Gök bilimciler, Jüpiter kütlesindeki Elias 2-24 b’yi oluşum aşamasında keşfederek, büyük gezegenlerin oluşum hızına dair mevcut teorileri yeniden değerlendiriyor.
Gök bilimciler, ev sahibi yıldızının etrafındaki gaz ve toz diskinin içinde gömülü halde bulunan Elias 2-24 b adlı genç bir gezegeni oluşum aşamasında tespit etti. Bu keşif, büyük gezegenlerin ne kadar hızlı şekillenebileceğine dair mevcut modelleri sorgulatıyor.
Şili’deki Astrofizik Çalışmaları Enstitüsü profesörlerinden Lucas Cieza, gezegen oluşum modellerinin, daha önceki en genç gezegen rekorunu elinde tutan ve tamamı 5 milyon yıldan daha yaşlı olan sistemleri açıklamakta zorlandığını belirtti. Cieza, Elias 2-24 b’nin, en gelişmiş gezegen oluşum modellerinde bile bazı önemli süreçlerin eksik olduğunu gösterdiğini vurguladı.
Astrophysical Journal Letters’da yayımlanan çalışmada, Şili’deki Diego Portales Üniversitesinden Andrea Bernardi liderliğindeki ekip, yedi yıldızın arşivlenmiş gözlemlerini inceledi. Bu yıldızlar, Hawaii’deki W. M. Keck Gözlemevi’ndeki bir koronagraf kullanılarak gözlemlenmişti. Koronagraf, yıldızın parlak ışığını engelleyerek gök bilimcilerin yakındaki daha sönük nesneleri daha rahat tespit etmesini sağlıyor.
İncelenen yedi yıldızın her biri, toz, gaz, buz ve kayalık materyallerle dolu bir enkaz diskiyle çevriliydi. Gök bilimciler, bu disklerdeki boşluklar ve desenlerle ilgileniyordu çünkü bu tür özellikler, gezegenlerin oluştuğuna ve çevrelerindeki materyalde yol açtığına işaret edebiliyordu.
Yıldızların parlak ışığını bastıran ekip, bu disklerin içinde tespit edilmesi zor olan sönük gezegenleri aradı. Bernardi, gezegenlerin bu boşlukları oluşturması gerektiğini ve Elias 2-24 b’yi tam olarak orada bulduklarını ifade etti. Elias 2-24 b, Jüpiter kütlesine sahipken, ev sahibi yıldızı Dünya’dan yaklaşık 450 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Sistemin gençliği, gök bilimcilere kendi Güneş Sistemimizin milyarlarca yıl önceki haline benzer koşulları inceleme fırsatı sunuyor.
Yıldızlar, gaz ve toz bulutları içinde oluşur. Yıldız doğduktan sonra kalan materyal, bir disk içinde etrafında dönmeye devam eder. Zamanla diskteki parçacıklar çarpışıp birleşerek giderek büyüyen nesnelere dönüşür ve çevrelerindeki materyalde yol açan gezegenleri oluşturur.
Yeni doğan gezegenler genellikle oluştuğu gaz ve tozun arkasına gizlendiği için bu erken aşamayı incelemek zordur. Bilinen ötegezegenlerin çoğu, bir gezegenin yıldızının önünden geçerken yıldızın parlaklığının hafifçe düşmesine neden olduğu geçiş yöntemiyle keşfedildi. Ancak kalın toz bu gezegenleri gizleyebilir ve yıldızlarından çok uzakta dönen gezegenlerin her bir yörüngeyi tamamlaması daha uzun sürer, bu da geçişleri daha nadir hale getirir.
Bu nedenle, şu anda doğrulanmış yaklaşık 6 bin ötegezegenin büyük çoğunluğu milyarlarca yaşında ve yıldızlarına nispeten yakın yörüngelerde bulunuyor. Gök bilimciler, teori, bilgisayar simülasyonları ve gezegenlerin genellikle görünmez kaldığı disklerle çevrili genç yıldızların gözlemlerini birleştirerek gezegen oluşum modelleri oluşturuyor. Elias 2-24 b gibi genç dünyaların keşfi, bu modelleri geliştirmek için önemli kanıtlar sağlıyor.
Lucas Cieza, galaksinin sürekli yeni yıldızlar ve gezegenler ürettiğini, bu nedenle evrimin her aşamasında çok sayıda örnek bulunduğunu belirtti. Cieza, çoğu teleskobun tespit edebildiği şeyler konusunda büyük bir boşluk olduğunu ve şu anda bu bebek gezegenlere karşı çoğunlukla kör olduklarını kaydetti.
Yeni doğrulama, gök bilimcilerin yaklaşık on yıldır araştırdığı bir soruyu da çözüyor. Şili’deki ALMA’dan yapılan önceki gözlemler, Elias 2-24’ü çevreleyen tozlu disk içinde bir boşluk olduğunu ortaya koymuştu. Daha sonra Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu, aynı boşluğun içinde sönük bir ışık noktası tespit etti.
Bu gözlem, gök bilimcilerin genç bir gezegen gördükleri ihtimalini gündeme getirdi. Ancak bu fikir, mevcut gezegen oluşum modelleriyle çelişiyordu. Modeller, bir gezegenin yıldızından bu kadar uzak bir mesafede bu kadar büyüyecek yeterli zamana sahip olamayacağını öngörüyordu. Elias 2-24 b’nin ise yıldızından Dünya’nın Güneş’e olduğundan yaklaşık 55 kat daha uzakta göründüğü ve şimdiden oluşan bir gezegen gibi davrandığına dair işaretler verdiği belirtildi.
Andrea Bernardi ve meslektaşları, nesnenin önceki gözlemlerde görünüp görünmediğini anlamak için Keck Gözlemevi Arşivi’ne başvurdu. 2018 ve 2020 yıllarında toplanan Keck verilerinde aynı sönük kaynağı buldular. Gözlemleri birleştiren ve nesnenin zaman içindeki hareketini izleyen araştırmacılar, bunun bir arka plan yıldızı veya görüntüleme hatası değil, yörüngedeki bir gezegen gibi davrandığını belirledi. Bu kanıt, nesnenin Elias 2-24 b olarak doğrulanmasını sağladı.
Bernardi, bu doğrulamaların birden fazla teleskobun birlikte kullanılmasıyla mümkün olduğunu ve Elias 2-24 b’nin mevcut teleskopların tespit edebileceği sınırda olduğunu söyledi. NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu gibi yeni araçlarla bu tür tespitlerin kolaylaşması gerektiğini ifade etti.
Otuz Ağustos’ta fırlatılan Roman teleskobu, mevcut birçok teleskobun yıldızlarının aşırı parlaklığından ayırmakta zorlandığı gezegenleri tespit etmek için tasarlanmış daha gelişmiş bir koronagraf içeriyor. Roman, benzer bir doğrudan görüntüleme yaklaşımıyla, mevcut araçların görmekte zorlandığı Jüpiter benzeri gezegenleri ve daha dar yörüngelerdeki gezegenleri tespit edebilecek kapasiteye sahip.
Bu geliştirilmiş yetenek, gök bilimcilere büyük ölçüde gizli kalmış genç bir gezegen popülasyonuna erişim sağlayarak gezegen oluşumu araştırmalarındaki en büyük gözlemsel boşluklardan birini doldurmaya yardımcı olacak. Cieza, modern teknolojiyle gezegen oluşumunu iş başında görmenin inanılmaz olduğunu ve Roman’ın gezegen avcılığını bir sonraki seviyeye taşıyacağını belirtti.
