Gökbilimciler, TOI-5882 adlı Güneş benzeri bir yıldızın kendi gezegenlerinden birini yutmuş olabileceğine dair güçlü kanıtlar buldu. Yıldız, Dünya'dan yaklaşık 1.300 ışık yılı uzaklıkta yer alıyor.
Bir yıldızın gezegeni yutmasını gösteren sanatçı çizimi. Mavi çizgi, gezegenin yıldıza doğru spiral çizerek ilerleyişini ve sonunda yıldızla çarpışmasını gösteriyor (gezegen kısmen yıldızın sol tarafına çarpmış halde). Kaynak: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)Michigan Üniversitesi'nden gökbilimci Brooke Kotten liderliğindeki ekip, yıldızın kimyasal yapısında önemli bir ipucu keşfetti. TOI-5882, türündeki bir yıldızda normalde beklenenden çok daha fazla lityum içeriyor.
"Ne yerseniz osunuz, değil mi?" diyen Kotten, Michigan Üniversitesi Astronomi Bölümü'nde yüksek lisans öğrencisi ve The Astrophysical Journal'da yayımlanan raporun başyazarı. "Gezegen malzemesinde yıldızlardan çok daha fazla lityum olduğunu biliyoruz. Dolayısıyla bir yıldız bir gezegeni yerse, büyük miktarda lityum alır."
Araştırma kısmen NASA ve ABD Ulusal Bilim Vakfı'ndan gelen federal fonlarla desteklendi.
Yıldızlar Gezegenleri Nasıl Yutar?
Gökbilimciler, bir yıldızın bir gezegeni yutmasını tanımlamak için "içine alma" (engulfment) terimini kullanıyor. Bu olaylar kozmik zaman ölçeklerinde son derece hızlı gerçekleşiyor ve bazen yalnızca günler veya haftalar sürüyor.
Süreç çok kısa olduğu için bilim insanlarının bir yıldızı bu eylem sırasında yakalaması pek mümkün değil. Bunun yerine, gezegen yok olduktan sonra kalan kimyasal izleri ve diğer kanıtları aramak zorundalar.
"Bu alanı bu kadar heyecan verici kılan da bu. Gerçekten bir gizemi çözüyorsunuz," diyen Kotten, çalışmaya Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz'daki Lamat Programı kapsamında lisans öğrencisiyken başlamış. "Suçu işlenirken izleyemiyoruz, bu yüzden elimizdeki tüm ipuçlarıyla çalışıp kimin yaptığını bulmak zorundayız."
Bu olayları tanımlamayı öğrenmek, gökbilimcilerin yıldızların ne sıklıkla gezegen yuttuğunu ve buna hangi koşulların yol açtığını belirlemesine yardımcı olabilir.
Kendi Güneş Sistemi'mizin de çok uzak bir gelecekte benzer bir kaderle karşılaşması bekleniyor. Yaklaşık 5 milyar yıl içinde Güneş, yaşamının son evresine ulaşacak ve bir kırmızı deve dönüşecek. Büyüdükçe Merkür, Venüs ve muhtemelen Dünya'yı da yutacak.
Bir Kahverengi Cüce Rol Oynamış Olabilir
TOI-5882, bir gezegeni yutabilecek kadar henüz büyümüş değil. Bu da araştırmacıları başka bir olasılığı değerlendirmeye yöneltti.
Yıldızın bir yardım almış olabileceği düşünülüyor.
TOI-5882'nin yörüngesinde ayrıca dev bir gaz kütlesi bulunuyor. Jüpiter'den 20 kat daha büyük kütleye sahip olan bu cisim, gerçek bir yıldız olacak kadar büyük değil. Gökbilimciler bu tür cisimleri kahverengi cüce olarak sınıflandırıyor.
Kahverengi cüce, kayıp gezegenin yörüngesini bozmuş ve onu TOI-5882'ye doğru fırlatmış olabilir. Kotten, bu olasılığın ayrı bir çalışmada araştırılacağını söyledi.
