Bir ötegezegenin içeriğini anlamanın en iyi yolu nedir? Elbette, yerçekimsel olarak parçalanıp yıldızı tarafından yutulmasını beklemek!
Gözlemevi tarafından görev yapan astronomlar, yıldızsal yamyamlığın bu ürpertici bir anını gözlemlediler: Ölü bir Güneş benzeri yıldız, 3 milyar yıldan fazla bir süre önce beyaz cüce haline geldikten sonra, parçalanmış gezegeninin kalıntılarını yutuyor.
Bu gecikmiş yıkım şaşırtıcı olmanın ötesinde; gezegen sistemlerinin evrimine dair anlayışımızı zorluyor.
Bu keşif aynı zamanda kendi Güneş Sistemimizde, 5 milyar yıldan fazla bir süre sonra Güneş'in dış katmanlarını uzaya atıp soğuyan bir kozmik köze, yani beyaz cüceye dönüştükten sonra nelerin olabileceğine dair ürpertici bir bakış sunuyor.
En önemlisi, araştırmacılar beyaz cücenin atmosferinde 13 ağır elementin varlığını tespit ettiler. Bu, hidrojen açısından zengin bir beyaz cüce için bildirilen en yüksek sayı olup, en az 200 kilometre genişliğinde, kayalık bir mantoya ve metalik bir çekirdeğe sahip, Dünya'ya benzeyen eski bir gezegenin parçalanmış kalıntılarını ortaya çıkarıyor.
Söz konusu beyaz cüce, Triangulum takımyıldızında, Dünya'dan 145 ışık yılı uzakta bulunan LSPM J0207+3331 olarak adlandırılıyor.
Soğuk, hidrojen açısından zengin bir beyaz cücede bu kadar çok ağır elementin tespit edilmesi beklenmedik bir durum. Çünkü araştırmacılar, bu tür yıldızların atmosferlerinin daha opak olduğunu ve ağır elementlerin hızla yıldızın merkezine doğru battığını belirtiyorlar. Sadece birkaç element görmeyi beklediklerini ifade ediyorlar.
Buna karşılık, bu elementler daha sıcak, helyum açısından zengin beyaz cücelerde daha kolay tespit edilebilir. Çünkü helyum daha şeffaftır ve elementlerin atmosferden batması, soğuk, hidrojen ağırlıklı bir cücede birkaç güne kıyasla milyonlarca yıl sürebilir.
Bununla birlikte, hidrojen açısından zengin beyaz cüceler oldukça yaygındır ve ölü Güneş benzeri yıldızların büyük çoğunluğunu oluştururlar. Ayrıca Samanyolu'ndaki en eski yıldızlardan bazılarıdır. Dolayısıyla, bu çalışma, (ölü) yıldızların etrafındaki antik cisimlerin uzun vadeli gezegen evrimini analiz etmek için yeni bir yol sunuyor.
Çünkü, ironik bir şekilde, bu beyaz cüceler gezegenleri yok ederek ötegezegenlerin bileşimini benzersiz bir şekilde ortaya çıkarabilirler. Kimyasal bileşim ve kayalık çekirdekler gibi gezegensel detaylar doğrudan gözlemlerle erişilemez. Ancak bir gezegen beyaz cüce tarafından yutulduğunda, elementleri daha önce bozulmamış hidrojen atmosferinde belirgin kimyasal izler bırakır.
Sonuç olarak araştırmacılar, yok edilen gezegenin yaklaşık %55 oranında yüksek bir çekirdek kütle kesrine sahip olduğunu belirlediler. Bu ölçüm, bir gezegenin çekirdeğinin toplam kütlesinin önemli bir bölümünü oluşturduğunu gösteriyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Merkür'ün anormal derecede yüksek çekirdek kütle kesri yaklaşık %70 iken, Dünya'nınki yaklaşık %32 civarındadır.
Bu çalışma aynı zamanda gezegen sistemlerinin sonsuz değişkenliğini de gözler önüne seriyor.
Bir araştırmacı, yıldızın ölümünden çok uzun bir süre sonra bu sistemi açıkça rahatsız eden bir şeyin olduğunu belirtiyor.
Kesin mekanizmalar hala gizemli. Yıldızlar yaşlandıkça, öldükçe ve kütle kaybettikçe, etraflarındaki gezegenlerin ve diğer cisimlerin yörüngelerini istikrarsızlaştırabilirler. Alternatif olarak, parçalanmış gezegen sistemdeki diğer gezegenlerin yörünge etkisiyle rahatsız edilmiş olabilir. Bu gecikmiş istikrarsızlık, henüz tam olarak anlamadığımız uzun vadeli dinamik süreçlere işaret edebilir.
Gelecekte bilim insanları, daha küçük gezegenleri felaket yoluna sokabilen Jüpiter büyüklüğündeki gezegenlerin etkisinin olup olmadığını belirlemek için ek ipuçları bulmayı umuyor. Ancak bu potansiyel yabancı Jüpiterler, düşük sıcaklıkları ve cüceden uzaklıkları nedeniyle tespit edilmesi zor olacaktır.
Yine de varlıkları, Avrupa Uzay Ajansı'nın artık emekli olan Gaia uzay teleskobundan alınan arşiv verileri kullanılarak ortaya çıkarılabilir. NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'ndan alınan kızılötesi okumalarla birlikte, bu ek veri noktaları, 3 milyar yıldır devam eden bu kozmik suç mahallinin failini (veya faillerini) belirleyebilir ve evrendeki diğer "ölü" sistemlerdeki çok gezegenli evrimin sırlarını ortaya çıkarabilir.
Son olarak, beyaz cüceler tarafından yok edilen diğer dünyaların bileşimini analiz etmek, astronomların galaktik ölçekte ötegezegen oluşumu ve evrimini test etmelerine ve yabancı dünyaların (Dünya benzeri gezegenler dahil) nasıl oluştuğunu, büyüdüğünü ve öldüğünü ortaya çıkarmalarına olanak tanıyacaktır.
Bu araştırma The Astrophysical Journal'da yayınlanmıştır.
