Carl Sagan’ın 1985 tarihli romanından uyarlanan 1997 yapımı “Contact” filminde, başrol karakteri Jodi Foster tarafından canlandırılan bilim insanı Ellie Arroway, uzaylı yapımı bir solucan deliği yolculuğuna çıkarak Vega yıldızına gider. Yıldızın etrafını çevreleyen bir enkaz diskinin içinde ortaya çıkar – ancak bir gezegen yoktur. Doğru bir tahmin.
Arizona Üniversitesi, Tucson’dan bir gökbilimci ekibi, NASA’nın Hubble ve James Webb uzay teleskoplarını kullanarak Vega’yı çevreleyen neredeyse 100 milyar kilometre çapındaki enkaz diskine benzeri görülmemiş derinlikte bir bakış sağladı. “Hubble ve Webb teleskopları ile, Vega’nın çok net bir görüntüsünü elde edersiniz. Bu, baktığımız diğer yıldızlararası disklerden farklı olduğu için gizemli bir sistemdir,” dedi araştırma ekibinden Arizona Üniversitesi’nden Andras Gáspár. “Vega diski düzgün, inanılmaz derecede düzgün.”
Araştırma ekibinin büyük sürprizi, bir veya daha fazla büyük gezegenin kar küreme araçları gibi tozu temizleyerek diskten geçtiğine dair belirgin bir kanıt bulunmamasıdır. “Bu durum, ötegezegen sistemleri arasındaki aralığı ve çeşitliliği yeniden düşünmemize neden oluyor,” dedi Webb bulgularını sunan makalenin baş yazarı Arizona Üniversitesi’nden Kate Su.
Webb, Güneşimizden 40 kat daha parlak olan bu mavi-beyaz yıldızın etrafında dönen kum büyüklüğündeki parçacıklardan oluşan diskin kırmızı ötesi ışıltısını görüyor. Hubble ise bu diskin, yıldız ışığını yansıtan duman kıvamında parçacıklarla dolu dış halosunu yakalıyor.
Vega enkaz diskindeki toz dağılımı katmanlıdır, çünkü yıldız ışığının basıncı küçük taneleri daha hızlı dışarı iter. “Farklı fizik türleri, farklı büyüklükteki parçacıkları farklı konumlara yerleştirecektir,” dedi Hubble bulgularını sunan makalenin baş yazarı Arizona Üniversitesi’nden Schuyler Wolff. “Toz parçacıklarının boyutlarının ayrıldığını görmek, yıldızlararası disklerin altında yatan dinamikleri anlamamıza yardımcı olabilir.”
Vega diskinin yıldızdan yaklaşık 60 AB (astronomik birim) uzaklıkta ince bir boşluğu vardır (Güneş’ten Neptün’e olan mesafenin iki katı), ancak yıldızın parlaklığında görülmeyen yapı çok düzgündür. Bu, araştırmacıların söylediğine göre, bizim güneş sistemimizde olduğu gibi büyük yörüngelerde dönen en azından Neptün gibi gezegen olmadığını gösteriyor.
“Yıldızlararası diskler arasında ne kadar çeşitlilik olduğunu ve bu çeşitliliğin altında yatan nedenin gezegen sistemlerine bağlı olduğunu ayrıntılı olarak görüyoruz. Görülmeyen gezegenlerin ne olabileceğini göremesek bile gezegen sistemleri hakkında çok şey öğreniyoruz,” diye ekledi Su. “Gezegen oluşum sürecinde hâlâ çok fazla bilinmeyen var ve Vega’nın bu yeni gözlemlerinin gezegen oluşumu modellerini biçimlendirmeye yardımcı olacağını düşünüyorum.”
