NASA liderliğindeki Backyard Worlds: Planet 9 projesi ile çalışan bir gönüllü, en eski ve en soğuk bilinen beyaz cücey yıldızı ‘nı buldu. Gökbilimciler bunun, bilinen çok sayıda toz halkalı beyaz cüce yıldızı olabileceğinden şüpheleniyorlar. Yıldız, LSPM J0207 + 3331 veya kısaca J0207, araştırmacıları gezegen sistemleri modellerini yeniden gözden geçirmeye zorluyor ve güneş sistemimizin uzak geleceğini öğrenmemize yardımcı olabilir. Baltimore’daki Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü’nün bir astronomu olan John Debes, “Bu beyaz cüce yıldızı o kadar eskidir ki, halkalarını içine giren materyali besleyen her yıl milyar yıllık zaman ölçeğinde çalışmaktadır.” diyor.
“Bilim insanlarının çoğu beyaz cüce yıldızı etrafındaki halkaları açıklamak için yarattıkları modeller sadece 100 milyon yıl kadar iyi çalıştığı için, bu yıldız gezegen sistemlerinin nasıl geliştiğine dair varsayımlarımıza meydan okuyor.” Debes öncülüğünde elde edilen bulguların ayrıntılarını içeren bir bildiri, The Astrophysical Journal Letters’ın 19 Şubat tarihli sayısında yayınlandı ve internet üzerinden yayında. J0207, Consrilation Capricornus’ta 145 ışık yılı uzaklıkta yer almaktadır.
Beyaz cüceler yaşlandıkça yavaş yavaş seoğur ve Debes ekibi J0207’nin 10.500 Fahrenheit (5.800 Santigrat) üzerindeki bir sıcaklığa dayanarak yaklaşık 3 milyar yıllık olduğunu hesapladı. NASA’nın Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Gezgini (WISE) misyonu tarafından toplanan güçlü bir kızılötesi sinyal – tüm gökyüzünü kızılötesi ışıkta eşleştirdi – J0207’yi henüz bilinen en eski ve en soğuk beyaz cüce yıldızı yapan, tozun varlığını ortaya koydu.
Dünya, Güneş kırmızı bir deve dönüşürken yutulacak
Önceden, toz diskleri ve halkaların sadece üçte biri J0207’nin yaşlarında beyaz cüceleri çevrelerken gözlenmişti. Güneş benzeri bir yıldızın yakıtı bittiğinde kırmızı bir dev olup şişer, kütlesinin en az yarısını eritir ve çok sıcak bir beyaz cücenin arkasında bırakır. Yıldızın dev aşaması boyunca, yıldıza yakın gezegenler ve asteroitler sarılır ve yakılır.
Daha uzaktaki gezegenler ve asteroitler hayatta kalır, ancak yörüngeleri genişledikçe dışa doğru hareket eder. Çünkü yıldız kütlesini kaybettiğinde, etrafındaki cisimler üzerindeki çekim kuvveti büyük ölçüde azalır. Bu senaryoda güneş sistemimizin geleceği açıklanmaktadır.
Bundan yaklaşık 5 milyar yıl sonra, Merkür, daha sonra Venüs ve muhtemelen Dünya, Güneş kırmızı bir deve dönüşürken yutulacak. Yüz binlerce veya milyon yıldan fazla bir süre içinde, iç güneş sistemi temizlenecek ve kalan gezegenler dışarıya doğru sürüklenecek. Yine de bazı beyaz cüceler – yüzde 1 – 4 arası – tozlu diskler veya halkalarla çevrili olduklarını belirten kızılötesi emisyon gösterir.
Planet 9 Projesi
Bilim insanları, tozun, yerinden oynayan gezegenlerle yerçekimi etkileşimleriyle yıldıza yaklaştırılan uzak asteroitler ve kuyruklu yıldızlardan kaynaklanabileceğini düşünüyor. Bu küçük cisimler beyaz cüceye yaklaştığında, yıldızın güçlü yerçekimi gelgit bozulması denilen bir süreçte onları ayırır.
