Astronomlar Hiç Var Olmamış Bir Gezegeni Keşfettiler

2541
Devlerin Savaşı: Bu sanatçı tasviri, 25 ışık yılı uzakta bulunan parlak yıldız Fomalhaut’un çevresindeki 200 kilometre genişlikte iki adet buzlu ve tozlu cismin çarpışmasını tasvir ediyor. Görsel: ESA, NASA ve M. Kornmesser

Astronomların, Güneş Sistemimizin ötesinde bir gezegen olduğunu düşündükleri şey, şimdi gözlerden kaybolmuş gibi duruyor ve doğrudan görüntülemeyle keşfedilen ilk ötegezegenlerden birisi olarak ilan edilen şeyin aslında hiç var olmadığını düşündürüyor.

Arizona Üniversitesi’nden iki astronom, Hubble Uzay Teleskobu’nun aslında, birbirine çarpmış olan iki buzlu cisimden geriye kalan çok ince toz parçacıklarından oluşmuş, genişleyen bir buluta baktığı sonucuna vardılar. Hubble, şüphelenilen bu çarpışmaya tanık olmak için çok geç kaldı, ama sonrasını yakalamış olabilir. Kaybolan gezegen en son, 25 ışık yılı uzakta, yıldız Fomalhaut’un çevresinde dönerken görüldü.

Bu çarpışmalar fazlasıyla nadir

Arizona Üniversitesi’nin Steward Gözlemevi’nden bir astronom ve keşfin duyurulduğu çalışmanın başyazarı olan Andras Gaspar, “Bu çarpışmalar fazlasıyla nadir ve bu yüzden bir tanesine şahit olmamız aslında epey önemli bir olay” diyor. “Hubble Uzay Teleskobu’yla bu kadar beklenilmeyen bir olaya şahit olmak için doğru zamanda, doğru yerde olduğumuza inanıyoruz.”

Yine Steward Gözlemevi’nden George Rieke ise, “Fomalhaut yıldız sistemi, ötegezegenlerin ve yıldız sistemlerinin nasıl evrimleştiklerine dair fikirlerimiz için en iyi test laboratuvarı” diye ekliyor ve devam ediyor: “Başka sistemlerde böyle çarpışmalara dair kanıtlarımız var, ama kendi Güneş Sistemimizde bu büyüklükte bir tanesi hiç gözlenmedi. Bu, gezegenlerin birbirlerini nasıl yok ettiklerinin ayrıntılı bir modeli.”

Bu video, Hubble Uzay Teleskobu gözlemlerini çalışan astronomların, başka bir yıldız sistemindeki devasa bir gezegen çarpışmasının sonrasının ilk tespitine dair kanıt olarak değerlendirdikleri şeyi simüle ediyor. Soldaki renklendirilmiş Hubble görüntüsü, 25 ışık yılı uzaktaki Fomalhaut yıldızını çevreleyen muazzam bir buzlu enkaz halkası. Sağdaki canlandırılmış diyagram ise, uzun yıllara yayılmış bir periyoddaki Hubble gözlemlerine dayanan, genişleyen ve sönükleşen bulutun simülasyonu. Görsel: NASA, ESA, A. Gáspár ve G. Rieke (Arizona Üniversitesi)

Fomalhaut b adıyla anılan, şüphelenilen ötegezegen, 2004 ve 2006’dan verilere dayanarak ilk olarak 2008’de duyurulmuştu. Hareket eden bir nokta olduğunu ortaya koyan uzun yıllar süren Hubble gözlemlerinde açıkça görülebiliyordu. O zamana kadar, ötegezegenler için kanıtlar çoğunlukla, belli belirsiz ileri geri yıldız yalpalamaları ve gezegenler yıldızlarının önünden geçtiğinde oluşan gölgeler gibi dolaylı tespit yöntemlerinden çıkarılıyordu.

Hiç Var Olmayan Gezegen

Ama doğrudan görüntülenen diğer ötegezegenlerin aksine, Fomalhaut b’yle birlikte muammalar da ortaya çıktı. Cisim, yıldızından Dünya’dan görülmesine yetecek ışık yansıtamayacak kadar küçük olan bir ötegezegen için fazlaca sıra dışı şekilde, görünür ışıkta çok parlaktı. Aynı zamanda, yine bir gezegenin, özellikle de Fomalhaut b gibi genç bir tanesinin,  kızılötesinde ışıldamaya yetecek kadar sıcak olması gerektiğinden oldukça alışılmadık biçimde hiç tespit edilebilir kızılötesi ısı izine sahip değildi. Astronomlar bu ilave parlaklığın, gezegeni çevreleyen, çarpışmayla alakalı olabilecek dev bir kabuk ya da toz halkasından kaynaklandığı varsaydılar.

Gaspar “Fomalhaut üzerine var olan tüm Hubble arşiv verilerini analiz eden çalışmamız, birlikte gezegen büyüklüğünde bir cismin aslında hiç var olmamış olabileceği bir tablo çizen çok sayıda karakteristik ortaya çıkardı” diyor.

Ekip, tabuttaki son çivinin, 2014’te alınan Hubble görüntülerini analizlerinin, cismin ortadan kaybolduğunu gösterdiğinde çakıldığını vurguluyor. Aynı zamanda daha eski görüntülerin, cismin zaman içinde devamlı sönükleştiğini göstermesinin de gizemi arttırdığını belirtiyorlar.

