Ne yıldız ne de gezegen! Yeni 'Yetim Dünya'lar keşfedildi

Gökbilimciler evrenin pek çok gizemini anlama yolunda çıktıkları serüvende, yetim dünyalar adı verilen ve bulunması zor olan belki de trilyonlarca cismi arıyorlar. Gezegen ve yıldız arasındaki sınırı bulanıklaştıran bu yıldızvari cisimler, her ikisini de oluşturan kozmik süreçleri daha iyi anlamamızı sağlayabilir.

Populer Science Türkçe'nin aktardığı ayrıntılarda James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWUT) kullanan bir araştırma takımının genç bir bulutsunun içerisinde altı yeni yetim dünya tespit ettiği yer alıyor. Ağustos ayının son günlerinde The Astronomical Journal bülteninde yayınlanan bir çalışmada detaylarıyla anlatılan bulgular, yetim dünyaların Jüpiter gezegeninden bile büyük gök cisimlerinin meydana gelmesine yardımcı olabileceğini gösteriyor. Bu yeni keşfedilen dünyalar, güneş sistemimizin en büyük gezegeninden 5 ila 10 kat büyük gaz devleri bile olabilir.

Johns Hopkins Üniversitesinde çalışan astrofizikçi ve makalenin eş yazarı Adam Langeveld şunları aktarıyor:

“Muhtemelen yıldız oluşum sürecinin nihai sınırlarını araştırıyoruz. Eğer Jüpiter’in genç haline benzeyen bir cisminiz varsa, doğru koşullar altında bir yıldıza dönüşebilmesi mümkün mü? Hem yıldızların hem de gezegenlerin oluşumunu anlamak için bu önemli bir bağlam.”

YETİM DÜNYALAR NEDİR?

Serseri gezegenler de denilen ve serbest gezen bu gök cisimleri, gezegenlerle benzer kütlelere sahip. Fakat gezegenlerin aksine, Dünya’nın Güneş’in kütleçekimine bağlı olduğu gibi merkezi bir yıldızın kütleçekimine bağlı değiller. Bunun yerine uzayda sürükleniyorlar.

Oluşumları ve boyutları, onları yıldızlara benzer hale getiriyor. Çoğu yetim dünya, gezegen oluşumunun ilk aşamaları sırasında, maddenin daha sık çarpıştığı zamanlarda çıkan malzemelerden oluşuyor. Etraflarında uzay tozundan oluşan diskler de olabiliyor. Bu diskler hem yıldız hem de gezegen oluşumu için büyük önem taşıyor. Diğerleri ise yıldızlara güç veren nükleer kaynaşma oluşturacak kadar kütlesi bulunmayan, çöken moleküler bulutlardan çıkmış olabiliyor. Bu benzerliklerle bile hâlâ bir yıldız ve bir gezegen olarak düşünülen şeyin arasındaki sınırın iki tarafına geçiyorlar.

Bilinen veya kuşku duyulan 70 ila 170 kadar yetim gezegen olsa da bazı bilim insanları, galakside trilyonlarcası olabileceğini tahmin ediyor.

Bir diğer önemli husus da yetim dünyaların sınıflandırmaları belirsizleştirmesi. Bunun sebebi ise kütlelerinin Satürn ve Jüpiter gibi gaz devleri ve kahverengi cüce yıldızlar ile örtüşmesi. Yetim dünyalar evimiz olan Samanyolu galaksisinde nadir olsa da JWUT’den gelen yeni veriler, geçenlerde hedeflenerek gözlemlenen yıldız kümesi NGC1333‘deki gök cisimlerinin yaklaşık yüzde 10’unu meydana getirdiklerini gösteriyor.

GENÇ BİR BULUTSUDAKİ YETİM DÜNYALAR

Yeni çalışmada araştırma takımı, JWUT’nin genç NGC1333 bulutsusuna yönelik yürüttüğü en derin taramadan gelen verileri kullanmış. Bu yıldız oluşum kümesi, Dünya’dan yaklaşık 1.000 ışık yılı uzaklıkta ve Perseus takımyıldızında yer alıyor. NGC1333’nin makaleyle birlikte yeni yayımlanan bir görüntüsü, bulutsunun yıldızlararası toz ve bulutların çarpıcı manzarasıyla parladığını gösteriyor.