Kalıntılar, yıldızın yüzeyine yavaşça sarılacak olan bir toz halkası oluşturur. J0207, Maryland-Greenbelt’te bulunan NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde yönetilen Backyard Worlds: Planet 9 projesinin lideri ve makalenin ortak yazarı olan astrofizikçi Marc Kuchner tarafından bulundu.
Almanya’da projeyle ortak çalışan sivil bilim insanı Melina Thévenot, başlangıçta kızılötesi sinyallerin kötü veriler olduğunu düşünüyordu. ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Gaia arşivlerini – kahverengi cüceler için arşivler – gezegen olamayacak kadar büyük ve yıldız olamayacak kadar küçük nesneler için araştırıyordu.
Asteroit Kuşağı
J0207’yi fark ettiğinde, WISE kızılötesi verilerindeki kaynağa bakıp kahverengi bir cüce olamayacak kadar parlak ve uzak olduğunu gördü. Thévenot bulgularını Backyard Worlds: Planet 9 ekibine iletti. Debes ve Kuchner, Hawaii’deki W. M. Keck Gözlemevinde Keck II teleskobuyla yapılan takip gözlemlerini almak için San Diego’daki Kaliforniya Üniversitesi’nde çalışan Adam Burgasser ile bağlantıya geçti. Backyard Worlds projesinde 150.000’den fazla sivil bilim insanından biri olan Thévenot, “Bu, araştırmanın gerçekten motive edici bir yönü” diyor.
“Araştırmacılar, keşfettiğiniz dünyalara bakmak için teleskoplarını hareket ettirecekler. Özellikle benim zevk aldığım şey, harika araştırma ekibiyle olan etkileşim. Herkes çok nazik ve keşiflerimizden en iyi şekilde yararlanmaya çalışıyorlar.”
Keck gözlemleri, J0207 ‘nin kayıt ayarı özelliklerini doğrulamaya yardımcı oldu. Şimdi bilim insanları, onu modellerine nasıl uyduracaklarını düşünüp duruyorlar. Debes, beyaz cüce sistemlerindeki asteroit kuşağı analoglarının popülasyonunu bir kum saatindeki kum taneleri ile karşılaştırdı. Başlangıçta, sürekli bir malzeme akışı var.
James Webb Uzay Teleskobu
Gezegenler, tozlu bir diski koruyarak parçalanmak üzere beyaz cüce yıldızı doğrultusunda içe doğru asteroitleri fırlatıyor. Ancak zamanla asteroit kayışları, kum saatindeki kum taneleri gibi tükeniyor. Sonunda, diskteki tüm materyaller beyaz cüce yıldızı yüzeyinin üzerine düşüyor, bu nedenle J0207 gibi daha eski beyaz cücelerin diskleri veya halkaları olma olasılığı daha düşük olmalıdır. J0207’nin halkası çoklu halkalar bile olabilir.
Debes ve meslektaşları, yıldızların gelgitlerinin asteroitleri kırdığı noktada ince bir halka ve beyaz cüceye daha yakın olan daha geniş bir halka olan iki ayrı bileşen olabileceğini öne sürüyor. NASA ‘nın James Webb Uzay Teleskobu gibi gelecekteki misyonları takip etmek astronomların halkaların kurucu parçalarını bileşenlerine ayırmasına yardımcı olabilir.
Kuchner, “Backyard Worlds: Planet 9 ’u güneş sisteminde kahverengi cüceler ve yeni gezegenler aramak için kurduk” diyor. “Ancak sivil bilim insanlarıyla çalışmak her zaman sürprizlere yol açıyor. Çok hırslılar – proje ikinci doğum gününü yeni kutladı ve şimdiden 1.000’den fazla olası kahverengi cüceyi keşfetti. WISE verileri şimdi web sitesinin kapasitesini iki katına çıkardık. Daha da heyecan verici keşifler için sabırsızlanıyoruz.”
Çeviren: Bünyamin Tan
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190219132736.htm