Kozmik uçlardaki kayalık gezegenin sırlarını ortaya çıkarıyor

Gökbilimciler kayalık gezegenlerin yapı taşları arasında yer alan bir grup molekül buluyorlar.

Uzay zorlu bir ortamdır ancak bazı alanlar diğerlerinden daha zorludur. Kerevit Bulutsusu olarak bilinen yıldız oluşum bölgesi galaksimizdeki en büyük yıldızlardan bazılarına ev sahipliği yapıyor. Büyük yıldızlar daha sıcaktır ve bu nedenle daha fazla miktarda ultraviyole radyasyon yayarlar. Bu ultraviyole ışık, yakındaki yıldızların etrafındaki gezegen oluşturan diskleri yıkar. Gökbilimciler ultraviyole radyasyonun birçok kimyasal molekülü parçalayacağını düşünüyor. ve bununla, James Webb Uzay Teleskobu Bu disklerden birinde su, karbon monoksit, karbon dioksit, hidrojen siyanür ve asetilen dahil olmak üzere çeşitli molekülleri keşfedin. Bu tür moleküller kayalık gezegenlerin yapı taşları arasındadır.

Bu, içinde gezegenlerin oluştuğu bir proto-gezegen diskiyle çevrelenmiş genç bir yıldızın bir sanatçının izlenimidir. 1 kredi

Webb Uzay Teleskobu, zorlu ortamlarda kayalık gezegenlerin oluşabileceğini ortaya koyuyor

Gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ekip, galaksimizdeki en ekstrem ortamlardan birinde, gezegenlerin kayalık, yüksek derecede ışınımlı iç kısımlarında su ve diğer moleküllerin ilk gözlemlerini sağlamak için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Bu sonuçlar, kayalık gezegenlerin oluşum koşullarının önceden düşünüldüğünden daha geniş bir yelpazedeki olası ortamlarda meydana gelebileceğini göstermektedir.

XUE programından ilk sonuçlar

Bunlar, devasa yıldızlarda gezegen oluşturan diskleri (gezegenlerin oluştuğu ve evrimleştiği yerdeki büyük, dönen gaz, toz ve kaya parçaları bulutları) karakterize etmeye odaklanan James Webb Extreme Ultraviyole (XUE) uzay teleskobundan elde edilen ilk sonuçlardır. bölgeleri oluşturuyor. Bu bölgeler muhtemelen çoğu gezegen sisteminin oluştuğu ortamı temsil ediyor. Çevrenin gezegen oluşumu üzerindeki etkisini anlamak, bilim adamlarının farklı dış gezegen türlerinin çeşitliliği hakkında fikir sahibi olmaları açısından önemlidir.

Kerevit Bulutsusu’nun İncelenmesi

XUE programı, Akrep takımyıldızında, Dünya’dan yaklaşık 5.500 ışıkyılı uzaklıkta bulunan büyük bir emisyon bulutsusu olan Kerevit Bulutsusu’nun (NGC 6357 olarak da bilinir) üç bölgesinde toplam 15 diski hedefliyor. Kerevit Bulutsusu, galaksimizdeki en büyük yıldızlardan bazılarına ev sahipliği yapan, en yeni ve en yakın devasa yıldız oluşum komplekslerinden biridir. Büyük yıldızlar daha sıcaktır ve bu nedenle daha fazla ultraviyole radyasyon yayarlar. Bu, gazı dağıtarak diskin beklenen ömrünü bir milyon yıl kadar kısa hale getirebilir. Webb sayesinde gökbilimciler artık ultraviyole radyasyonun, Güneşimiz gibi yıldızların etrafındaki proto-gezegen disklerinin iç karasal gezegen oluşturan bölgeleri üzerindeki etkisini inceleyebiliyorlar.

Benzersiz web yetenekleri

Almanya’daki Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden ekip lideri Maria Claudia Ramírez Tanos, “Webb, büyük yıldız oluşum bölgelerinde gezegen oluşturan diskleri incelemek için uzaysal çözünürlüğe ve hassasiyete sahip tek teleskoptur” dedi.

