Gökbilimciler, Dünya’dan yaklaşık 790 ışık yılı uzaklıktaki HS 0209+0832 adlı beyaz cücenin çevresinde, yıldızın ölümü sırasında dışarı attığı maddeden oluşmuş olabilecek bir gezegen adayı saptadı. Araştırma ekibi, aday dünyanın ikinci nesil gezegen sınıfının ilk beyaz cüce örneği olabileceğini bildiriyor. Bulgular 5 Ekim’de Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.
İkinci nesil gezegenler, bir yıldızın yaşamının son evrelerinde uzaya savurduğu gaz ve tozun yeniden birleşmesiyle oluşuyor. HS 0209+0832 sistemindeki aday gezegenin varlığı henüz kesinleşmedi. Ancak beyaz cücenin atmosferindeki kimyasal bileşim ile uzay teleskobunun kaydettiği periyodik sinyal, gezegen açıklamasını destekleyen iki bağımsız kanıt sunuyor.
HS 0209+0832 çevresinde ikinci nesil aday gezegen
Beyaz cüceler, Güneş benzeri düşük ve orta kütleli yıldızların yakıtını tüketmesinden sonra geride kalan sıcak ve yoğun çekirdeklerdir. Yıldız, kırmızı dev evresinde genişlerken dış katmanlarını uzaya fırlatır; daha sonra çekirdek beyaz cüceye dönüşür. Güneş’in de yaklaşık 6 milyar yıl sonra benzer bir evrim geçirmesi bekleniyor.
HS 0209+0832, gezegen maddesini yüzeyine çeken beyaz cüceler arasında incelendi. Beyaz cücelerin yoğun kütleçekimi, atmosferlerine düşen ağır elementleri ölçülebilir kimyasal izlere dönüştürüyor. Çoğu sistemde silikon ve demir gibi kayaç oluşturan elementler öne çıkarken, HS 0209+0832’de çok farklı bir tablo görüldü.
Araştırmacılar, beyaz cücenin yakınında yer alan dev gezegenin dış atmosferinden kopan gazın yıldızın yüzeyine düştüğünü düşünüyor. Yıldızın ışınımı, yakın yörüngedeki gaz devinin atmosferini zamanla aşındırabilir. Atmosferden ayrılan madde beyaz cüceye ulaştığında, teleskoplarla ölçülen sıra dışı element bolluğunu oluşturabilir.
Niobyum bolluğu yıldız ölümüyle bağlantı kurdu
HS 0209+0832’nin atmosferinde çinko, bakır ve özellikle niobyum düzeyleri Güneş’tekinden yaklaşık bin kat daha yüksek bulundu. Niobyumun bir beyaz cücenin atmosferinde ilk kez tespit edilmesi, araştırmanın temel sonuçlarından biri oldu. Buna karşılık silikon yalnızca iz miktarda, demir ise neredeyse hiç görülmedi.
Elementlerin dağılımı, kırmızı dev yıldızlarda gerçekleşen yavaş nötron yakalama sürecinin kimyasal imzasıyla uyuşuyor. S süreci olarak adlandırılan nükleer mekanizma, demir çekirdeklerinden daha ağır elementler üretiyor. İlk yıldız oluşum döneminden kalan sıradan bir gezegenin, aynı ağır element desenini taşıması beklenmiyor.
Araştırma ekibi, yıldızın kırmızı dev evresinde attığı ağır element bakımından zengin malzemenin bir disk oluşturduğunu öne sürüyor. Disk içindeki gaz ve toz, daha sonra Jüpiter büyüklüğünde yeni bir gezegende birleşmiş olabilir. Gezegenin kaybettiği atmosfer de günümüzde beyaz cücenin kimyasal yapısını değiştiriyor olabilir.
TESS verileri 4,4 günlük yörünge sinyali verdi
NASA’nın TESS uzay teleskobundan alınan ölçümler, HS 0209+0832’nin parlaklığında her 4,4 günde bir tekrarlanan zayıf bir değişim gösterdi. Araştırmacılar, değişimin beyaz cücenin kendi dönüşüyle açıklanamayacak kadar yavaş olduğunu belirtti. Düzenli sinyal, yakın mesafede dolanan dev bir gezegenle uyumlu kabul edildi.
Hesaplamalara göre aday gezegen yaklaşık Jüpiter büyüklüğünde ve yıldızına çok yakın bir yörüngede bulunuyor. Olası uzaklık, Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık yüzde 4’üne, başka bir ifadeyle yaklaşık 6 milyon kilometreye karşılık geliyor. Böyle yakın bir yörünge, gezegenin yıldızla gelgit kilidi içinde dönmesine neden olabilir.
