Bilim, mevcut anlayışımızı zorlayan verilerle ilerler. Thomas Kuhn'un 'Bilimsel Devrimlerin Yapısı' adlı ünlü eserinde belirttiği gibi, bilim insanları evrenin işleyişine dair bilgilerini sınayan yeni verileri memnuniyetle karşılamalıdır. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) verilerini kullanan ve ön baskısı arXiv'de bulunan yeni bir araştırma, tam da bu türden, bilimsel anlayışımızı sınayabilecek bir veri sunuyor. Millisaniye atarcalardan birinin etrafında dönen bir ötegezegenin atmosferinin neredeyse tamamen saf karbondan oluştuğu keşfedildi.
PSR J2322-2650 olarak bilinen bu tür atarcalar, 'kara dul' sistemleri olarak adlandırılır. Bu sistemler, yüksek enerjili patlamalarını komşu bir yıldızdan madde çalarak güçlendirir. Bu vakada, komşu yıldızın, ana nötron yıldızın etrafında her 7.8 saatte bir dönen 'sıcak Jüpiter' benzeri bir gezegene indirgenmiş olması muhtemeldir. Tipik bir 'kara dul' oluşum süreci iki aşamadan oluşur: Nötron yıldızın (bu durumda aynı zamanda bir atarca) maddeyi çalması ve ardından yoldaşını yüksek enerjili gama ışınlarıyla bombalayarak, yoldaş yıldızın dış katmanlarını soyup temel olarak helyumdan oluşan Jüpiter boyutunda bir ötegezegen bırakması.
PSR J2322-2650b olarak bilinen ötegezegen, Jüpiter boyutlarında ve temel olarak helyumdan oluştuğunda beklenen yoğunluğa sahip bir gezegen tanımına uyuyor. Ancak atmosferi, şimdiye kadar görülen herhangi bir kara dul yoldaşından farklı. JWST'den gelen spektrografik raporlara göre, atmosferi esas olarak elementel karbondan, trikarbon (C3) veya dikarbon (C2) formunda oluşuyor.
Genellikle bu tür elementler kuyruklu yıldızların kuyruklarında veya Dünya'daki alevlerde bulunur. Bir gezegen atmosferinde, özellikle bu kadar bol miktarda bulunmaları bilim için yenidir.
Gezegen atmosferiyle ilgili bir diğer ilginç nokta ise gün ve gece tarafı arasındaki sıcaklık farkı. Gezegen, gelgitlerle kilitlendiği için sürekli atarcaya dönük olan gün tarafında sıcaklık 2000 santigrat derecenin üzerine çıkabilir ve burada çok net kimyasal izler bulunur. Ancak gece tarafında neredeyse hiç iz bulunmaması, gezegenin o tarafının is veya belirgin özelliklere sahip olmayan benzer bir maddeyle kaplı olduğunu düşündürüyor.
Gezegen atmosferinin ne kadar tuhaf olduğunu daha da kanıtlamak için araştırmacılar, karbon ve oksijen ile karbon ve azot arasındaki oranları hesapladılar. C/O oranı 100'ün üzerinde, C/N oranı ise 10.000'in üzerindeydi. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Dünya'nın C/O oranı 0.01 ve C/N oranı 40'tır. Açıkça görülüyor ki, bu gezegende bol miktarda karbon bulunuyor.
Bu durum, bilim insanlarının gezegenin nasıl oluştuğuna dair modelleriyle pek uyuşmuyor. 'Kara dul' sürecinin bir parçası olarak, gezegenin dış katmanlarının yoldaş yıldız tarafından çekilmesi veya bu yıldızın radyasyonu tarafından yakılması beklenirdi. Böylesine zengin bir karbon atmosferinin hala var olması bir muamma. Bu tür bir atmosferi yaratabilecek süreçler mevcut, örneğin 'karbon yıldızları' arasındaki bir beyaz cüce birleşmesi gibi, ancak bu bile gezegenin C/O oranının neden bu kadar yüksek olduğunu tam olarak açıklamaya yetmiyor.
Ancak gezegenin diğer yönleri genel teoriyle uyumlu. Dolaşım modelleri, PSR J2322-2650b gibi hızlı dönen gezegenlerde, diğer gelgitlerle kilitlenmiş sıcak Jüpiter'lerdeki tipik doğu rüzgarlarından farklı olarak, güçlü batı rüzgarlarının olacağını öngörüyor. JWST verileri, gezegenin en sıcak noktasının merkezden yaklaşık 12 derece batıda olduğunu göstererek, bu batı rüzgarı fenomeninin ilk gözlemsel kanıtını sunuyor.
Başka bir deyişle, PSR J2322-2650b çelişkili bir yapıya sahip. Tipik bir kara dul atarca sistemi için doğru boyutta ve şekilde. Rüzgar dolaşımı da en iyi modellerimizle uyumlu. Ancak atmosferi tamamen farklı ve bilim insanlarının, bu yeni veriyi anlamlı kılmak için geri dönüp teori üzerinde yeniden çalışmaları gerekecek. Onlar bu çalışmayı yaparken, JWST bir sonraki bilimsel devrimi tetikleyebilecek daha fazla anomaliyi taramaya devam edecek.