Disk Türleri
Yeni oluşan yıldızlar, oluşmakta oldukları bulutun düzgün kalıntısı olan bir toz ve gaz diskinden madde çekerler. 1990’ların ortalarında Hubble, birçok yeni oluşan yıldızın etrafında diskler buldu. Bu diskler, muhtemelen gezegen oluşumu, göçü ve bazen de yok oluş yerleridir. Vega gibi olgunlaşmış yıldızlar, yörüngedeki asteroitler ve buharlaşan kuyruklu yıldızların kalıntıları arasındaki sürekli çarpışmalarıyla zenginleştirilmiş toz disklerine sahiptir. Bunlar, Vega’nın mevcut 450 milyon yıllık ömrüne kadar hayatta kalabilen ilkel cisimlerdir (Güneşimiz Vega’dan yaklaşık on kat daha yaşlıdır). Güneş sistemimizdeki toz (Zodyak ışığı olarak görülen), yaklaşık saniyede 10 ton toz fırlatan küçük cisimler tarafından da yenilenir. Bu toz, gezegenler tarafından itilir. Bu, diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri toz üzerinde yarattıkları etkileri irdeleyerek doğrudan görmeden tespit etmek için bir strateji sağlar.
“Vega olağan dışı olmaya devam ediyor,” dedi Wolff. “Vega sisteminin mimarisi, dev gezegenlerin tozun Vega’da olduğu gibi yayılmasını engellediği kendi güneş sistemimizden belirgin şekilde farklıdır.”
Örneğin, Vega ile yaklaşık aynı mesafede, yaşta ve sıcaklıkta olan yakın bir yıldız olan Fomalhaut bulunmaktadır. Ancak Fomalhaut’un yıldızlararası mimarisi, Vega’nınkinden büyük ölçüde farklıdır. Fomalhaut’un iç içe geçmiş üç enkaz kuşağı vardır.
Gezegenlerin, Fomalhaut’un etrafındaki tozu yerçekimiyle sıkıştırıp halkaların oluşmasına neden oldukları öne sürülmüştür, ancak henüz pozitif olarak tanımlanmış gezegenler bulunamamıştır. Araştırma ekibinden, Arizona Üniversitesi’nden George Rieke, “Vega ve Fomalhaut yıldızlarının fiziksel benzerliği göz önüne alındığında, neden Fomalhaut gezegenler oluşturabilmişken Vega oluşturamamış?” dedi. “Fark ne? Yıldızlararası çevre mi, yoksa yıldızın kendisi mi bu farkı yarattı? Aynı fiziğin her ikisinde de çalışıyor olması kafamızı karıştırıyor” diye ekledi Wolff.
Gezegen Oluşumlarına İlişkin İlk İpucu
Yaz takımyıldızı Çalgı’da (Lyra) bulunan Vega, kuzey gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir. Vega, bir yıldızın etrafında dönen malzemenin – muhtemelen gezegenlerin oluşumu için gereken maddeler – yaşam için potansiyel alanlar olarak ilk kanıtlarını sunduğu için önemlidir. Bu, ilk olarak 1775 yılında Immanuel Kant tarafından öne sürülmüştür. Ancak, ilk gözlemsel kanıtların 1984 yılında toplanmasından önce 200 yıldan fazla bir süre geçti. NASA’nın IRAS (Kızılötesi Astronomi Uydusu) tarafından sıcak tozdan gelen gizemli bir kırmızı ötesi ışıktan fazlası tespit edildi. Bu, yıldızdan Plüton’un yörünge yarıçapının iki katına kadar uzanan bir toz kabuğu veya diski olarak yorumlandı.
2005 yılında NASA’nın kızılötesi Spitzer Uzay Teleskobu, Vega’nın etrafında bir toz halkası haritaladı. Bu, Hawaii’deki Mauna Kea’da bulunan Caltech’in Submillimeter Gözlemevi, Şili’deki Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ve ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Herschel Uzay Teleskobu da dahil olmak üzere milimetre altı teleskoplar kullanılarak yapılan gözlemlerle disk varlığı kesinleştirildi, ancak bu teleskopların hiçbiri çok fazla ayrıntı göremedi. “Hubble ve Webb gözlemleri o kadar çok ayrıntı sağlıyor ki, Vega sistemi hakkında kimsenin daha önce bilmediği tamamen yeni bir şey söylüyorlar,” dedi Rieke.
