eso1549tr — Bilim Bülteni

ALMA Gezegen Oluşum Bölgesini Ortaya Çıkardı

Genç yıldız diskleri içinde oluşmakta olan gezegenlere dair yeni kanıtlar

16 Aralık 2015

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) kullanan gökbilimciler dört genç yıldızın etrafındaki gaz ve toz diski içinde henüz yeni oluşmuş Jüpiter’in birkaç katı büyüklüğünde kütleye sahip birçok gezegenin oluştuğuna dair en güçlü belirtileri elde ettiler. Yıldızların etrafındaki gaz ölçümleri ayrıca bu gezegenlerin özelliklerine dair ipuçları da barındırıyor.

Neredeyse her yıldızın çevresinde gezegenler bulunsa da, gökbilimciler henüz tamamen nasıl — ve hangi koşullarda — oluştuklarından emin değiller. Bu gibi soruları cevaplayabilmek için, genç yıldızların etrafında bulunan ve gezegenleri oluşturan dönen toz ve gaz diskleri araştırılıyor. Ancak bu tür diskler hem küçük hem de yeryüzüne uzaklar, bu nedenle gizemlerinin ortaya çıkarılması için ALMA gibi güçlü teleskoplarla gözlenmeleri gerekiyor.

Bu disklerden geçiş diskleri adı verilen özel bir türde, yıldızın etrafındaki diskin merkezi bölgesinde şaşırtıcı bir şekilde toz bulunmuyor. Bu gizemli boşlukları açıklamak için iki fikir öne sürüldü. İlk olarak, güçlü yıldız rüzgarları ya da yoğun ışıma çevredeki maddeyi uzaklaştırmış ya da yok etmiş olabilir [1]. Alternatif olarak, henüz oluşum aşamasındaki büyük kütleli genç gezegenler yıldız etrafındaki turları sırasında bu toz maddesini temizlemiş olabilirler [2].

ALMA’nın benzeri olmayan duyarlılığı ve görüntü kalitesi, Hollanda’daki Leiden Gözlemevi’nden Nienke van der Marel yönetimindeki gökbilimciler ekibinin, bu geçiş disklerinden dördünün gaz ve toz dağılımının şimdiye kadarki en iyi görüntüsünü elde etmelerini sağladı [3]. Bu sayede ilk kez, boşluklara neden olan şeyin iki seçenekten biri olabileceği öngörüsü yapılabildi.

Yeni görüntüler toz boşlukları içinde kayda değer miktarda gaz bulunduğunu gösteriyor [4]. Ancak ekibi şaşırtan şey, gazın da ayrıca, tozun yaptığının üçte biri ölçeğinde, boşluklara neden olmasıydı. Bunun da tek açıklaması yeni oluşmakta olan büyük kütleli bir gezegenin yörüngede dolaştıkça gazı temizlemesi ve  toz parçacıklarını daha dışarda hapsetmesidir [5].

Daha önceki gözlemler zaten toz tuzakları içindeki gazın varlığına dair izler taşıyordu,” diyor Nienke van der Marel. “Ancak ALMA diskin içindeki tüm malzemeyi diğer gözlemlere göre çok daha ayrıntılı gözleyebildiği için, diğer alternatifi doğrudan eleyebildik. Buradaki derin gaz noktaları çok açık bir şekilde Jüpiter’in birkaç katı büyüklüğünde kütleye sahip gezegenin varlığına işaret ediyor, disk içinde ilerledikçe bu büyük oyukları meydana getiriyor.

Dikkat çekici biçimde, bu gözlemler ALMA’nın çözünürlük gücünün sadece onda biri kullanılarak yapıldı. Gözlemler, o sırada Şili’nin kuzeyindeki Chajnantor Platosu’nda inşa halindeki dizgenin hazır olan kısmi parçasıyla gerçekleştirildi.

Şimdi daha fazla gözlemle bu gezegenle-temizleme olayının diğer geçiş disklerinde de olup olmadığının doğrulanması gerekiyor, her ne kadar ALMA’nın gözlemleri bu sırada gökbilimcilere gezegen oluşumunun karmaşık süreçleri hakkında yeni bakış açıları sağlamış olsa da.