Bu diyagram, uzun yıllar boyunca alınan Hubble Uzay Teleskobu gözlemlerini çalışan astronomların, başka bir yıldız sistemindeki devasa bir gezegen çarpışmasının sonrasının ilk tespitine dair kanıt olarak değerlendirdikleri şeyi simüle ediyor. Soldaki renklendirilmiş Hubble görüntüsü, 25 ışık yılı uzaktaki Fomalhaut yıldızını çevreleyen muazzam bir buzlu enkaz halkası. Yıldız o kadar parlak ki, toz halkasının fotoğraflanabilmesi için ışıltısını engelleyen siyah bir örtücü disk kullanıldı. Astronomlar 2008’de, yıldızdan uzakta dönen bir gezegenin ilk doğrudan görüntüsü olduğunu düşündükleri bir şey gördüler. Ama 2014’te, gezegen adayı Hubble’ın tespit yeteneğinin ötesinde sönükleşti. Buna en iyi yorum, cismin hiç bir zaman tam oluşmuş bir gezegen olmadığı, bunun yerine her biri yaklaşık 200 km genişlikte iki küçük cisim arasındaki çarpışmadan gelen genişleyen bir toz bulutu olduğu. Sağdaki diyagram, genişleyen ve sönükleşen bulutun simülasyonuna dayanıyor. Çok ince toz parçacıklarından meydana gelen bulutun şu anda 320 milyon kilometreden daha geniş olduğu tahmin ediliyor. Buna benzer çarpışmaların, Fomalhaut çevresinde her 200.000 yılda bir gerçekleştiği düşünülüyor. Yani Hubble bu kısa süreli olayı yakalamak için doğru zamanda, doğru yere bakıyordu. Görsel: NASA, ESA, A. Gáspár ve G. Rieke/Arizona Üniversitesi

Gaspar’a göre “Fomalhaut b açıkça, hakiki bir gezegenin yapması gereken şeyleri yapıyordu.”

Yorum, Fomalhaut b’nin uzaya doğru dağılan bir toz bulutu fırlatan çarpışmadan yavaşça genişlediği şeklinde. Var olan tüm verileri hesaba katan Gaspar ve Rieke, çarpışmanın 2004’te alınan ilk gözlemlerden, çok da uzun olmayan bir süre önce gerçekleştiğini düşünüyorlar. Şimdi, 1 mikron, ya da bir saç telinin yaklaşık 50’de 1’i kadar büyüklükteki toz parçacıklarından oluşan enkaz bulutu, Hubble’ın tespit limitinin altında kalmış durumda. Toz bulutunun artık, Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesinden daha büyük bir boyuta genişlediği tahmin ediliyor.

Modeller Gözlemleri Doğruluyor

Ekibin bildirdiğine göre benzer şekilde kafa karıştırıcı bir şey de, cismin gezegenlerden beklendiği şekilde eliptik bir yörünge üzerinde olmaktansa daha çok bir kaçış rotası üzerinde olması. Bu, araştırmacıların eski verilerdeki güzergah planlarına sonraki gözlemleri eklemesine dayanıyor.

Gaspar “merkezi yıldız Fomalhaut’tan hatırı sayılır miktarda ışınım gücü alan, yakın zamanda oluşmuş dev bir toz bulutu, böyle bir rota üzerinde bulunurdu” diyor. “Modelimiz, sistemin gözlenebilir tüm bağımsız parametrelerini; genişleme hızını, sönükleşmesini ve yörüngesini doğal olarak açıklayabiliyor” diye de ekliyor.

Fomalhaut b şu anda, yıldız Fomalhaut’u çevreleyen engin bir buzlu enkaz halkasının içinde olduğundan, çarpışan cisimler muhtemelen, Güneş Sistemimizin dış sınırlarındaki Kuiper Kuşağı’nda bulunan kuyruklu yıldızlar gibi, buz ve toz karışımı olacaklardır. Gaspar ve Rieke, kuyruklu yıldız benzeri bu cisimlerin her birinin, kabaca asteroid Vesta’nın yarısı kadar, 200 kilometre genişlikte olduğunu tahmin ediyorlar

Yazarlar, modellerinin Fomalhaut b’nin gözlenen karakteristiklerinin tamamını açıkladığını söylüyor. Tozun zamanla nasıl hareket ettiğinin Arizona Üniversitesi’ndeki bir bilgisayar kümesinde yapılan sofistike modellemesi, böyle bir modelin nicel olarak tüm gözlemlere uyabileceğini gösteriyor.

Diğer ekip üyeleriyle birlikte Gaspar ve Rieke de, bilimsel operasyonlarının ilk yılında NASA’nın yakında fırlatılacak James Webb Uzay Teleskobu’yla Fomalhaut sistemini gözleyecekler. Ekip, sistemin iç sıcak bölgelerini doğrudan görüntülüyor olacak ve ilk kez kendimizinki dışında bir yıldız sisteminde, Fomalhaut’un zor görülen asteroid kuşağının yapısı hakkında detaylı bilgiler elde edecekler. Ekip aynı zamanda Fomalhaut’un çevresinde dönen, hala keşfedilmeyi bekliyor olabilecek gerçek gezegenleri de araştıracak.