Johns Hopkins Üniversitesinde çalışan astrofizikçi ve makalenin eş yazarı Provost Ray Jayawardhana konu hakkında şunları söyledi:

“Webb’in kızılötesi dalga boylarındaki eşi görülmemiş hassasiyetini kullanarak genç bir yıldız kümesinin en soluk yıldızlarını aradık ve gökbilimdeki temel bir soruya cevap bulmaya çalıştık: Ne kadar hafif bir nesne bir yıldız gibi şekillenebilir?. Görünüşe göre yıldızlar gibi şekillenen en küçük serbest cisimlerin kütlesi, civardaki yıldızların etrafında dönen dev ötegezegenlerle örtüşüyor.”

Araştırma takımı, JWUT’nin bu tür cisimleri tespit etmek için gereken hassasiyette olmasına rağmen, yapılan gözlemlerde beş Jüpiter kütlesinden daha düşük olan hiçbir cisim tespit etmemiş. Bu durum, söz konusu eşikten daha hafif olan herhangi bir gök cisminin, yıldızların aksine gezegenler gibi şekillenmesinin daha muhtemel olduğunu gösteriyor.

“Gözlemlerimiz, doğanın gezegen kütleli cisimleri en az iki farklı yolla oluşturduğunu doğruluyor; yıldızların oluştuğu şekilde bir gaz ve toz bulutunun kaynaşmasıyla ya da Güneş sistemimizdeki Jüpiter’de olduğu gibi genç yıldızların etrafındaki gaz ve toz disklerinin içerisinde” diyor Jayawardhana.

TOZLU DİSKLER

Bu yıldızsız cisimlerin en ilginci, aynı zamanda en hafif olanı. Yaklaşık beş Jüpiter veya 1.600 Dünya ve yakındaki tozlu bir madde diski kadar kütleye sahip olduğu tahmin ediliyor.

Çalışmaya göre bir diskin mevcut olması, cismin muhtemelen bir yıldızın oluşum yolundan gittiğini gösteriyor. Bu gibi uzay tozları genelde yıldız oluşumunun ilk evrelerinde merkezi bir cismin etrafında döner.

Bunun gibi diskler ayrıca gezegenlerin oluşumu için bir ön gerekliliktir. Tespit edilen yeni disk, olası “mini” gezegenlerin oluşması yönünden önemli sonuçlar da doğurabilir.

St. Andrews Üniversitesinde çalışan astrofizikçi ve makalenin eş yazarı Aleks Scholz, “Dev gezegenlerle kıyas götürür kütleleri olan bu ufak cisimler, kendi gezegenlerini oluşturabilir” diyor bir açıklamada. “Bu, Güneş sistemimizden çok daha ufak bir ölçekte minyatür bir gezegen sisteminin üreme yeri olabilir.”

JWUT’deki NIRISS cihazıyla birlikte gökbilimciler, yıldız kümesinin gözlemlenen kısmındaki her cismin kızılötesi ışık profilini (veya tayfını) ölçmüş ve bilinen 19 kahverengi cüce yıldızı yeniden analiz etmişler. Ayrıca gezegen kütleli bir refakatçisi olan yeni bir kahverengi cüce bulmuşlar. Araştırma takımına göre bu nadir buluş, ikili sistemlerin nasıl oluştuğuna yönelik kuramların bazılarına meydan okuyor.

“Böyle bir çiftin, kaynaşırken parçalanan bir buluttan ikili yıldız sistemlerinin oluştuğu gibi oluşması muhtemel” diyor Jayawardhana. “Doğanın ürettiği bu sistem çeşitliliği kayda değer nitelikte. Bizi, yıldız ve gezegen oluşum modellerimizi rafine etmeye itiyor.”

Araştırma takımı gelecekteki çalışmalarda bu soluk cisimlerin atmosferlerini daha fazla incelemeyi ve onları daha ağır kahverengi cüceler ile gaz devi gezegenlerin atmosferleriyle karşılaştırmayı planlıyor. Ayrıca JWUT’yi kullanarak tozlu diskleri olan benzer cisimleri de inceleyecek ve bu disklerin, Jüpiter ve Satürn’ün çok sayıdaki uydusunu andıran mini gezegen sistemleri oluşturma ihtimalini araştıracaklar.