Şimdiye kadar araştırılan tüm geçiş diskleri hem büyük toz boşlukları hem de gaz boşlukları içermekteydi. Bundan dolayı, ALMA ile, bu dev gezegenlerin disklerde ne zaman ve nerede doğmuş olduklarını bulabilir ve bunları gezegen oluşum modelleri ile karşılaştırabiliriz,” diyor Ewine van Dishoeck, Leiden Üniversitesi ve Garching Max Planck Yer-ötesi Fiziği Enstitüsü’nden [6]. “Doğrudan gezegen gözlemleri şimdiki teknolojiyle ulaşılabilir bir hedef haline geldi, ve halen inşa halinde olan Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu gibi yeni nesil teleskoplarla da, bunun daha ötesine geçilmiş olacak. ALMA zaten nerelere bakılması gerektiğine çoktandır işaret ediyor.

Notlar

[1] Bu süreç, yani gazı ve tozu içerden dışarıya çıkarıp temizleme foto-buharlaşma olarak bilinmektedir.

[2] Bu tür gezegenlerin doğrudan gözlenebilmeleri (eso1310) oldukça zordur ve milimetre dalgaboylarında (eso1325) yapılan daha önceki gözlemlerle, iç kısımdaki gezegen oluşum bölgelerinin net görüntüleri alınamadığı için bu açıklamalar test edilemedi. Diğer çalışmalar (eso0827) bu disklerdeki gaz kütlesini ölçememişti.

[3] Bu çalışmadaki dört hedef şunlardı; SR 21, HD 135344B (ayrıca SAO 206462 olarak da biliniyor), DoAr 44 ve Oph IRS 48.

[4] Geçiş disklerinde bulunan gaz çoğunlukla hidrojenden oluşmakta ve bu da karbon monoksit — ya da CO — molekülü ile izlenebilmektedir.

[5] Toz tuzaklama süreci daha önceki bir basın bülteninde açıklanmıştır (eso1325).

[6] Diğer örneklerde HD 142527 (eso1301 ve burada) ve J1604-2130 geçiş diskleri bulunmaktadır.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma N. van der Marel ve arkadaşlarınca kaleme alınan “Resolved gas cavities in transitional disks inferred from CO isotopologs with ALMA” başlıklı bir makale olarak Astronomy & Astrophysics adlı dergide Aralık 2015’Te yayımlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde N. van der Marel (Leiden University, Leiden, Hollanda; Institute for Astronomy, University of Hawaii, Honolulu, ABD), E. F. van Dishoeck (Leiden University, Leiden, Hollanda; Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Almanya), S. Bruderer (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Almanya), S. M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Massachusetts, ABD), K. M. Pontoppidan (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, ABD), G. J. Herczeg (Peking University, Beijing, Çin), T. van Kempen (Leiden University, Leiden, Hollanda) ve A. Miotello (Leiden University, Leiden, Hollanda) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, 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 var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Ankara Üniversitesi (Ankara), Çağ Üniversitesi (Mersin), Başkent Üniversitesi (Ankara), İstanbul Üniversitesi (İstanbul), İzmir Yüksek Teknoloji Üniversitesi (İzmir) ve Max Planck Yer-Ötesi Fiziği Enstitüsü’nden (Almanya) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1250)
Cep: +90 538 614 29 38
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Nienke van der Marel
Institute for Astronomy, University of Hawaii
Honolulu, USA
E-posta: nmarel@ifa.hawaii.edu

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 5814
E-posta: ewine@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1549.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1549tr
Adı:Stars
Tür:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016A&A...585A..58V

Görüntüler

Artist’s impression of a transitional disc around a young star
Artist’s impression of a transitional disc around a young star
sadece İngilizce
Schematic view of a transitional disc around a young star
Schematic view of a transitional disc around a young star
sadece İngilizce
ALMA imaging of the transitional disc HD 135344B
ALMA imaging of the transitional disc HD 135344B
sadece İngilizce
ALMA imaging of the transitional disc DoAr 44
ALMA imaging of the transitional disc DoAr 44
sadece İngilizce

Videolar

Artist’s impression of a transitional disc around a young star
Artist’s impression of a transitional disc around a young star
sadece İngilizce
Artist’s impression of a transitional disc around a young star
Artist’s impression of a transitional disc around a young star
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...