Hubble, gezegen oluşum modellerini tersine çevirebilecek bir protoplanet keşfetti

NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu, araştırmacıların “yoğun ve şiddetli bir süreç” olarak tanımladığı şeyle Jüpiter benzeri bir protoplanet oluşumunun doğrudan kanıtını görüntüledi. Bu keşif, Jüpiter gibi gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair uzun süredir tartışılan ve “disk kararsızlığı” olarak adlandırılan bir teoriyi destekliyor.

Yapım aşamasında olan yeni dünya, etrafında dönen ve yaklaşık iki milyon yaşında olduğu tahmin edilen genç bir yıldızı çevreleyen kendine özgü bir sarmal yapıya sahip bir ön-gezegensel toz ve gaz diskine gömülüdür. Bu, gezegen oluşumunun devam ettiği güneş sistemimizin yaşıyla ilgiliydi. (Güneş sistemi şu anda 4.6 milyar yaşında.)

Subaru Telescope ve çalışmanın baş yazarı Eureka Scientific’ten Thayne Currie, “Doğa zekidir, gezegenleri birçok farklı şekilde üretebilir” dedi.

Tüm gezegenler, bir yıldız diskinden kaynaklanan malzemeden yapılmıştır. Jovian gezegen oluşumunun baskın teorisine, diske gömülü gezegenlerin toz tanelerinden kayalara kadar değişen küçük cisimlerden büyüdüğü ve bir yörüngede dönerken çarpıştığı ve birbirine yapıştığı aşağıdan yukarıya bir yaklaşım olan “çekirdek toplanma” denir. Yıldız. Bu gazlı çekirdek daha sonra diskten yavaşça birikir. Buna karşılık, disk kararsızlığı yaklaşımı, bir yıldızın etrafındaki büyük bir disk soğurken, yerçekiminin diskin hızla gezegenin kütlesinin bir veya daha fazla parçasına parçalanmasına neden olduğu yukarıdan aşağıya bir modeldir.

AB Aurigae b olarak adlandırılan yeni oluşan gezegen, muhtemelen Jüpiter’den yaklaşık dokuz kat daha büyüktür ve ev sahibi yıldızının yörüngesinde 8,6 milyar mil uzakta – Plüton’un güneşimize olan mesafesinin iki katından fazla – yörüngede. Bu mesafede, eğer öyleyse, Jüpiter büyüklüğünde bir gezegenin birincil birikim yoluyla oluşması çok uzun zaman alacaktı. Bu, araştırmacıları, diskin kararsızlığının bu gezegenin bu kadar büyük bir mesafede oluşmasını sağladığı sonucuna varmasına neden oluyor. Yaygın olarak kabul edilen çekirdek birikim modeli tarafından gezegen oluşumu tahminleriyle taban tabana zıttır.

Yeni analiz, iki Hubble cihazından gelen verileri birleştiriyor: Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrometresi ve Yakın Kızılötesi Kamera ve Çok Nesneli Spektrograf. Bu veriler, Hawaii’deki Mauna Kea zirvesinde bulunan Japonya’nın 8,2 metrelik Subaru teleskobundaki SCExAO adlı en son gezegen görüntüleme cihazından elde edilen verilerle karşılaştırıldı. Küçük gezegenleri, gezegenlerle hiçbir ilgisi olmayan karmaşık disk özelliklerinden ayırt etmek çok zor olduğu için, uzaydan ve yer tabanlı teleskoplardan gelen veri zenginliğinin çok önemli olduğu kanıtlanmıştır.

Corey, “Bu sistemin açıklaması çok zor” dedi. “Bu proje için Hubble’a ihtiyaç duymamızın nedenlerinden biri de bu – ışığı diskten ve herhangi bir gezegenden daha iyi ayırmak için temiz bir görüntü.”

Doğanın kendisi de yardım elini uzattı: AB Aurigae yıldızının yörüngesinde dönen devasa toz ve gaz diski, Dünya’dan görüşümüze neredeyse kafa kafaya eğildi.

Curie, Hubble’ın uzun ömürlü olmasının, araştırmacıların protoplanet’in yörüngesini ölçmesine yardımcı olmada özel bir rol oynadığını vurguladı. Başlangıçta AB Aurigae b’nin bir gezegen olduğu konusunda çok şüpheciydi. Hubble’dan elde edilen arşiv verileri, Subaru’dan alınan görüntülerle birleştiğinde, onun fikir değişikliğinde bir dönüm noktası oldu.

Corey, “Bu hareketi bir veya iki yıl içinde tespit edemedik.” Dedi. “Hubble, Subaru verileriyle birlikte 13 yıl boyunca yörünge hareketini tespit edebilmek için yeterli olan bir zaman tabanı sağladı.”

Arizona Üniversitesi, Tucson ve Subaru Teleskobu, Hawaii’den Olivier Guyon, “Bu sonuç, yer tabanlı ve uzay tabanlı gözlemleri geliştiriyor ve arşiv niteliğindeki Hubble gözlemleriyle zamanda geriye gideceğiz,” diye ekledi. “AB Aurigae b şimdi birden fazla dalga boyuna bakıldı ve tutarlı bir resim ortaya çıktı – çok sağlam bir resim.”

Takımın sonuçları 4 Nisan sayısında yayınlandı. doğal astronomi.

Washington DC’deki Carnegie Bilim Enstitüsü’nden Alan Buss, “Bu yeni keşif, bazı gaz devi gezegenlerin disk kararsızlığı mekanizması yoluyla oluşabileceğinin güçlü bir kanıtıdır” dedi. “Nihayetinde, önemli olan tek şey yerçekimidir, çünkü yıldız oluşum sürecinin kalıntıları bir şekilde gezegenleri oluşturmak için yerçekimi ile bir araya gelecek.”

Jüpiter benzeri gezegenlerin oluşumunun ilk günlerini anlamak, gökbilimcilere güneş sistemimizin tarihinde daha geniş bir bağlam sağlar. Bu keşif, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu da dahil olmak üzere AB Aurigae gibi gezegen öncesi disklerin kimyasal bileşimine ilişkin gelecekteki çalışmaların yolunu açıyor.