Lityum Kimyasal Bir Parmak İzi Sağlıyor
Lityum, gökbilimcilere gezegen yutma olaylarını araştırmak için değerli bir yöntem sunuyor. Yıldızlar doğal olarak bir miktar lityum içerir, ancak gezegenler genellikle bu elementi çok daha yüksek konsantrasyonlarda barındırır, diyor çalışmanın kıdemli yazarlarından ve Michigan Eyalet Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Seth Jacobson.
"Bir gezegenin yutulmasıyla yıldıza ulaşan lityum atomları, bir stadyuma gelen spor taraftarlarına benzer," dedi. "Yıldız atmosferinde başlangıçta birkaç erken gelen taraftar bulunabilir, ancak bunlar hızla sayıca geride kalır."
TOI-5882'de tespit edilen lityum miktarına bakılırsa, araştırmacılar yutulan gezegenin birkaç Dünya kütlesi ile Neptün kütlesi arasında bir büyüklükte olduğunu tahmin ediyor.
"1.300 ışık yılı uzaktaki bir yıldıza bakıp 'Bu yıldız beklenenden daha fazla lityum içeriyor' diyebilmek, hem modern enstrümantasyonun hassasiyetinin hem de bu sinyali anlamlandırmak için yapılan zorlu yorumlama çalışmalarının bir göstergesi," dedi çalışmanın kıdemli yazarlarından ve Wisconsin Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Melinda Soares-Furtado.
TOI-5882'nin Benzer Yıldızlarla Karşılaştırılması
Proje, ABD ve Şili'den 14 araştırmacıyı bir araya getirdi. Ekip, bir yıldızın kimyasal bileşimini ışığını analiz ederek ortaya çıkaran tayf analizi (spektroskopi) yöntemini kullanarak TOI-5882'de lityum izleri aradı.
Gözlemler, yıldızın büyük miktarda lityum içerdiğini gösterdi. Sıradaki zorluk, bu lityum seviyesinin gerçekten alışılmadık mı yoksa benzer özelliklere sahip bir yıldız için normal mi olduğunu kanıtlamaktı.
Bunu test etmek için araştırmacılar, benzer yaş, kütle ve sıcaklıktaki 62 yıldızdan oluşan bir karşılaştırma grubu oluşturdu. Ardından TOI-5882'yi bu yıldızlara karşı birkaç farklı yöntem kullanarak değerlendirdiler.
"Ve verileri öne çıkarmak için seçme yapmanız gerekmiyor. Sağlam bir sonuç," dedi Soares-Furtado. "Nasıl dilimlerseniz dilimleyin, TOI-5882 lityum açısından o kadar zengin ki en az yüzde 97'lik dilimde yer alıyor."
Kanıtları Koruyan Nadir Bir Yıldız
Çalışma, Soares-Furtado'nun gezegen yutma kanıtlarını koruma olasılığı en yüksek yıldız türlerini belirleyen önceki araştırmalarına dayanıyor.
Birçok yıldız, yutulan gezegenlerden gelen kimyasal izlerin kaybolması veya ayırt edilmesinin zorlaşması nedeniyle zayıf adaylar. Ancak TOI-5882, kanıtların hâlâ tespit edilebildiği nadir yıldızlardan biri gibi görünüyor.
Karşılaştırma grubundaki birkaç yıldız da beklenmedik derecede yüksek lityum seviyeleri gösterdi. Bu bulgu, gezegen yutmanın bir yıldızı lityumla zenginleştirebilen tek süreç olmayabileceğini ve gökbilimcilerin araştırması gereken başka bir soruyu gündeme getiriyor.
Kotten için belirsizlik, işin cazibesinin bir parçası.
"Çocukken özel dedektif olmayı hayal ederdim," dedi. "Sanırım bu, sonunda nerede olduğumu açıklıyor. Gerçekten bir dedektif gibi hissediyorum."
