eso2014tr — Bilim Bülteni

Yeni Gözlemler Gezegen-oluşum Diskinin Üç Merkezi Yıldız Tarafından Yok Edilişini Gösteriyor

03 Eylül 2020

Gökbilimcilerden oluşan bir ekip ilk kez bir grup yıldızın kendilerine bağlı gezegen oluşum diskini parçaladığını ve geride bükülmüş, eğimli halkalar bıraktığına dair doğrudan ilk kanıtlara ulaştı. Bu yeni araştırma Yıldız Savaşları’ndaki Tatooine gibi egzotik gezegenlerin, çoklu yıldızların etrafındaki bükülmüş disklerin içindeki eğimli halkalardan oluşabileceğini öne sürüyor. Elde edilen sonuçlara Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu (VLT) ve Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) sayesinde ulaşılabildi.

Tüm gezegen yörüngelerinin aynı düzlemde olduğu Güneş Sistemi’miz oldukça düzdür. Ancak durum her zaman böyle değil, yeni çalışmadaki nesne GW Orionis gibi, özellikle çoklu yıldız sistemlerinin etrafındaki gezegen oluşum disklerinde.Bu sistem, 1300 ışık-yılının hemen ötesinde Avcı takımyıldızı doğrultusunda yer almaktadır, üç tane yıldız ve onları çevreleyen şekli bozulmuş ve parçalanmış bir diskten meydana gelmektedir.  

Görüntülerimiz diskin hiç de düz olmadığı uç bir duruma işaret ediyor; bükülmüş diskin, bu diskten ayrılmış eğimli bir halkası bulunuyor,” diyor bugün Science dergisinde yayımlanan çalışmayı yürüten Exeter Üniversitesi’nde astrofizik profesörü Stefan Kraus. Eğimli halka diskin iç kısımlarında, üç yıldıza yakın konumdadır.   

Yeni araştırma ayrıca bu iç halkanın 30 Dünya-kütlesi kadar toz içerdiğini ortaya çıkardı ki bu da gezegenleri oluştumak için yeterli olabilir. “Eğimli halkada oluşan herhangi bir gezegen yıldızın etrafında oldukça eğik bir düzlemde dolanacak ve tahminlerimize göre ELT ve benzerleri ile gelecekte yapılacak görüntüleme kampanyaları ile bu şekilde eğimli ve geniş-aralıklı yörüngelerin sıkça keşfedileceğini tahmin ediyoruz,” diyor ekip üyesi Exeter Üniversitesi’nden Alexander Kreplin. Gökyüzündeki yıldızların yarısından fazlasının iki veya daha fazla yoldaşla doğduğu düşünülürse, gelecek epey heyecan verici olacak: yıldızlarına epey uzak ve eğik yörüngelerde dolanan bilinmeyen miktarda ötegezegenler.   

Bu sonuçlara ulaşmak için ekip GW Orionis’i 11 yıldan uzun süre gözlemledi. 2008 yılında AMBER’i ve sonrasında ESO’nun Şili’deki VLT teleskoplarını birleştiren Girişimölçeri üzerindeki GRAVITY aygıtlarını  kullanarak sistemdeki üç yıldızın kütleçekimsel dansını ve sonrasında yörüngelerini araştırdılar. “Üç yıldızın aynı düzlemde dolanmadıklarını, yörüngelerinin birbirlerine ve diske göre eğimli olduğunu bulduk,” diyor ekip üyesi Exeter ve Leicester Üniversitesi’nden Alison Young.

Sistemi ayrıca ESO’nun VLT’si üzerindeki SPHERE aygıtı ve ALMA ile de gözleyen ekip iç kısımdaki halkayı gözlemeyi başardı ve eğimli yapısını doğrulamış oldu. ESO’nun SPHERE aygıtı yine ilk kez halkanın disk üzerindeki gölgesinin de ortaya çıkarılmasını sağladı. Bu sayede halkanın 3-boyutlu yapısı ve diskin genel görünümü elde edildi.

BK, Belçika, Şili, Fransa ve BD’den araştırmacıların yer aldığı ekip yoğun gözlem verilerini bilgisayar benzetimleri ile birleştirdi ve sistemin geçmişini inceledi. Sistemde gözlenen eğimli yapıyı teorik olarak kabul edilen, farklı düzlemlerde bulunan yıldızların çekim etkisi ile diski eğip bükerek yapısının bozulduğu, “disk-koparma etkisi” ile ilk kez birleştirdiler.

Benzetimlere göre üç yıldızın yörüngelerindeki eğim çevrelerindeki diskin ayrık halkalara ayrılmasına neden oluyor ki bu da gözlemde tam olarak görülen durumdu. İçteki halkanın gözlenen şekli de diskin nasıl parçalanacağını tahmin eden sayısal benzetimlerle uyuşuyor.

