Astronomlar, eski Hubble gözlemlerinde görülen tuhaf bir kimyasal imzanın yıldızı çoktan ölmüş bir sistemde gezegen oluşumuna işaret edebileceğini düşünüyor. Beyaz cüce HS 0209+0832 çevresinde olağan dışı yüksek düzeyde niobyum bulundu; bu durum yıldızın dışarı attığı malzemenin bir kısmının yeni bir gaz devi oluşturmak üzere bir araya gelmiş olabileceğini gösteriyor. TESS verileri de yıldızdan yalnızca 3,7 milyon mil uzaklıkta Jüpiter boyutlarında bir gezegenin yörüngede bulunduğuna işaret ediyor.
Astronomlar NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nun on yıllar öncesine ait gözlemlerini yeniden inceledi ve uzun süredir devam eden bir soğuk davada yeni bir ipucu buldu. 5 Ekim’de Nature Astronomy’de yayımlanan çalışmaya göre, olağandışı kimyasal imza beyaz cüce HS 0209+0832’nin ikinci nesil bir gezegene ev sahipliği yapabileceğini öne sürüyor.
Beyaz cüce, nükleer yakıtını tüketip gaz ve toz dış katmanlarını uzaya döken düşük kütleli bir yıldızın geride kalan çekirdeğidir. Normal gezegenler genç yıldızlarla birlikte oluşurken, ikinci nesil gezegen ölü bir yıldızın saldığı malzemeden daha sonra şekillenir.
"Beyaz cüce evresinin bir yıldız ve gezegenlerinin hikâyesine bir epilog gibi görünmesi yerine, bu araştırma bildiğimiz sistemlerin potansiyel olarak çok daha uzun bir öykünün yalnızca ilk bölümü olabileceğini ve bazı yeni karakterlerin ortaya çıkabileceğini gösteriyor. Bu gerçekten heyecan verici bir olasılık," dedi Birleşik Krallık’taki Warwick Üniversitesi’nde doktora adayı astronom ve çalışmanın baş yazarı Jamie Williams.
Dünya ve Güneş Sistemi’ndeki diğer cisimler birinci nesil gezegenlerdir. Güneş’in doğumu sırasında geride kalan malzemeden oluşmuşlardır.
Hubble Tuhaf Bir Niobyum İmzası Buldu
"Hubble’ın bu beyaz cüce sisteminde bize gösterdiği şey daha önce hiç görmediğimiz bir şey: niobyum elementinin yüksek bolluğu, arşiv verilerinde ilk bulduğumda tanımadığım bir imza," dedi Williams.
Hubble 1999’da HS 0209+0832’yi gözlemledi, ancak bilim insanları o dönemde verideki yaklaşık 100 kimyasal özelliği tanımlayamadı. Williams bu gözlemlere güncellenmiş bir kimyasal veritabanıyla döndü ve daha önce açıklanamayan imzaların birçoğunun niobyuma karşılık geldiğini keşfetti.
Niobyum Güneş Sistemi’nde bulunur ve Dünya’da takı ve tıbbi görüntüleme cihazları gibi uygulamalarda kullanılır. Williams, HS 0209+0832 sisteminde tespit edilen olağan dışı büyük miktarın çok farklı bir kökene işaret ettiğini söyledi. Yıldızın doğumuyla ilişkili malzemeden gelmek yerine, yıldızın ölümü sırasında dışarı atılan maddeyi izliyor olabilir.
"Niobyum ve demirden daha ağır diğer elementler gökbilim açısından özeldir çünkü birçok yaygın elementin aksine yıldız çekirdeklerinde termonükleer füzyonla oluşmazlar," dedi araştırma ekibinin üyesi Wisconsin-Madison Üniversitesi’nden teorik astrofizikçi Nicholas Stone. "Bunun yerine bu ağır elementler yalnızca ölen yıldızların içinde kısa süreliğine ortaya çıkan egzotik koşullarda sentezlenebilir. Niobyumun varlığı bu ‘ölüm’ sancılarının ve ölen yıldızın iç kısımlarının uzaya atılmasının bir işaretidir."
