Başarısız bir yıldızın dev bir gezegene dönüşmesini izliyorduk

Bazı seviyelerde yıldızların ve gezegenlerin oluşumu basittir: daha fazla şeyin olduğu yerde oluşurlar. Bu nedenle, yıldızın hammaddesi dağınık bir gaz bulutu olabilirken, bu gazın dağılımı tamamen eşit değildir. Zamanla, biraz daha fazla malzemeye sahip bölgelerin yerçekimi kuvveti daha fazla malzeme çekecek ve sonuçta bir yıldız oluşturmak için yeterli malzeme oluşacaktır. veya iki – çoğu durumda, maddenin birden fazla konsantrasyonu oluşacaktır; Diğer durumlarda, bir odak ikiye bölünecektir. Gezegenler ayrıca, oluşan yıldızı besleyen madde diski tarafından oluşturuldukları için maddenin olduğu yerde oluşurlar.

Bu genel olarak doğru olsa da, bununla ilgili iki sorun var. İlk olarak, kahverengi cüceler gibi küçük yıldızlar ile süper Jüpiter adı verilen bir kategoriye koyduğumuz devasa gezegenler arasında net bir ayrım çizgisi yok. Ve doğrudan görüntüleyebildiğimiz bir avuç gezegen, oluşumlarını tetikleyecek çok fazla malzemenin olmaması gereken ana yıldızlarından uzakta yörüngede dönüyor gibi görünüyor.

Gökbilimciler bu hafta, yörüngede döndüğü görünen yıldızdan çok uzakta, yapım aşamasında olan süper gezegen Jüpiter’i fotoğrafladıklarını duyurdular. Bu, gezegenin muhtemelen Jüpiter gibi gaz devleri üreten bir süreçten ziyade yıldız üreten bir süreçten oluştuğunu gösteriyor.

seni izliyorduk

Söz konusu yıldızın adı AB Aurigae ve Güneş’ten 500 ışıkyılı uzaklıkta bulunan çok genç bir yıldız. Bir kısmının hala yıldızın içine düşmesi muhtemel olan bir gaz bulutunun içine gömülüdür. Onların ötesinde bir toz bulutu var. Bu bulutun çeşitli nedenlerle gezegen oluşumu için iyi bir aday olduğu düşünülmektedir. İlk olarak, yıldıza en yakın bölgeden toz uzaklaştırıldı. İkinci olarak, iç diskteki gaz, yerçekimi etkisiyle spiral kollara dönüşmüştür.

Bir araştırma ekibi, AB Aurigae’deki gezegenleri aramak için teleskopun zamanını kullandı. Ve araştırmacılar, görünüşe göre, şimdi AB Aurigae b olarak adlandırılan, yaklaşık 100 astronomik AB Aurigae biriminde (her astronomik birim, Dünya ile Güneş arasındaki tipik mesafedir) buldular. Bu, Güneş ile Plüton arasındaki mesafenin iki katından fazladır. Bu konum, AB Aurigae b’yi toz halkasının içine yerleştirir ve toz ile yıldız arasındaki gazda görünen türden spiral kolları oluşturabilmesi gereken bir konuma yerleştirir. Ayrıca, madde yoğunluğunun gezegenin doğal oluşumuna ev sahipliği yapacak kadar yüksek olduğu bölgenin dışında da olmalıdır.

Görüntü arşivlerine bir göz atmak, gezegenin oldukça uzun bir süredir etrafta olduğuna dair göstergelerimiz olduğunu gösteriyor. Görüntüler AB Aurigae b’nin yörüngede olduğunu açıkça gösteriyor.

Araştırmacılar, AB Aurigae b’den geldiğini gördüğümüz ışığı üretebilecek gezegenin boyutunu belirlemek için modelleme kullandılar. Modeller, gezegenin hala büyüyecek olmasına rağmen, Jüpiter’in kütlesinin dört katı olduğunu öne sürüyor. Alternatif bir modelleme yöntemi, Jüpiter’in kütlesinin muhtemelen dokuz kat daha büyük olduğunu öne sürüyor. Her iki durumda da, gezegen kesinlikle süper Jüpiter kategorisine giriyor.

Görüntüleme ayrıca AB Aurigae b’ye benzeyen, ancak daha uzakta (430 ve 580 AU’lar) bazı soluk nesneler de gösteriyor. Bunlar ek gezegenler olabilir, ancak bunu doğrulamak için ek gözlemlere ihtiyacımız var.

burada ne oluyor?

Peki burada neler oluyor? Ev sahibi yıldıza daha yakın olan gaz devlerinin, daha sonra gaz çekmeye başlayan büyük kayalık çekirdeklerin birikmesiyle oluştuğu düşünülmektedir. Bu, gezegenin büyüyen kütlesine katkıda bulunur ve daha fazla büyümesini destekler. Bu kaçak büyüme kesilir, çünkü onu besleyen gaz, sonunda genç yıldızın radyasyonu tarafından dışarı itilir.

Ancak burada gördüğümüz mesafelerde bu sürecin başarılı olması pek olası değil. Daha fazla gazın daha uzun süre kalması gerekirken, büyük bir çekirdek oluşturmak için yeterince yüksek yoğunluğa sahip hiçbir madde yoktur. Sınırsız büyüme asla başlamayacak.

Alternatif, ikili yıldız sistemi oluşturana benzer bir süreçtir. Madde miktarındaki rastgele dalgalanmalar, kaya çekirdeğine benzer bir işlevi yerine getiren bir madde konsantrasyonuna yol açar. Ve oluşum alanı yıldızdan uzak olduğu için, büyüme sürecinin çok daha uzun süre devam etmesi ve bir süper Jüpiter ile sonuçlanması ihtimali var.

Doğa Astronomisi, 2022. DOI: 10.1038 / s41550-022-01634-x (DOI’ler hakkında).