Atacama büyük milimetre/subsillimetre dizisini (ALMA) kullanan gökbilimciler, kozmik komşumuzdaki en parlak ve en iyi çalışılan yıldızlardan biri olan Fomalhaut’u çevreleyen enkaz diskinin olağandışı ve gizemli mimarisine yeni bakış açıları ortaya çıkardılar.
Enkaz diskleri, güneş sistemimizin asteroit kayışına benzer şekilde geniş toz ve kayalık gövdelerdir – ancak çok daha büyük. Fomalhaut’un diskininin düzgünlüğü (veya eksantrikliği) yaklaşık yirmi yıldır gökbilimcileri büyüledi.
Astrofizik Merkezi’nde gökbilimciler tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi | Harvard & Smithsonian ve Johns Hopkins Üniversitesi, bu yeni gözlemleri analiz eden iki makale yayınladı Astrofizik Dergisi Ve Astrofizik dergi mektupları. Şimdi Fomalhaut’un diskinin sadece eksantrik olmadığını bulmuşlardır – eksantriklik yıldızdan uzaklıkta değişir.
Tekdüze veya “sabit” eksantriklik varsayılan önceki modellerin aksine, yeni veri odaklı modelleri, diskin şeklinin Fomalhaut’tan bir segment ne kadar uzak olduğu daha az gerilmiş (veya daha az eksantrik) büyüdüğünü gösterir. Bu morfoloji negatif eksantriklik gradyanı olarak bilinir. Eğer Satürn ortada düzgün oturmuyorsa, Satürn’ün halkaları gibi yıldız ve yüzüğün merkezi arasındaki ofsetleri hayal edebilirsiniz.
Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nin subsillimetre dizisi üyesi olan Joshua Bennett Lovell, “Gözlemlerimiz ilk kez diskin eksantrikliğinin sabit olmadığını gösteriyor” dedi. Diyerek şöyle devam etti: “Herhangi bir enkaz diskinde daha önce hiç kesin olarak gösterilmeyen bir bulgu olan mesafe ile sürekli olarak düşüyor.” Lovell aynı zamanda ABD Ulusal Bilim Vakfı Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nin Kuzey Amerika Alma Bilim Merkezi ile birlikte bir Alma Büyükelçisidir.
1.3 mm dalga boylarında yüksek çözünürlüklü alma görüntüleri kullanan ekip, verilere yeni bir model kurulumu, diskin yarıçapını, genişliği ve asimetrileri açıklayan, yıldızdan uzaklıkta eksantrikliğini değiştirebilen eksantrik bir halka modeliyle yerleştirdi. En uygun model, gezegenlerin enkaz disklerini nasıl şekillendirebileceğine dair dinamik teoriler tarafından tahmin edildiği gibi, mesafe ile eksantriklikte dik bir düşüşe işaret etti, ancak henüz evrendeki herhangi bir yerde görülmedi.
Bu negatif gradyan, şu anda gökbilimciler tarafından görülmeyen, Fomalhaut’un etrafında dönen gizli gezegenler hakkında ipuçları sunuyor. Yeni model, Fomalhaut’un diskinin etrafında dönen devasa bir gezegenin, eksantriklik profilini ekstrasolar sistemin geçmişinin başlarında şekillendirmiş olabileceğini gösteriyor. Enkaz diskinin olağandışı şekli, Protoplanetary Disk fazı sırasında sistemin gençliğinde oluşmuş olabilir ve bu gezegenin sürekli itilmesi ve çekilmesi sayesinde 400 milyon yıldan fazla bu şekilde kalmıştır.
Johns Hopkins Üniversitesi’nde lisansüstü öğrencisi Jay Chittidi liderliğindeki ikinci makalede, ekip yüzüğün eksantrikliğinin yıldızdan uzaklık ile sabitlenmesi olasılığını tüketti. Chitti, “Yıldızın en yakın, diskin perikenter tarafından parlaklıktaki kayma, yıldızdan en uzak, JWST ve ALMA verileri arasındaki kıyamet tarafına kayma, disk parlaklığında ölçtüğümüz kesin kaymalar ve halka genişliği eski modeller tarafından açıklanamadı.” Dedi.
“Basitçe söylemek gerekirse: Fomalhaut’un diskinde bu tuhaf özellikleri açıklayabilecek sabit bir eksantrikliğe sahip bir model bulamadık. Eski ve yeni modelleri karşılaştırarak, artık bu diski daha iyi yorumlayabilir ve bu dinamik sistemin geçmişini ve mevcut durumunu yeniden inşa edebiliriz.”
Araştırmacılar, bu yeni modelin yakın zamanda onaylanan daha fazla ALMA gözlemiyle daha fazla test edileceğini umuyor ve umarım Lovell, o gezegeni ortaya çıkarmamıza yardımcı olacak yeni ipuçları bulacağız. ” Ekip, diğer gökbilimcilerin benzer sistemlere uygulanmasını sağlamak için bu yeni yayınlanan araştırma için geliştirilen eksantriklik modeli kodunu paylaştı.
