James Webb Uzay Teleskobu’ndan Heyecan Verici Keşifler
Popüler Science Türkçe’nin aktardığına göre, James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWUT) kullanan bir araştırma ekibi, genç bir bulutsunun içinde altı yeni yetim dünya tespit etti. Ağustos ayının son günlerinde The Astronomical Journal bülteninde yayımlanan çalışmada detaylı bir şekilde ele alınan bulgular, bu yetim dünyaların Jüpiter gezegeninden bile büyük olabilecek gök cisimlerinin oluşumuna katkıda bulunabileceğini ortaya koyuyor. Keşfedilen bu dünyalar, güneş sistemimizin en büyük gezegeninden 5 ila 10 kat daha büyük gaz devleri olma potansiyeline sahip.
Johns Hopkins Üniversitesinde çalışan astrofizikçi ve makalenin eş yazarı Adam Langeveld, bu konuda şunları ifade ediyor:
“Muhtemelen yıldız oluşum sürecinin nihai sınırlarını araştırıyoruz. Eğer Jüpiter’in genç bir haline benzeyen bir cisme sahipseniz, doğru koşullar altında onun bir yıldıza dönüşme ihtimali var mı? Hem yıldızların hem de gezegenlerin oluşumunu anlamak için bu önemli bir bağlam oluşturuyor.”
Yetim Dünyalar Nedir?
Serseri gezegenler olarak da bilinen yetim dünyalar, gezegenlerle benzer kütlelere sahip olsalar da, gezegenlerin aksine merkezi bir yıldızın kütleçekimine bağlı değillerdir. Bunun yerine uzayda sürükleniyorlar. Bu cisimlerin oluşumu ve boyutları, onları yıldızlara benzer hale getiriyor. Çoğu yetim dünya, gezegen oluşumunun ilk aşamalarında, maddenin daha sık çarpıştığı zamanlarda meydana gelen malzemelerden oluşuyor. Etraflarında uzay tozundan oluşan diskler olabilmektedir. Bu diskler, hem yıldız hem de gezegen oluşumu açısından büyük önem taşımaktadır. Diğer bazı yetim dünyalar ise, yıldızlara güç veren nükleer kaynaşmaya yetecek kütleye ulaşamayan çöken moleküler bulutlardan türemiş olabilir. Bu benzerliklerle bile, hâlâ bir yıldız ve bir gezegen arasındaki sınırın iki tarafına geçmekte olan bu cisimler, bilim dünyasında merak uyandırıyor.
Bilinen veya şüphe edilen 70 ila 170 kadar yetim gezegen bulunsa da, bazı bilim insanları galaksimizde trilyonlarca yetim dünyanın olabileceğini öngörmektedir. Bu durum, cisimlerin sınıflandırılmasının belirsizleşmesine yol açıyor. Bunun nedeni ise, kütlelerinin Satürn ve Jüpiter gibi gaz devleri ile kahverengi cüce yıldızlarının kütleleriyle örtüşmesidir. Yetim dünyalar, evimiz olan Samanyolu galaksisinde nadir olsa da, JWUT’den elde edilen yeni veriler, son zamanlarda gözlemlenen yıldız kümesi NGC1333’teki bu gök cisimlerinin yaklaşık yüzde 10’unu oluşturduğunu göstermektedir.
Genç Bir Bulutsudaki Yetim Dünyalar
Yeni çalışmada, araştırma ekibi JWUT’nin genç NGC1333 bulutsusuna yönelik gerçekleştirdiği en derin taramadan elde edilen verileri kullanmıştır. Bu yıldız oluşum kümesi, Dünya’dan yaklaşık 1.000 ışık yılı uzaklıkta ve Perseus takımyıldızında konumlanmaktadır. NGC1333’ün yeni yayımlanan görüntüsü, bulutsunun yıldızlararası toz ve bulutların çarpıcı manzarasıyla parladığını göstermektedir.
