Gezegen Oluşumunda Konumun Önemi
WESTERLUND 2 YILDIZ KÜMESİNİN(1) ÇEKİRDEĞİ GEZEGEN OLUŞTURMAK İÇİN UYGUN BİR YER DEĞİL.
Yeni ev alacaklar için en önemli önceliklerden biri konumdur. Doğru mahallede bir ev bulmak, mutlu ve müreffeh bir aile için temel unsurdur.
Bir ev arayan aileler gibi, yeni doğan gezegenlerin de büyümek ve gelişmek için uygun konuma ihtiyacı vardır. Dev, genç yıldız kümesi Westerlund 2’yi araştırmak için Hubble’ı kullanan gökbilimciler, sistemin kalabalık merkezi kentinde ikamet eden yıldızların, gezegen oluşumunu baskılayan engebeli bir mahalleyle karşı karşıya olduğunu görüyorlar. Hubble gözlemleri, kümenin çekirdeğinin yakınındaki daha düşük kütleli yıldızların, sonunda sadece birkaç milyon yıl içinde gezegen haline gelebilecek büyük, yoğun toz bulutlarına sahip olmadığını gösteriyor.
Ancak, yoğun merkezden daha uzakta, küme banliyölerindeki yıldızlar ve muhtemel gezegenler için hayat çok daha kolay. Hubble, bu mahallelerde yıldızları çevreleyen disklerin içine yerleştirilmiş gezegen oluşturan bulutları tespit etti.
Merkeze yakın yıldızların etrafında gezegen oluşturan bulutların yokluğu, esas olarak zorba komşularından kaynaklanıyor: Parlak, dev yıldızlar, bazıları Güneş’in kütlesinin 80 katı ağırlığında. Onların kabarcıklı ultraviyole ışığı ve yüklü parçacıklardan oluşan kasırga benzeri yıldız rüzgarları, düşük kütleli komşu yıldızların etrafındaki devasa toz bulutlarını dağıtarak diskleri dağıtıyor.
Gezegen oluşumunu beslemede konum ve çevrenin önemini anlamak, gezegen oluşumu ve yıldız evrimi modellerini oluşturmak için çok önemlidir. 20.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan Westerlund 2, yıldız evrimsel süreçleri incelemek için benzersiz bir laboratuvardır; çünkü nispeten yakın, oldukça genç ve büyük bir yıldız popülasyonu içermektedir.
Westerlund 2’deki yıldızlarla ilgili üç yıllık bir Hubble çalışması, kümenin merkezine yakın yıldızları çevreleyen gezegen oluşturan disklerin öncüllerinin gizemli bir şekilde, birkaç milyon yıl içinde gezegen haline gelebilecek büyük, yoğun toz bulutlarından yoksun olduğunu ortaya koydu.
Bununla birlikte, gözlemler, kümenin çevresindeki yıldızların disklerinde gömülü, gezegen oluşturan devasa toz bulutlarına sahip olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, güneş sistemimizin 4.6 milyar yıl önce oluştuğunda bu tarifi izlediğini düşünüyor.
Öyleyse neden Westerlund 2’deki bazı yıldızlar gezegen oluşturmakta zorlanırken diğerleri zorlanmaz? Görünüşe göre gezegen oluşumu konuma bağlıdır. Kümedeki en büyük ve en parlak yıldızlar, diğer yıldız oluşum bölgelerinin gözlemleriyle doğrulanan çekirdekte toplanıyor. Kümenin merkezinde, bazıları Güneş’in kütlesinin 80 katına kadar ağırlığa sahip en az 30 aşırı büyük yıldız vardır. Onların kabarcıklı ultraviyole radyasyonu ve yüklü parçacıklardan oluşan kasırga benzeri yıldız rüzgarları, daha düşük kütleli komşu yıldızların etrafındaki diskleri devasa toz bulutlarını dağıtır.
Hubble araştırmasının baş araştırmacısı, Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden Elena Sabbi, “Temel olarak, eğer canavar yıldızlarınız varsa, enerjileri yakınlardaki daha az kütleli yıldızların disklerinin özelliklerini değiştirecek, ” diye açıklıyor.. “Hala bir diskiniz olabilir, ancak yıldızlar disklerdeki tozun bileşimini değiştirir, bu nedenle sonunda gezegenlere yol açacak kararlı yapılar oluşturmak daha zordur. Tozun 1 milyon yıl içinde buharlaştığını veya değiştiğini düşünüyoruz. kompozisyon ve boyut açısından o kadar çarpıcıdır ki, gezegenlerin oluşturacak yapı taşları yoktur. “
Hubble gözlemleri, gökbilimcilerin hangi ortamların gezegen oluşumu için uygun olduğunu incelemek için son derece yoğun bir yıldız kümesini ilk kez analiz ettiklerini açıklıyor. Ancak bilim adamları, hala merkezde büyük yıldızların mı doğduğunu yoksa oraya mı göç ettiklerini tartışıyorlar. Westerlund 2, nispeten genç 2 milyon yıllık bir sistem olmasına rağmen, çekirdeğinde zaten büyük yıldızlara sahiptir.