İlginç bir şekilde, ALMA’yı kullanarak aynı sistemi araştıran farklı bir ekip, sistemin anlaşılabilmesi için başka bir bileşenin daha gerektiğine inanıyor. “Diskin neden parçalandığını açıklayabilmek için bu halkaların arasında bir gezegen olması gerekiyor,” diyor bu yıl Mayıs ayında The Astrophysical Journal Letters  adlı dergide yayımlanan GW Orionis araştırmasını yürüten, Kanada Victoria Üniversitesi’nden Jiaqing Bi. Ekibi ALMA gözlemlerinde üç toz halkası tespit etti, bunlardan en dıştaki halka gezegen-oluşum disklerinde şimdiye kadar görülmüş olan en büyük boyutlu halkaydı.  

ESO’nun ELT’si ve diğer teleskoplarla yapılacak gelecekteki gözlemler gökbilimcilerin GW Orionis’in doğasını tamamen anlamalarına yardımcı olarak üç yıldızının etrafında oluşan genç gezegenleri ortaya çıkarabilir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma Science dergisinde “A triple star system with a misaligned and warped circumstellar disk shaped by disk tearing” başlıklı bir makale olarak yayımlanmak üzere sunulmuştur (doi: 10.1126/science.aba4633).

Araştırma ekibinde Stefan Kraus (University of Exeter, School of Physics & Astronomy, UK [Exeter]) Alexander Kreplin (Exeter), Alison K. Young (Exeter and School of Physics and Astronomy, University of Leicester, UK), Matthew R. Bate (Exeter), John D. Monnier (University of Michigan, USA [Michigan]), Tim J. Harries (Exeter), Henning Avenhaus (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany), Jacques Kluska (Exeter and Instituut voor Sterrenkunde, KU Leuven, Belgium [KU Leuven]), Anna S. E. Laws (Exeter), Evan A. Rich (Michigan), Matthew Willson (Exeter and Georgia State University, USA), Alicia N. Aarnio (University of North Carolina Greensboro, USA), Fred C. Adams (Michigan), Sean M. Andrews (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA [CfA]), Narsireddy Anugu (Exeter, Michigan and Steward Observatory, University of Arizona, USA), Jaehan Bae (Michigan and Carnegie Institution for Science, Washington, USA), Theo ten Brummelaar (The CHARA Array of Georgia State University, California, USA), Nuria Calvet (Michigan), Michel Cure (Instituto de Fisica y Astronomia, Universidad de Valparaiso, Chile), Claire L. Davies (Exeter), Jacob Ennis (Michigan), Catherine Espaillat (Michigan and Boston University, USA), Tyler Gardner (Michigan), Lee Hartmann (Michigan), Sasha Hinkley (Exeter), Aaron Labdon (Exeter), Cyprien Lanthermann (KU Leuven), Jean-Baptiste LeBouquin (Michigan and Universite Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, France), Gail H. Schaefer (CHARA), Benjamin R. Setterholm (Michigan), David Wilner (CfA), ve Zhaohuan Zhu (University of Nevada, USA) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 Üye Ülke: Avusturya, Belçika, Çekya, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İrlanda, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere ile ev sahibi Şili ve stratejik ortak Avustralya tarafından desteklenmektedir. 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.

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.

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 Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1315)
E-posta: arifscag@gmail.com

Stefan Kraus
Associate Professor in Astrophysics, University of Exeter
Exeter, UK
Tel: +44 1392 724125
E-posta: S.Kraus@exeter.ac.uk

Alexander Kreplin
Postdoctoral Research Fellow, University of Exeter
Exeter, UK
Tel: +44 1392 725571
E-posta: A.Kreplin@exeter.ac.uk

Alison Young
Postdoctoral Research Associate, University of Leicester
Leicester, UK
Tel: +44 116 3736281
E-posta: alison.young@leicester.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cep: +49 151 241 664 00
E-posta: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso2014.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso2014tr
Adı:GW Orionis
Tür:Milky Way : Star : Grouping : Triple
Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope, Very Large Telescope Interferometer
Instruments:AMBER, GRAVITY, SPHERE
Science data:2020Sci...369.1233K

Görüntüler

The inner ring of GW Orionis: model and SPHERE observations
The inner ring of GW Orionis: model and SPHERE observations
sadece İngilizce
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (side-by-side)
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (side-by-side)
sadece İngilizce
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (superimposed)
ALMA and SPHERE view of GW Orionis (superimposed)
sadece İngilizce
GW Orionis in the constellation of Orion
GW Orionis in the constellation of Orion
sadece İngilizce

Videolar

ESOcast 229 Light: Planet-forming Disc Torn Apart by its Three Central Stars
ESOcast 229 Light: Planet-forming Disc Torn Apart by its Three Central Stars
sadece İngilizce
Artistic animation of the warped and torn apart disc of GW Orionis
Artistic animation of the warped and torn apart disc of GW Orionis
sadece İngilizce
Artistic animation of the stellar movements in GW Orionis
Artistic animation of the stellar movements in GW Orionis
sadece İngilizce
How GW Orionis got its ring (computer simulation)
How GW Orionis got its ring (computer simulation)
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...