Johns Hopkins Üniversitesinde çalışan astrofizikçi ve makalenin eş yazarı Provost Ray Jayawardhana, konu hakkında şunları söyledi:
“Webb’in kızılötesi dalga boylarındaki eşi görülmemiş hassasiyetini kullanarak genç bir yıldız kümesinin en soluk yıldızlarını aradık ve gökbilimdeki temel bir soruya yanıt bulmaya çalıştık: Ne kadar hafif bir nesne bir yıldız gibi şekillenebilir? Görünüşe göre yıldızlar gibi şekillenen en küçük serbest cisimlerin kütlesi, civardaki yıldızların etrafında dönen dev ötegezegenlerle örtüşüyor.”
Araştırma ekibi, JWUT’nin bu tür cisimleri tespit etmek için gereken hassasiyete sahip olmasına rağmen, yapılan gözlemlerde beş Jüpiter kütlesinden daha düşük olan hiçbir cisim bulamamıştır. Bu durum, bu eşikten daha hafif olan herhangi bir gök cisminin, yıldızlardan ziyade gezegenler gibi şekillenmesinin daha muhtemel olduğunu göstermektedir.
“Gözlemlerimiz, doğanın gezegen kütleli cisimleri en az iki farklı yolla oluşturduğunu doğrulamaktadır; biri yıldızların oluştuğu şekilde bir gaz ve toz bulutunun kaynaşmasıyla, diğeri ise Güneş sistemimizdeki Jüpiter’de olduğu gibi genç yıldızların etrafındaki gaz ve toz disklerinin içerisinde” diyor Jayawardhana.
Tozlu Diskler ve Mini Gezegen Sistemleri
Bu yıldızsız cisimlerin en ilginci, aynı zamanda en hafif olanıdır. Yaklaşık beş Jüpiter veya 1.600 Dünya kütlesine sahip olduğu tahmin edilmektedir ve yakınında tozlu bir madde diski bulunmaktadır. Çalışmaya göre, bu diskin mevcut olması, cismin muhtemelen bir yıldızın oluşum yolundan geçtiğini göstermektedir. Bu tür uzay tozları, genelde yıldız oluşumunun ilk evrelerinde merkezi bir cismin etrafında döner. Bu diskler ayrıca gezegenlerin oluşumu için de bir ön gereklilik teşkil etmektedir. Tespit edilen yeni disk, olası “mini” gezegenlerin oluşumu açısından önemli sonuçlar doğurabilir.
St. Andrews Üniversitesinde çalışan astrofizikçi ve makalenin eş yazarı Aleks Scholz, “Dev gezegenlerle kıyaslandığında kütleleri olan bu ufak cisimler, kendi gezegenlerini oluşturabilir” diyor. “Bu durum, Güneş sistemimizden çok daha küçük bir ölçekte minyatür bir gezegen sisteminin üreme yeri olabilir.”
JWUT’deki NIRISS cihazıyla birlikte gökbilimciler, yıldız kümesinin gözlemlenen kısmındaki her cismin kızılötesi ışık profilini (veya tayfını) ölçmüş ve bilinen 19 kahverengi cüce yıldızı yeniden analiz etmişlerdir. Ayrıca, gezegen kütleli bir refakatçisi bulunan yeni bir kahverengi cüce keşfetmişlerdir. Araştırma ekibine göre, bu nadir buluş, ikili sistemlerin nasıl oluştuğuna dair bazı kuramları sorgulamaktadır.
“Böyle bir çiftin, kaynaşırken parçalanan bir buluttan ikili yıldız sistemlerinin oluştuğu gibi oluşması muhtemel” diyor Jayawardhana. “Doğanın ürettiği bu sistem çeşitliliği kayda değer nitelikte. Bu durum, yıldız ve gezegen oluşum modellerimizi yeniden gözden geçirmemize neden oluyor.”
Araştırma ekibi, gelecekteki çalışmalarda bu soluk cisimlerin atmosferlerini daha fazla incelemeyi ve onları daha ağır kahverengi cüceler ile gaz devi gezegenlerin atmosferleriyle karşılaştırmayı planlıyor. Ayrıca JWUT’yi kullanarak tozlu diskleri olan benzer cisimleri inceleyecek ve bu disklerin, Jüpiter ve Satürn’ün çok sayıda uydusunu andıran mini gezegen sistemleri oluşturma ihtimalini araştıracaklardır.