Gezegen yorumu en makul açıklama olarak öne çıksa da bilim insanları adayın doğrulanması için ek gözlemlere ihtiyaç duyuyor. Daha hassas tayf ölçümleri, sistemdeki cismin kütlesini ve yörünge yapısını belirleyebilir. Yeni gözlemler ayrıca atmosfer kaybının sürüp sürmediğini test edebilir.
İkili yıldız etkisi gezegen oluşumunu açıklayabilir
Tek başına evrimleşen bir yıldız, ölüm evresinde maddeyi büyük ölçüde simetrik biçimde uzaya dağıtır. Simetrik dağılım, gezegen doğurabilecek yoğun ve dönel bir disk oluşmasını zorlaştırır. Araştırma ekibi, HS 0209+0832’nin geçmişte bir eş yıldızla etkileşmiş olabileceğini değerlendiriyor.
Olası eş yıldız, fırlatılan maddenin tümünün uzaya kaçmasını engelleyip bir bölümünü sistem çevresinde yörüngeye yerleştirmiş olabilir. Yörüngede kalan malzeme, gezegen oluşumu için gerekli disk ortamını yaratmış olabilir. Aynı mekanizma, ikinci nesil gezegenlerin neden çok seyrek gözlendiğini de açıklayabilir.
Beyaz cüce çevresinde daha önce yıldızın ölümünden sağ çıkmış eski gezegenler ve gezegen kalıntıları saptanmıştı. HS 0209+0832 araştırması ise olası cismin sistemin ilk döneminden kalmadığına, yıldızın ölümünden sonra oluştuğuna yönelik kanıt sunuyor. Ayrım, gezegen sistemlerinin yıldız ölümünden sonra da yeni cisimler üretebildiğini göstermesi bakımından önemli.
Keşif Güneş Sistemi’nin uzak geleceğine ışık tutuyor
Güneş kırmızı dev evresine ulaştığında iç gezegenlerin yutulması bekleniyor. Güneş’in dış katmanlarından geriye kalan madde, gelecekteki Güneş Sistemi’nde ikinci nesil gezegen oluşturacak koşulları sağlayabilir. Bilim insanları, mevcut tek aday üzerinden Güneş Sistemi için kesin bir öngörü yapmanın henüz mümkün olmadığını vurguluyor.
HS 0209+0832 örneği doğrulanırsa, gökbilimciler başka beyaz cüceleri ağır element imzaları üzerinden tarayabilecek. Karbon ile s sürecinde üretilen ağır elementlerin birlikte görülmesi, yeni adayların seçilmesine yardım edebilir. Yöntem, ölü yıldızların çevresindeki gezegen oluşumunun sanılandan daha yaygın olup olmadığını araştırmak için yeni bir gözlem yolu açıyor.
Sıkça Sorulanlar
İkinci nesil gezegen nedir?
İkinci nesil gezegen, bir yıldızın yaşamının son evrelerinde uzaya attığı gaz ve tozun daha sonra yeniden birleşmesiyle oluşan gezegendir. İlk yıldız oluşum diskinden doğan gezegenlerden farklı bir kökene sahiptir.
HS 0209+0832 sistemi nerede bulunuyor?
HS 0209+0832 adlı beyaz cüce, Dünya'dan yaklaşık 790 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Araştırmacılar gezegen adayını beyaz cücenin atmosferindeki kimyasal izler ve parlaklık değişimleri üzerinden inceledi.
Gezegen adayını destekleyen kanıtlar nelerdir?
Beyaz cücenin atmosferinde Güneş düzeyinin yaklaşık bin katına ulaşan niobyum, çinko ve bakır tespit edildi. NASA'nın TESS teleskobu ayrıca 4,4 günde bir tekrarlanan, yakın yörüngedeki Jüpiter büyüklüğünde bir gezegenle uyumlu parlaklık sinyali kaydetti.
Aday gezegenin varlığı kesinleşti mi?
Hayır. Araştırma, ikinci nesil bir gezegen adayına dair güçlü kanıtlar sunuyor; ancak cismin gezegen niteliğinin ve fiziksel özelliklerinin kesinleşmesi için ek gözlemler gerekiyor.
Keşif Güneş Sistemi için neden önemli?
Güneş'in yaklaşık 6 milyar yıl sonra beyaz cüceye dönüşmesi bekleniyor. HS 0209+0832 sistemi, yıldız ölümünden sonra kalan maddenin yeni gezegenler oluşturup oluşturamayacağını anlamaya yardımcı olabilir.