Yıldızların Gezegen Oluşturabilmesi Milyonlarca Yıla İhtiyacı Var
Araştırmacılar, 6 Ekim'de yayınlanan bir çalışmada, genç yıldızların etrafındaki gezegen oluşturan disklerin tipik olarak 5 milyon ila 10 milyon yıl sürdüğünü bildiriyor. Yakındaki genç yıldız kümelerinin bir araştırmasına dayanan bu disk ömrü, önceki 1 milyon ila 3 milyon yıllık tahminden çok daha uzundur.
Almanya'daki Forschungszentrum Jülich'ten astrofizikçi Susanne Pfalzner, “Bir ila üç mega yıl, gezegenlerin oluşumu için gerçekten güçlü bir kısıtlamadır” diyor. Genç yıldızların etrafında gezegenler inşa etmek için “çok zamanımız olduğunu bilmek her şeyi rahatlatıyor”.
Geçmişteki çalışmalar, bilinen yaşlara sahip yıldız kümelerini gözlemleyerek, özellikle hala diskleri olan farklı yaşlardaki genç yıldızların kesrine bakarak disk ömürlerini tahmin etmiştir. Ancak Pfalzner ve meslektaşları tuhaf bir şey keşfettiler: Bir yıldız kümesi Dünya'dan ne kadar uzaksa, tahmini disk ömrü o kadar kısalır. Bunun bir anlamı olmadığını söylüyor, çünkü bir protoplanetary diskin ömrü neden bizden ne kadar uzakta olduğuna bağlı olsun ki?
Cevap oldukça basit: Değil. Ancak daha uzaktaki kümelerde çoğu yıldızı görmek daha zordur. Pfalzner, "Daha uzak mesafelere baktığınızda, daha yüksek kütleli yıldızlar görürsünüz, çünkü bu yıldızlar daha parlak ve daha kolay görülebilir" diyor. "Temelde düşük kütleli yıldızları görmüyorsunuz." Ancak en düşük kütleli yıldızlar büyük çoğunluğu oluşturur. Bu yıldızlar, turuncu ve kırmızı cüceler, güneşten daha soğuk, daha küçük ve daha sönüktür.
Böylece Pfalzner ve meslektaşları, yalnızca Dünya'nın 650 ışık yılı içindeki en yakın genç yıldız kümelerini incelediler ve gezegen oluşturan disklere sahip yıldızların oranının önceki çalışmalarda bildirilenden çok daha yüksek olduğunu buldular. Bu analiz, "düşük kütleli yıldızların, gökbilimcilerin fark ettiğinden çok daha uzun disk ömürlerine sahip olduğunu, 5 ila 10 mega yıl arasında" olduğunu gösterdi. Buna karşılık, daha büyük kütleli yıldızların etrafındaki disklerin bundan daha hızlı dağıldığı biliniyor, belki de güneşlerinin daha parlak ışığı gaz ve tozu daha hızlı uzaklaştırdığı için.
Cambridge Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan bir gökbilimci olan Álvaro Ribas, turuncu ve kırmızı cücelerin etrafındaki bu kadar uzun disk yaşamları için "Bunun kesin bir kanıt olduğunu söyleyemem" diyor. "Ama oldukça inandırıcı."
Sonucu desteklemek için, belki de James Webb Uzay Teleskobu ile daha uzak yıldız kümelerinin gözlemlerini görmek ve gezegen oluşum disklerini 5 milyon ile 20 milyon yıl arasında koruyan en sönük yıldızların oranını belirlemek istiyor.
Pfalzner, en düşük kütleli yıldızların etrafındaki disklerin gerçekten de uzun ömürleri varsa, bunun bizim güneş sistemimiz ile çoğu kırmızı cüceninki arasındaki farkı açıklayabileceğini söylüyor. İkincisi genellikle Dünya'nın çapının yaklaşık 10 katı olan Jüpiter ve Satürn gibi gaz devlerinden yoksundur. Bunun yerine, bu yıldızlar sıklıkla Uranüs ve Neptün gibi Dünya'nın çapının yaklaşık dört katı olan sayısız buz devine sahiptir. Pfalzner, gezegen oluşum diski daha uzun süre dayandığında belki de Neptün büyüklüğündeki gezegenlerin daha büyük sayılarda ortaya çıktığını söylüyor ve bu dünyaların neden daha küçük yıldızların etrafında bolca bulunduğunu açıklıyor.