eso1626tr — Bilim Bülteni

Yıldız Patlaması Su Buz Çizgisini Ortaya Çıkardı

13 Temmuz 2016

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) bir öncül-gezegen diski içerisindeki su buz çizgisine ait ilk gözlemi gerçekleştirdi. Bu çizgi çevredeki diskte sıcaklığın belirgin bir şekilde düşerek buz oluşturmaya başladığı yere işaret ediyor. Genç yıldız V883’ün parlaklığındaki belirgin artış diskin iç kısımlarını ısıtarak, su buz çizgisini bir öncül-yıldız için öngörülen bölgenin oldukça ötesine iterek ilk kez gözlenmesini mümkün hale getirdi. Sonuçlar 14 Temmuz 2016 tarihinde Nature dersgisinde yayımlanacak.

Genç yıldızlar genellikle içerisinde gezegenlerin doğduğu, öncül-gezegen diskleri adı verilen yoğun, kendi etrafında dönen toz ve gaz diskleri ile çevrilidirler. Normal bir güneş-tipi genç yıldızdan kaynaklanan ısı sayesinde bir öncül-gezegen diski içerisindeki su yıldızdan yaklaşık 3 ab uzaklığına kadar gaz haldedir [1] — Yeryüzü ile Güneş arasındaki ortalama uzaklığın yaklaşık 3 katı kadar — ya da ortalama 450 milyon kilometre [2]. Daha da ötede, oldukça düşük basınç nedeniyle su molekülleri doğrudan gaz durumundan katı hale geçerek toz tanecikleri ve diğer parçacıklar üzerinde buz katmanları meydana getirirler. Öncül-gezegen disklerinde gaz ve katı hal arasındaki su geçişlerinin gerçekleştiği bu bölgelere su buz çizgisi adı verilir [3].

Ancak V883 Orionis’in durumu biraz farklı. Parlaklığındaki belirgin artış su buz çizgisini yaklaşık 40 ab (yaklaşık olarak 6 milyar kilometre ya da kabaca Güneş Sistemi’mizdeki cüce gezegen Pluto’nun yörünge uzaklığı) civarına kadar öteledi. Bu olağanüstü artış, ve ALMA’nın uzun ana hattının [4] çözünürlüğü sayesinde Lucas Cieza liderliğindeki ekip (Milenyum ALMA Disk Çekirdeği ve Diego Portales Üniversitesi, Santiyago, Şili) bir öncül-gezegen diski içerisindeki su buz çizgisine ait ilk gözlemleri gerçekleştirebildi.

V883 Orionis’in karşılaştığı ani parlaklık artışı genç bir yıldızı çevreleyen diskten çok miktarda maddenin yıldız yüzeyine düştüğünde gerçekleşeyen şeye bir örnektir. V883 Orionis Güneş’ten sadece % 30 oranında daha ağırdır, ancak karşılaştığı patlama sayesinde parlaklığı 400 kata kadar artmış — ve çok daha sıcak hale gelmiştir [5].

Araştırmayı yürüten Lucas Cieza şu açıklamaları yapıyor: “ALMA gözlemleri bizim için sürpriz oldu. Gözlemlerimizde gezegen oluşumuna yol açan disk parçalanmaları arıyorduk. Buna dair biz bulamadık; ancak 40 ab uzaklıkta bir diskle karşılaştık. Bu ALMA’nın dönüşümsel gücünü gösterirken, bizim aradığımız şey olmasa da heyecan verici sonuçlar elde etmemizi sağladı.

Uzayda dolanan buz tuhaf fikri gezegen oluşumu için temel bir gereksinimdir. Su buzunun varlığı toz taneciklerinin koyulaşmasını düzenlemektedir — gezegen oluşumundaki ilk adım. Suyun buharlaştığı buz çizgisi içerisinde, daha küçük, bizimki gibi kayalık gezegenlerin oluştuğu düşünülüyor. Su buz çizgisinin ötesinde, su buzunun varlığı sonunda Jüpiter gibi büyük kütleli gaz gezegenlerin oluşmasına yol açan kozmik kar taneciklerinin hızla oluşmalarını sağlamaktadır.

Bu patlamaların keşfi su buz çizgisini tipik yarıçapının yaklaşık 10 kat ötesine taşırken, daha iyi gezegen oluşum modellerinin geliştirilmesine yol açacaktır. Bu tür patlamaların çoğu gezegen sisteminin evriminde bir aşama olduğuna inanılıyor, bu nedenle bu gözlemler yaygın bir oluşumun ilk gözlemleri olabilir. Bu durumda, ALMA ile gerçekleştirilen bu gözlemler Evren’de gezegenlerin nasıl oluştuklarını ve evrimleştiklerini daha iyi anlamaya önemli ölçüde katkı sağlayacaktır.

Notlar

[1] 1 ab, ya da bir astronomi birimi, Yeryüzü ve Güneş arasındaki ortalama uzaklık olup, yaklaşık 149.6 milyon kilometredir. Bu uzaklık birimi genel olarak Güneş Sistemi ve diğer yıldızların etrafındaki gezegen sistemlerindeki uzaklık ölçümlerini açıklamada kullanılmaktadır.

