NASA, ESA, Paul Kalas (Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi); görüntü işleme – Joseph DePasquale (STScI)
Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen bu kompozit görüntü, Fomalhaut yıldızı etrafındaki enkaz halkasını ve cs1 ve cs2 toz bulutlarını gösteriyor. Fomalhaut’un kendisi de en belirsiz özelliklerin görülebilmesi için maskelenmiştir. Konumu beyaz yıldızla işaretlenmiştir.
Bilim insanları başlangıçta Fomalhaut yıldızının dönüşünde bir gezegen olabileceğine inanıyordu, ancak nesne yalnızca bir toz bulutuydu.
Bilim adamları, kozmik çarpışan arabalar gibi, Güneş Sistemimizin ilk günlerinin de bir şiddetli düzensizlik zamanıgezegencikler, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar birbirleriyle çarpışıyor ve Dünya’yı, Ay’ı ve diğer iç gezegenleri enkazla bombalıyor.
Şimdi, tarihi bir dönüm noktasında, Hubble Uzay Teleskobu doğrudan korkunç çarpışmaların görüntüleri Benzerleri başka bir yıldız olan Fomalhaut’un etrafındaki yakındaki bir gezegen sisteminde bulunmaktadır.
“Kesinlikle ilk defa görüyorum ışık noktası birdenbire ortaya çıkıyor Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden baş araştırmacı Paul Kalas, “Önceki Hubble görüntülerinde bu yok, bu da şu anda Güneş Sistemimizde bulunan hiçbir şeye benzemeyen, iki devasa nesne ile devasa bir enkaz bulutu arasında şiddetli bir çarpışmaya tanık olduğumuz anlamına geliyor. İnanılmaz!”
Dünya’dan sadece 25 ışıkyılı uzaklıktaki Fomalhaut gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri geceleyin. Peixe Austral takımyıldızında yer alan bu yıldız, Güneş’ten daha büyük ve daha parlaktır ve birkaç tozlu enkaz kuşağıyla çevrilidir.
2008 yılında bilim insanları Fomalhaut çevresinde bir gezegen adayı keşfetmek için Hubble’ı kullandılar ve bu da onu görünür ışık kullanılarak keşfedilen olası bir gezegene sahip ilk yıldız sistemi haline getirdi. Fomalhaut b olarak adlandırılan bu nesne artık bir gezegen kılığına girmiş toz bulutu – gezegenciklerin çarpışmasının sonucu. Son Hubble gözlemlerinde Fomalhaut b’yi ararken bilim insanları, yıldızın etrafında benzer bir konumda ikinci bir ışık noktası bulduklarında şaşırdılar. Bu nesneye “yıldızı çevreleyen kaynak 2” veya “cs2” adını veriyorlar, ilk nesne ise artık “cs1” olarak biliniyor.
Gezegensel çarpışmaların gizemlerini çözmek
Gökbilimcilerin neden bu iki enkaz bulutunu birbirine bu kadar yakın gördükleri bir sır. Asteroitler ve gezegenimsiler arasındaki çarpışmalar rastgele olsaydı, cs1 ve cs2 alakasız yerlerde tesadüfen ortaya çıkmalıydı. Ancak onlar ilgi çekici bir şekilde birbirine yakın konumlandırılmış Fomalhaut’un dış enkaz diskinin iç kısmı boyunca.
Bir diğer gizem ise bilim adamlarının neden bu iki olaya bu kadar kısa sürede tanık olduklarıdır. “Önceki teori, her 100.000 yılda bir çarpışma olması gerektiğini öne sürüyordu. Burada 20 yılda iki tane gördükKalas şöyle açıkladı: “Son 3000 yıla ait bir filmimiz olsaydı ve onu her yıl saniyenin çok küçük bir kısmı olacak şekilde hızlandırsaydık, bu süre içinde kaç tane flaş göreceğimizi hayal edin. Fomalhaut gezegen sistemi bu çarpışmalarla parlayacaktı.”
Çarpışmalar gezegen sistemlerinin evrimi için temeldir, ancak bunlar nadirdir ve incelenmesi zordur.
“Bu gözlemin heyecan verici yönü, araştırmacıların çarpışan cisimlerin büyüklüğünü ve bunlardan kaçının diskte olduğunu tahmin etmelerine olanak sağlamasıdır. başka bir yolla elde edilmesi neredeyse imkansız“, dedi İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nden ortak yazar Mark Wyatt. “Tahminlerimiz cs1 ve cs2’yi oluşturmak için yok edilen gezegenciklerin çapının sadece 60 kilometre olduğunu gösteriyor ve Fomalhaut sisteminde yörüngede dönen bu türden 300 milyon nesne olduğu sonucunu çıkarıyoruz.”
Wyatt, “Sistem, gezegenciklerin çarpıştıklarında nasıl davrandıklarını araştırmak için doğal bir laboratuvardır ve bu da bize onların neyden yapıldığını ve nasıl oluştuklarını söyler” diye açıkladı.
Dikkatli olma dersi
Fomalhaut cs1 ve cs2’nin geçici doğası, dış gezegenleri doğrudan görüntülemeyi amaçlayan gelecekteki uzay görevlerine zorluklar teşkil ediyor. Bu teleskoplar cs1 ve cs2 gibi toz bulutlarını gerçek gezegenlerle karıştırıyor.
Kalas, “Fomalhaut cs2 tam olarak yıldız ışığını yansıtan bir dış gezegene benziyor” dedi. “CS1 çalışmasından öğrendiklerimiz, büyük bir toz bulutunun uzun yıllar boyunca bir gezegen kılığına girebileceğidir. Bu, yansıyan ışıkta dış gezegenleri tespit etmeyi amaçlayan gelecekteki görevler için uyarıcı bir hikayedir.”
Geleceğe bakmak
Kalas ve ekibine önümüzdeki üç yıl boyunca Hubble’a cs2’yi izlemesi için zaman verildi. Nasıl geliştiğini görmek ister misiniz; soluyor mu, yoksa parlaklaşıyor mu? Toz kuşağına cs1’den daha yakın olduğundan genişleyen cs2 bulutunun kuşaktaki diğer malzemelerle karşılaşma olasılığı daha yüksektir. Bu, sistemin içine aniden daha fazla toz girmesine neden olabilir ve bu da tüm çevrenin daha parlak hale gelmesine neden olabilir.
“Cs2’yi takip edelim herhangi bir değişikliği tespit etmek Zaman içinde şekli, parlaklığı ve yörüngesi açısından pek çok değişiklik söz konusu” diyen Kalas, “Toz tanecikleri yıldız ışığının basıncıyla dışarı doğru itildiğinden cs2’nin daha oval veya kuyruklu yıldız şekli almaya başlaması mümkün.”
Ekip ayrıca cs2’yi gözlemlemek için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu üzerindeki NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazını kullanacak. Webb’in NIRCam’i şunları yapma yeteneğine sahiptir: renk bilgisi sağlayın bu da buluttaki toz taneciklerinin boyutunu ve bileşimlerini ortaya çıkarabilir. Hatta bulutun su buzu içerip içermediğini bile belirleyebiliyor.
Hubble ve Webb bu tür görüntüleri elde edebilen tek gözlemevleridir. Hubble esas olarak görünür dalga boylarında görürken, Webb cs2’yi kızılötesinde görebilir. Bu farklı ve tamamlayıcı dalga boylarına ihtiyaç vardır. geniş bir soruşturma sağlamak gizemli Fomalhaut sisteminin ve onun hızlı evriminin multispektral ve daha eksiksiz bir resmi.
Bu soruşturma Science dergisinin 18 Aralık sayısında yayımlandı.