Astronomlar, genç bir yıldızın çevresindeki yoğun gaz ve toz bulutunun içinde gizlenmiş, Jüpiter'den on kat daha büyük olabilecek devasa bir gezegen tespit etti. Bu keşif, gezegen oluşumunu anlama konusunda önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
Yaklaşık 280 ışık yılı uzaklıkta bulunan ve 13 milyon yaşında olduğu tahmin edilen MP Mus (diğer adıyla PDS 66) yıldızının çevresindeki gaz ve toz diskinde, önceki gözlemlerde belirgin bir özellik saptanamamıştı. Ancak, bilim insanları Atacama Büyük Milimetre/milimetrealtı Dizisi (ALMA) ve Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Gaia misyonundan elde edilen verileri birleştirerek bu diski yeniden incelediklerinde, yıldızın yalnız olmadığını fark ettiler.
Ekipler, daha önce gözden kaçan bu devasa gaz gezegenini MP Mus'un diskinde belirledi. Bu, Gaia'nın bir ötegezegenin, yani yeni oluşan yıldızların etrafındaki gezegenleri doğuran disklerde ilk kez tespit edilmesi anlamına geliyor.
Bu tür gezegenlerin keşfi, genellikle gezegen oluşum diskindeki gaz ve tozun yarattığı parazit nedeniyle oldukça zorlu olmuştur. Bugüne kadar astronomlar, gezegen oluşum diskleri içinde yalnızca üç güçlü gezegen tespiti yapabilmişti.
Bu yeni bulgu, astronomların genç yıldızların etrafında yeni oluşmuş gezegenleri daha etkili bir şekilde aramasına yardımcı olabilir.
Genç Ötegezegenler Ritmini Buluyor
Gezegenler, diskteki daha büyük parçacıkların yerçekimi yoluyla birbirine yapışarak ön gezegenleri, asteroidleri ve nihayetinde gezegenleri oluşturduğu çekimsel birleşme süreciyle oluşur. Oluşan gezegenler, diskteki malzemeyi tükettikçe, bir plak üzerindeki kanallara benzer şekilde diskte boşluklar açmaya başlarlar.
Ekip, MP Mus yıldızının diskini 2023'te ALMA ile gözlemlediğinde, bu türden kanallar ve halkalar bekliyordu ancak bu yapılar mevcut değildi.
Araştırma lideri, bir genç yıldızın diskinde gezegen oluşumunun kanıtlarını bulmayı umduğunu belirtti. Ancak elde ettikleri sonuç, hiçbir belirti göstermeyen, adeta boş bir disk görünümündeydi. Bu durum, diskin yaşı göz önüne alındığında oldukça şaşırtıcıydı.
Merakları artan ekip, MP Mus yıldızını ALMA ile daha uzun dalga boylarında ışık kullanarak tekrar incelemeye başladı. Bu, diskin daha derinlerine nüfuz etmelerini sağlayarak, önceki gözlemlerde olmayan, genç yıldıza yakın bir disk boşluğu ve daha dışarıda iki ek "delik" ortaya çıkardı.
Sadece Gaia İçin Bir İlk Değil
Bilim insanları, ALMA ile MP Mus'u incelerken, başka bir araştırmacı da emekliye ayrılmış olan Gaia uzay aracıyla bu genç yıldızı gözlemliyordu. Gaia'nın bulgusu, yıldızın hafifçe "titrediği" yönündeydi. Bu titreşim, genellikle yörüngedeki bir gezegenin yıldızı kütleçekimsel olarak çekmesiyle oluşan bir durumdur.
Ancak araştırmacı, MP Mus'un diskinde şimdiye kadar hiçbir gezegen bulunamadığı bilgisine sahipti. İlk başta hesaplamalarında bir hata olduğunu düşündü. Tam hesaplamalarını gözden geçirirken, ALMA verileriyle yeni keşfedilen bir disk boşluğunu sunan bir araştırmacının konuşmasını gördü. Bu durum, tespit ettiği titreşimin gerçek olduğunu ve oluşmakta olan bir gezegenden kaynaklanıyor olabileceğini gösteriyordu.
Araştırmacılar bir araya gelerek, Gaia ve ALMA verilerini bilgisayar modellemesiyle birleştirdi. Bu sayede, titreşimin Jüpiter'in kütlesinin üç ila on katı arasında bir kütleye sahip bir gaz devi tarafından kaynaklandığı sonucuna vardılar. Bu dev gezegenin, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin bir ila üç katı bir mesafede MP Mus yıldızının etrafında döndüğü düşünülüyor.
Modellemeler, yeni bulunan disk boşluğuna dev bir gezegen yerleştirildiğinde, Gaia sinyalinin de açıklanabileceğini gösteriyor. Daha uzun ALMA dalga boyları, daha önce görülemeyen yapıların ortaya çıkmasını sağladı.
Bu olay, hem Gaia'nın bir gezegen oluşum diskinde bir gezegen tespit etmesi açısından bir ilk olması hem de gömülü bir ötegezegenin, Gaia'dan gelen hassas yıldız hareketi verileri ile ALMA'dan gelen derin disk gözlemlerinin birleştirilmesiyle dolaylı olarak keşfedilmesi açısından büyük önem taşıyor.
Araştırmacılar, genç gezegenleri gezegen oluşum disklerinde tespit etmenin zorluğunun nedenlerinden birinin bu olabileceğini düşünüyor. Çünkü bu durumda, hem ALMA hem de Gaia verilerine ihtiyaç duyuldu. Daha uzun ALMA dalga boyu inanılmaz derecede kullanışlı olsa da, bu dalga boyunda gözlem yapmak teleskopta daha fazla zaman gerektiriyor.
Gelecekteki ALMA güncellemelerinin ve gelecek teleskopların, gezegen oluşum disklerinin daha derinlerine nüfuz etmek için kullanılabileceği umuluyor. Bu, hem şimdiye kadar keşfedilmemiş genç ve gömülü ötegezegen popülasyonunu ortaya çıkaracak hem de yaklaşık 4.5 milyar yıl önce Güneş sistemimizin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olacaktır.
Araştırma ekibinin çalışmaları, 14 Temmuz'da Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.