[2] Bu çizgi Güneş Sistemi’nin oluşumu esnasında Mars ve Jüpiter gezegenleri arasındaki bir yörüngedeydi, bu nedenle kayalık gezegenler Merkür, Venüs, Dünya ve Mars çizgi içinde oluşurken, gaz gezegenler Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün dış kısımda meydana gelmişlerdir.

[3] Karbon monoksit ve metan gibi diğer moleküllere ait buz çizgileri daha önceden ALMA ile öncül-yıldızdan 30 ab’den daha da uzaktaki diğer öncül-gezegen diskleri içerisinde  gözlenmiştir. Su görece yüksek sıcaklıklarda donmaktadır ve bu da su buz çizgisinin doğrudan gözlenebilmesi için genellikle yıldıza çok daha yakın olduğu anlamına gelmektedir.

[4] Çözünürlük nesnelerin ayrı ayrı görülebilmesinin bir ölçüsüdür. İnsan gözü için, birkaç parlak ışık kaynağı uzaktan tek bir parlak nokta gibi görülebilir, ve ancak daha yakın bölgelerdeki ışık kaynakları tekil olarak ayırt edilebilir. Aynı ilke teleskoplara da uygulandığında bu yeni gözlemlerin ALMA’nın uzun ölçekteki modunda ne kadar hassas çözünürlük derecesine ulaştığını göstermektedir. ALMA’nın V883 Orionis uzaklığındaki çözünürlüğü yaklaşk 12 ab’dir — bu sistemde 40 ab’de yer alan su buz çizgisini çözmek için yeterli bir değer olup, tipik bir genç yıldız için bu değerler geçerli değildir.

[5] V883 Orionis gibi yıldızlar orjinal yıldız bu davranışa sahip olduktan sonra FU Orionis yıldızları olarak sınıflandırılmaktadır. Parlamalar yüzlerce yıl sürebilmektedir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma L. Cieza ve arkadaşlarınca kaleme alınan “Imaging the water snow-line during a protostellar outburst” başlıklı bir makale olarak Nature dergisinde 14 Temmuz 2016 tarihinde yayımlanacaktır.

Araştırma ekibinde Lucas A. Cieza (Millennium ALMA Disk Nucleus; Universidad Diego Portales, Santiago, Şili), Simon Casassus (Universidad de Chile, Santiago, Şili), John Tobin (Leiden Observatory, Leiden University, Hollanda), Steven Bos (Leiden Observatory, Leiden University, Hollanda), Jonathan P. Williams (University of Hawaii at Manoa, Honolulu, Hawai`i, ABD), Sebastian Perez (Universidad de Chile, Santiago, Şili), Zhaohuan Zhu (Princeton University, Princeton, New Jersey, ABD), Claudio Cáceres (Universidad Valparaiso, Valparaiso, Şili), Hector Canovas (Universidad Valparaiso, Valparaiso, Şili), Michael M. Dunham (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, ABD), Antonio Hales (Joint ALMA Observatory, Santiago, Şili), Jose L. Prieto (Universidad Diego Portales, Santiago, Şili), David A. Principe (Universidad Diego Portales, Santiago, Şili), Matthias R. Schreiber (Universidad Valparaiso, Valparaiso, Şili), Dary Ruiz-Rodriguez (Australian National University, Mount Stromlo Observatory, Canberra, Avustralya) ve Alice Zurlo (Universidad Diego Portales & Universidad de Chile, Santiago, Şili) yer almaktadır.

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) uluslar-arası bir gökbilim tesisidir ve Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir ESO, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Japonya Doğa Bilimleri Ulusal Enstitüleri (NINS) ortaklığıdır. ALMA Avrupa'da Üye Ülkeler adına ESO tarafından, NSF ile Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) tarafından, Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) ve Tayvan Sinica Akademisi (AS) tarafından, NINS ve Kore Gökbilim ve Uzay Bilimleri Enstitüsü (KASI) işbirliği ile finanse edilmektedir.

ALMA'nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında Üye Ülkeler adına 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.

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

Lucas Cieza
Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
Tel: +56 22 676 8154
Cep: +56 95 000 6541
E-posta: lucas.cieza@mail.udp.cl

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 eso1626.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1626tr
Adı:V883 Orionis
Tür:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016Natur.535..258C

Görüntüler

Artist’s impression of the water snowline around the young star V883 Orionis
Artist’s impression of the water snowline around the young star V883 Orionis
sadece İngilizce
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
sadece İngilizce
The star V883 Orionis in the constellation of Orion
The star V883 Orionis in the constellation of Orion
sadece İngilizce
Shifting water snowline in V883 Orionis
Shifting water snowline in V883 Orionis
sadece İngilizce
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis (annotated)
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis (annotated)
sadece İngilizce

Videolar

ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
sadece İngilizce
Zooming on the protoplanetary disc around V883 Orionis
Zooming on the protoplanetary disc around V883 Orionis
sadece İngilizce
The protoplanetary disc around V883 Orionis (artist's impression)
The protoplanetary disc around V883 Orionis (artist's impression)
sadece İngilizce
New observations with ALMA reveal water snow line around young star
New observations with ALMA reveal water snow line around young star
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...