Hubble’ın Geniş Alan Kamerası 3’ü kullanan araştırmacılar, Westerlund 2’deki yaklaşık 5.000 yıldızın kütleleri Güneş’in kütlesinin 0.1 ila 5 katı arasında olduğunu, 1.500’ünün yıldızların disklerinden malzeme aktardığı için ışıklarında dalgalanmalar gösterdiğini buldular. Diskte toplanan yörüngeli malzeme, yıldız ışığını geçici olarak bloke ederek parlaklık dalgalanmalarına neden olabilir.
Ancak Hubble, bu tür yörüngede dönen materyalin imzasını yalnızca kümenin yoğun merkezi bölgesinin dışındaki yıldızların etrafında tespit etti. Teleskop, normal parlaklığa dönmeden önce yıldızların yaklaşık % 5’i kadar 10 ila 20 gün boyunca parlaklıkta büyük düşüşlere tanık oldu. Merkezden dört ışık yılı uzaklıkta bulunan yıldızlarda bu parlaklık düşüşlerini algılamadılar. Bu dalgalanmalar, yıldızın önünden geçen büyük toz yığınlarından kaynaklanıyor olabilir. Sabbi, “Bunların gezegenler veya oluşum halindeki yapılar olduklarını düşünüyoruz” dedi. “Bunlar, daha gelişmiş sistemlerde sonunda gezegenlere yol açan tohumlar olabilir. Bunlar, çok büyük yıldızların yakınında görmediğimiz sistemlerdir. Onları yalnızca merkezin dışındaki sistemlerde görüyoruz.”
Hubble sayesinde gökbilimciler artık kümelerin canavar yıldızların hakim olduğu ilk evren gibi ortamlarda yıldızların nasıl toplandığını görebiliyorlar. Şimdiye kadar, büyük yıldızları içeren yakınlardaki en iyi bilinen yıldız ortamı, Avcı Bulutsusu’ndaki yıldız doğum bölgesidir. Bununla birlikte, Westerlund 2, daha büyük yıldız popülasyonu nedeniyle daha zengin bir hedeftir.
“Hubble’ın Westerlund 2 gözlemleri, bize farklı kütlelerdeki yıldızların zaman içinde nasıl değiştiğine ve çok büyük yıldızlardan gelen güçlü rüzgarların ve radyasyonun yakındaki daha düşük kütleli yıldızları ve disklerini nasıl etkilediğine dair çok daha iyi bir fikir veriyor” diyor Sabbi. “Örneğin, kümedeki son derece büyük yıldızlara yakın olan Güneşimiz gibi daha düşük kütleli yıldızların hala diskleri olduğunu ve büyüdükçe materyalleri biriktirebildiklerini görüyoruz. Ama disklerinin yapısı (ve dolayısıyla gezegenleri- oluşturma yeteneği), yıldızların etrafındaki disklerin küme çekirdeğinden daha uzaktaki daha sakin bir ortamda oluşan disklerden çok farklı görünmektedir. Bu bilgi, gezegen oluşumu ve yıldız evrimi modellerini oluşturmak için çok önemlidir. “
Bu küme, bir kızılötesi gözlemevi olan NASA’nın yaklaşmakta olan James Webb Uzay Teleskobu (2) ile takip gözlemleri için mükemmel bir laboratuvar olacak. Hubble, gökbilimcilerin olası gezegen yapılarına sahip yıldızları belirlemelerine yardımcı oldu. Webb ile araştırmacılar, yıldızların etrafındaki hangi disklerin materyal biriktirmediğini ve hangi disklerin hala gezegenlere dönüşebilecek materyale sahip olduğunu inceleyebilecektir. 1.500 yıldızla ilgili bu bilgi, gökbilimcilerin yıldız sistemlerinin nasıl büyüdüğü ve evrimleştiği konusunda bir yol haritası çizmesine olanak tanıyacak. Webb ayrıca, farklı evrimsel aşamalardaki disklerin kimyasını inceleyebilir ve nasıl değiştiklerini izleyebilir ve astronomların, kendi evrimlerinde çevrenin neyi etkilediğini belirlemelerine yardımcı olabilir.
- (1)Yıldız kümeleri : Yıldız kümelerinin iki tipi ayırt edilebilir: küresel kümeler kütle çekim kuvveti ile bağlı yüzlerce ya da binlerce yaşlı yıldızdan oluşan sıkışık gruplar halindedir. Açık kümeler, yıldızları daha gevşek olarak kümelenmiş gruplar halindedir. Genellikle birkaç yüzden daha az yıldız içerir. Genellikle çok gençtirler. Açık kümeler galakside dolaşırken, dev moleküler bulutların çekim etkisiyle zamanla bozulur. Ancak kümenin üyeleri artık kütle çekimsel olarak bağlı olmasa da uzayda aynı yönde hareket etmeye devam edecektir.
- (2)James Web 6.5 metrelik birincil aynaya sahip büyük bir kızılötesi teleskop olacaktır. Teleskop, 2021’de Fransız Guyanası’ndan bir Ariane 5 roketiyle fırlatılacak.
İlhan VARDAR
Kaynak : Nasa Haber Bülteni 2020-15