut
Planets shepherding material into a narrow ring around Fomalhaut
sadece İngilizce

Videolar

Zooming in on Fomalhaut and its dusty disc
Zooming in on Fomalhaut and its dusty disc
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...