Araştırmacılar, yıldızın bu kimyasal olarak zenginleşmiş malzemeyi attıktan sonra bir kısmının bir araya gelip sonunda bir gaz devi gezegen oluşturmuş olabileceğini öne sürüyor. Kalan malzemenin çoğu çoktan uzaya dağılmışken gezegen yörüngede kalmış olabilir.
"Jamie bu çalışma bağlamında niobyumdan bahsettiğinde gerçekten şaşırdım, çünkü bu element şimdiye kadar analiz edilen başka hiçbir beyaz cücede rapor edilmemişti. Orada olduğunu fark ettiğimizde her şey yerine oturdu," dedi Warwick Üniversitesi’nden astronom ve çalışmanın eş yazarı Boris Gaensicke.
Birden Fazla NASA Misyonu İpucunu Destekliyor
Takım Hubble sonucunu NASA’nın emekli FUSE, Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer misyonunun gözlemleriyle karşılaştırdı. Bu veriler de HS 0209+0832 sisteminde güçlü niobyum imzaları ortaya çıkardı.
NASA’nın TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite uydusu başka önemli bir kanıt sağladı. TESS beyaz cüceyi dört ay boyunca izledi ve parlaklıkta tekrarlayan değişimler tespit etti. Bu değişimler bir gezegenin yıldızdan yaklaşık 3,7 milyon mil, 6 milyon kilometre uzaklıkta, Merkür’ün Güneş’e olan uzaklığından çok daha yakın bir yörüngede olabileceğini gösteriyor.
Araştırmacılar aday dünyanın Jüpiter büyüklüğünde bir gaz devi olduğunu tahmin ediyor. Ayrıca atmosferini hızla kaybediyor gibi görünüyor.
Bu beyaz cüce nispeten yakın zamanda oluştuğu için hâlâ son derece sıcak. Yıldız kalıntısından gelen yoğun enerji gezegenin dış atmosferinden malzeme koparıyor olabilir. Kaçan gaz kuyruklu yıldız benzeri bir kuyruk oluşturabilir ve malzemenin bir kısmı beyaz cüce çevresinde bir disk oluşturup yüzeyine düşebilir. Böyle bir süreç Hubble’ın yıldızı gözlemlerken niobyum tespit etmesini açıklayabilir.
Süregelen atmosfer kaybına rağmen Williams, olası gezegenin hızla yok olmasını beklemiyor.
"İkinci nesil gezegen oradaysa, hayatta kalma ihtimalinin yüksek olduğunu düşünüyorum. Sonunda beyaz cüce soğuyacak ve tutarlı bir sıcaklık koruyacak, gezegen milyonlarca yıl boyunca kararlı yaşanabilir bölgesinde kalacak," dedi Williams.
Yıldız Ölümünden Sonra Doğmuş Gezegenleri Aramak
Böyle sistemler hakkında hâlâ birçok soru var; ikinci nesil gezegenler nasıl oluşuyor, yaygın mı yoksa istisnai derecede nadir mi, ve ‘ölü’ bir yıldızın çevresinde nasıl değişiyorlar. Williams önümüzdeki birkaç yıl boyunca Hubble’ı kullanarak bu soruları araştırmayı ve bu alışılmadık gök cisimleri sınıfı hakkında anlamlı istatistikler oluşturacak kadar gözlem toplamayı planlıyor.
Williams, bu tür sistemleri anlamak için hâlâ yapılacak çok iş olduğunu, ikinci nesil gezegenlerin nasıl oluştuğunu, ne kadar yaygın ya da nadir olduklarını ve ‘ölü’ bir yıldızın çevresinde nasıl evrimleştiklerini anlamak gerektiğini ekledi. Bu soruları keşfetmek için önümüzdeki birkaç yıl boyunca Hubble’ı kullanmayı umuyor ve bu yeni gök cisimleri türleri hakkında sağlam veri ve istatistikler oluşturmayı hedefliyor.
"Bence bu araştırma bilimsel keşfin düz bir yol olmadığı önemli bir örnektir," dedi Gaensicke. "Sıklıkla insanların zihinlerinde büyük soruları tartıştığı ve birlikte beklenmedik cevaplar bulabildiği sihirli anlara ihtiyaç duyar."
