Güneş Sistemi'nin dış sınırlarına yakın bir yıldız sisteminde, iki asteroidin çarpışma anı ilk kez bu kadar net bir şekilde gözlemlendi. Bu olağanüstü olay, gezegen oluşum süreçlerini anlamamız için önemli ipuçları sunuyor.
Olayın gerçekleştiği yıldız, yalnızca 440 milyon yaşında olan Fomalhaut. Bu genç yıldızın etrafında, oluşum sürecinden kalan bir enkaz diski bulunuyor. Sadece 25 ışık yılı uzaklıkta olması, Fomalhaut'u gezegen oluşumunun öncüsü olan disk süreçlerini incelemek için harika bir laboratuvar haline getiriyor.
Hubble Uzay Teleskobu'nun elde ettiği yeni veriler, bu süreçlerden birine işaret eden bir olayı ortaya çıkardı: Yaklaşık 60 kilometre çapında olduğu tahmin edilen iki kaya parçası çarpıştı. Eğer bu çarpışma gerçekleşmeseydi, bu parçalar yörüngesinde döndükleri yıldıza eşlik eden gezegenlere dönüşebilirdi.
Bu gözlemin en dikkat çekici yanı, daha önce hiç görülmemiş bir noktadan ışığın belirmiş olması. Bilim insanları, bu olayın daha önce kaydedilmiş hiçbir Hubble görüntüsünde yer almadığını ve iki büyük cisim arasındaki şiddetli bir çarpışma ile oluşan devasa bir enkaz bulutunu ilk kez gözlemlediklerini belirtiyorlar.
Aslında Fomalhaut, daha önce de benzer bir sürprize imza atmıştı. 2004 yılında astronomlar, yörüngesinde bir gezegen olabileceği düşünülen bir cisim fark etmişlerdi. Yapılan gözlemler bu ihtimali destekler nitelikteydi ve bu varsayımsal gaz devi, 'Dagon' olarak adlandırılmıştı. Ancak 2014'teki yeni gözlemlerde 'Dagon' tamamen ortadan kaybolmuştu. Bilim insanları, bu kayboluşun en olası nedeninin, aslında bir gezegen değil, iki asteroidin çarpışmasından kaynaklanan parlak ve genişleyen bir toz bulutu olduğu sonucuna varmışlardı.
2023 yılında Hubble, tekrar Fomalhaut'a odaklandığında, daha önceki 'Dagon' olayına benzer bir ışık kümesi daha tespit edildi. Bilim insanları başlangıçta bu ışık kaynağının hala 'Dagon' olabileceğini düşünmüşlerdi. Ancak yeni görüntüleri geçmiş verilerle karşılaştırdıklarında, bunun aynı kaynak olmadığını fark ettiler. Bu durum hem heyecan verici hem de şaşırtıcıydı.
Yeni gözlemlenen bu ışık kümesine 'Fomalhaut cs2' adı verildi. Eski 'Dagon' ise 'Fomalhaut cs1' olarak yeniden sınıflandırıldı. Araştırmacılar, 'Fomalhaut cs2'nin yıldız ışığını yansıtan bir ötegezegen gibi göründüğünü, ancak 'Fomalhaut cs1'den elde edilen bilgilerle, büyük bir toz bulutunun uzun yıllar boyunca bir gezegen gibi görünebileceğini anladıklarını belirtiyorlar. Bu bulgu, yansıyan ışıkla ötegezegenleri tespit etmeyi amaçlayan gelecekteki görevler için önemli bir uyarı niteliği taşıyor.
Yapılan analizlere göre, her iki enkaz bulutunun da benzer büyüklükteki gök cisimleri arasındaki çarpışmaların sonucu olduğu düşünülüyor. İlginç bir şekilde, bu çarpışmaların her ikisi de Fomalhaut diskinin dış kısımlarında benzer konumlarda gerçekleşmiş.
Daha önceki teoriler, bu tür bir çarpışmanın her 100.000 yılda bir veya daha uzun sürede bir gerçekleşmesi gerektiğini öne sürüyordu. Ancak son 20 yılda iki benzer olayın gözlemlenmesi, Fomalhaut sisteminin tahmin edilenden çok daha dinamik olduğunu gösteriyor. Eğer geçmiş 3.000 yılın bir filmi hızlandırılmış olarak izlenseydi, bu tür çarpışmaların sayısının inanılmaz derecede fazla olacağı tahmin ediliyor.
Tek bir çarpışma, belirli koşullar altında böyle bir olayın meydana gelebileceğini gösterirken, ikinci bir çarpışma bu durumu istatistiksel bir hale getiriyor. Bu gözlem, çarpışan cisimlerin boyutlarını ve diskteki sayılarını tahmin etme imkanı sunuyor ki bu, başka hiçbir yöntemle elde edilmesi zor bir veri.
Yapılan tahminlere göre, 'Fomalhaut cs1' ve 'cs2'yi oluşturan gezegenimsi cisimlerin her biri yaklaşık 60 kilometre çapında ve Fomalhaut sisteminde 300 milyon civarında benzer cismin bulunduğu düşünülüyor.
Yıldızın yakın çevresi oldukça ilgi çekici. Yakın zamanda yapılan diğer gözlemler, diskte eş merkezli boşluklar olduğunu gösteriyor; bu da yörüngesini temizleyen, belki de oluşmakta olan bir gezegenin varlığına işaret ediyor. Ancak bu gezegenlerin kendileri henüz görülmüş değil.
Ayrıca, yapılan gözlemlerde 'cs1' ve 'cs2'nin ortaya çıktığı dış halkada büyük bir toz yığını tespit edildi. Bilim insanları o dönemde bunu başka bir çarpışmaya bağlamış olsalar da bu yorum henüz kesinleşmiş değil.
Fomalhaut, henüz yanıtlanmamış pek çok soru ortaya çıkarıyor. Ancak elde edilen bilgiler, erken gezegen oluşumunu gösterebilecek dinamik bir ortamın varlığına işaret ediyor.
Araştırmacılar, bu sistemin, çarpışmalar sırasında gezegenimsi cisimlerin davranışlarını incelemek için doğal bir laboratuvar olduğunu ve bunun da bu cisimlerin yapısı ve oluşumları hakkında bilgi verdiğini belirtiyorlar.
Ekip, önümüzdeki yıllarda hem Hubble hem de James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanarak 'Fomalhaut cs2'yi izlemeye devam edecek. 'cs2'deki şekil, parlaklık ve yörünge değişiklikleri zamanla takip edilecek. Yıldız ışığının basıncıyla toz taneciklerinin dışarı doğru itilmesiyle 'cs2'nin zamanla daha oval veya kuyruklu yıldız benzeri bir şekil alması da olası görülüyor.
Bu araştırmanın sonuçları, 'Science' dergisinde yayımlandı.
