ESO - Avrupa Güney Gözlemevi (European Southern Observatory)

ALMA Yakın Gezegen Sisteminin Yapısını Gözler Önüne Serdi

ALMA, parlak yıldız etrafında bir halka.

Yapım aşamasındaki yeni gözlemevi gökbilimcilere yakın gezegen sistemini anlamada büyük bir ilerleme sağlarken, bu tür sistemlerin nasıl oluştuğu ve gelişim gösterdiğine dair değerli ipuçları da sağladı. Atacama Büyük Milimetre/milimetrealtı Dizgesi (ALMA), Fomalhaut yıldızı etrafında yörünge hareketi yapan gezegenlerin normalde düşünüldüğünden daha küçük olduğunu keşfetti. Bu ALMA'nın dünya genelindeki gökbilimcilere açık olarak gerçekleştirdiği ilk dönem gözlemlerinden elde edilen ilk bilimsel yayındır.

Fomalhaut yörüngesindeki tozun dünyadan 25 ışık yılı uzaklıktaki diskinin veya halkasının son derece keskin ALMA görüntüleri sayesinde keşif mümkün olmuştur. ALMA görüntüleri ince ve tozlu diskin hem iç hem de dış kenarlarının çok keskin olduğunu göstermektedir. Bilgisayar simülasyonları ile birleştirilen bu gerçek, diskteki toz parçacıklarının disk içinde, iki gezegenin kütleçekimsel etkileriyle tutulduğu şeklinde sonuçlandırılmasına yol açmıştır, bir gezegen yıldıza diskinden daha yakınken diğeri daha uzaktır. [1]

Hesaplar gezegenlerin muhtemel boyutlarını da göstermiştir, Mars’tan daha geniş fakat dünyanın birkaç katıdan daha fazla değildir. Bu gökbilimcilerin daha önce düşündüklerinden çok daha küçüktür. 2008’de NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu Satürn’den daha geniş olduğu düşünülen iç gezegenin Güneş sisteminin ikinci büyük gezegeni olduğunu ortaya koymuştu. Fakat, kızılötesi teleskoplarla elde edilen sonraki gözlemler bu gezegenin saptamasında başarısız olmuştur.

Bu başarızılık gökbilimcilerin, Hubble görüntüsündeki gezegenin varlığı hakkında şüpheye düşmelerine neden olmuştur. Bu yüzden, Hubble görünür bölge görüntüleri yıldız ışınımlarıyla dışarı doğru savrulan çok küçük toz tanecikleri tesbit etmiştir, bu durum tozlu diskin yapısını bulanıklaştırmaktadır. Görünür ışıktan daha büyük dalgaboylarında ALMA gözlemleri, çapları 1 milimetre olan ve yıldız ışınımı ile taşınılmayan daha geniş toz tanelerini göstermektedir. Iki gezegenin kütle çekimsel etkilerini gösteren bu toz taneleri diskin keskin kenarlarını ve halka şeklindeki yapılarını açık bir şekilde ortaya koymaktadır.

Bu çalışmanın yürütücüsü Aaron Boley (ABD, Florida Üniversitesi’nde Sagan Bursiyeri) “Halka şeklinin ALMA gözlemleriyle bilgisayar modelleri birleştirildiğinde, halka yakınındaki herhangi bir gezegenin yörüngesi ve kütlesine dair kritik limitler belirleyebiliriz.” şeklinde beyan etmiştir. “Bu gezegenlerin kütleleri küçük olmalıdır, aksi halde gezegenler halkayı darmadağın eder” diye de ekleme yapmıştır. Bilimadamlarına göre, gezegenlerin küçük boyutları önceki kızılötesi gözlemlerin gezegeni neden saptayamadığını açıklamaktadır.

ALMA araştırmaları halkanın genişliğini Güneş’ten dünyaya uzaklığın 16 katı kadar olduğunu ve kalınlığının sadece yedide biri olduğunu göstermiştir. Florida Üniversitesi’nden Matthew Payne, Halkanın önceden düşünülenden daha dar ve ince olduğunu bildirmiştir.

Halka yıldızdan güneş dünya uzaklığının 140 katı kadar bir mesafede bulunmaktadır. Kendi güneş sistemimizde Plüto dünyaya göre güneşten 40 kat daha uzaktadır. Aaron Boley “bu halkanın yakınındaki gezegenlerin küçük boyutları ve ev sahibi yıldızlarından olan geniş uzaklıkları nedeniyle henüz bulunan normal yıldız etrafında yörünge hareketi yapan en soğuk gezegenler arasındadır” demiştir.

Bilimadamlari Fomalhaut sistemini ALMA’nin planlanan 66 antenenin sadece dörtte birininin mevcut olduğu 2011 Eylül ve Ekim aylarında gözlemlemiştir. Yapımı gelecek yıl tamamlamdığında, tüm sistem cok daha duyarlı hale gelecektir. Erken Bilim Aşamasında bile, yine de ALMA önceki milimetrik dalga gözlemcilerin anlayamadıkları sahte yapıyı ortaya koymak üzere yeterince güçlü idi.

ESO gökbilimcisi ve takım üyesi Bill Dent (ALMA, Şili) “ALMA hala yapım aşamasında olabilir, fakat hala kendi türünün en güçlü teleskobudur. Bu, diğer yıldızlar etrafında disk ve gezegen oluşum çalışmaların da heyecan verici yeni bir dönemin henüz yeni bir başlangıcıdır.” diyerek sonuçlandırmıştır.

ALMA projesi Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya ortaklığıdır. ALMA Avrupa’da ESO tarafından, Kuzey Amerika’da ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) ile Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) işbirliği tarafından, Doğu Asya’da Tayvan’daki Sinica Akademisi (AS) işbirliği ile Japonya Ulusal Doğa Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmektedir.

ALMA’nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA’nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.

Notlar:

[1] Toz halkanın şeklini keskin yapan gezegenlerin veya uyduların etkisi, ilk olarak Satürn’e doğru Voyager uydusu uçurulduğunda ve bu gezegenin halka yapısının detaylı görüntüleri elde edildiğinde görülmüştür. Uranüs gezegeninin bir halkası, tam olarak ALMA gözlemcilerinin Fomalhaut etrafındaki halka için önerdiği şekilde, Cordelia ve Ophelia uyduları tarafından sıkıca sıkıştırılmıştır.

Bu gezegenlerin halkalarını sıkıştıran uydulara “shepherding uydulari” ismi verilmiştir.Bu tür toz halkalarını sıkıştıran uydu veya gezegenler kutleçekimsel etkilerden dolayı bu şekilde davranmaktadır. Halkanın içindeki gezegen, yıldızın etrafında halkanın icindeki toz parçacıklarından daha hızlı bir şekilde yörünge hareketi yapmaktadır. Yerçekimi parçacıklara enerji ilave eder ve onları dışarı doğru savurur. Halkanın dışındaki gezegen toz parçacıklarına göre daha yavaş hareket etmektedir ve yerçekimi parçacıkların enerjilerini azaltmaktadır böylece parçacıkların kuvvetsizce içeri doğru düşmelerini sağlamaktadır.

Kaynak : ESO Basın Açıklaması / Bilim Bülteni (12 Nisan 2012)

MsXLabs Üye Girişi