Gökbilimciler, Webb’in orta kızılötesi (MIRI) cihazındaki orta çözünürlüklü spektrometreleri kullanarak Kerevit Bulutsusu’ndaki gezegeni oluşturan kayalık disklerin bölgelerinin fiziksel özelliklerini ve kimyasal bileşimini karakterize etmeyi amaçlıyor. Bu ilk sonuç, Pismis 24 yıldız kümesinde yer alan XUE 1 adı verilen bir öngezegen diskine odaklanıyor.

İsveç’teki Stockholm Üniversitesi’nden ekip üyesi Arjan Beck, “Yalnızca MIRI dalga boyu aralığı ve spektral çözünürlük, kayalık gezegenlerin oluştuğu sıcak gaz ve tozun moleküler envanterini ve fiziksel koşullarını incelememize olanak tanıyor” diye ekledi.

NGC 6357’deki birkaç büyük yıldızın yakınındaki konumu göz önüne alındığında bilim insanları, XUE 1’in yaşamı boyunca sürekli olarak yüksek miktarda ultraviyole radyasyona maruz kalmasını bekliyor. Ancak bu ekstrem ortamda ekip yine de karasal gezegenlerin yapı taşlarını oluşturan bir grup molekül keşfetti.

Hollanda’daki Radboud Üniversitesi’nden ekip üyesi Reins Waters, “XUE 1’in etrafındaki iç diskin, yakındaki yıldız oluşum bölgelerinde bulunanlara oldukça benzer olduğunu bulduk” dedi. “Su ve karbon monoksit, karbondioksit, hidrojen siyanür ve asetilen gibi diğer molekülleri tespit ettik. Ancak bulunan emisyonlar bazı modellerin tahmin ettiğinden daha zayıftı. Bu, diskin dış yarıçapının küçük olduğu anlamına gelebilir.”

Radboud Üniversitesi’nden Lars Kuijpers şunları ekledi: “Şaşırdık ve heyecanlandık çünkü bu moleküller ilk kez bu kadar ekstrem koşullar altında tespit ediliyor.” Ekip ayrıca diskin yüzeyinde küçük, kısmen kristalleşmiş silikat tozu da buldu. Bunlar kayalık gezegenlerin yapı taşları olarak kabul edilir.

Kayalık gezegen oluşumunun etkileri

Bu sonuçlar kayalık gezegen oluşumu için iyi bir haber çünkü bilim ekibi iç diskteki koşulların, yalnızca düşük kütleli yıldızların oluştuğu yakın yıldız oluşum bölgelerinde bulunan, iyi çalışılmış disklerdeki koşullara benzer olduğunu buldu. Bu, kayalık gezegenlerin önceden düşünülenden çok daha geniş bir çevre aralığında oluşabileceğini gösteriyor.

Ekip, XUE programından kalan gözlemlerin, bu koşullar arasındaki benzerliklerin belirlenmesi açısından çok önemli olduğuna dikkat çekiyor.

Ramirez-Taños, “XUE 1 bize kayalık gezegenlerin oluşması için gerekli koşulların mevcut olduğunu gösteriyor, dolayısıyla bir sonraki adım bunun ne kadar yaygın olduğunu kontrol etmektir” diyor. “Bu koşulların gözlemlenebileceği sıklığı belirlemek için aynı bölgedeki diğer diskleri izleyeceğiz.”

Bu sonuçlar şu adreste yayınlandı: the Astrofizik Dergisi.

Referans: María Claudia Ramírez-Taños, Arjan Beck, Lars Kuijpers, Reins Waters, Christian Goebel, Thomas Henning, Inga Kamp, Thomas Prebisch, Konstantin F. Getman, Germán Chaparro, Pablo Cuartas-Restrepo, Alex D. Cotter, Eric D. Vigilson, Sierra L. Grant, Thomas J. Elena Sabbi, Benoit Taboni, Andrew J. Kış, Anna F. McLeod, Roy van Bokel ve Circus E. Van Terwisja, 30 Kasım 2023, the Astrofizik Günlük Mektupları.
doi: 10.3847/2041-8213/ad03f8

James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizin gizemlerini çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını, kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. WEB uluslararası bir programdır NASA Ortaklarıyla birlikte Avrupa Uzay Ajansı (ESA)Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.