Wisconsin Üniversitesi -Madison’dan gökbilimcilerin liderliğindeki uluslararası bir bilim insanı ekibi, genç yıldızların etrafında dönen gazların en doğru ölçümünü ve kitlelerinin zaman içinde nasıl değiştiğini üretti. Keşif, yıldız sistemleri olgunlaştıkça, rocky toprak tipleri, Jüpiter gibi gaz devleri veya Neptün kalıbındaki buz topları-hangi gezegenlerin oluştuğunu ortaya çıkarabilecek bir bulmacanın birçok parçasına katılıyor.
Araştırmacılar, 30 genç yıldızın her birinde gaz eğirme disklerini incelemek için Şili Andes Dağları’nda 16.000 feet’e tünemiş 66 büyük radyo teleskopları olan Atacama Büyük Millimetre/Subsillimetre dizisi kullandılar.
“Ne tür gezegenler ve bir sistemde kaç gezegene sahip olabileceğinizi bilmek için, temel gereksinim, genç yıldızın etrafındaki diskteki kütleyi anlamaktır. Bu disklere protoplantary diskleri olarak adlandırıyoruz,” diyor Ke “Coco” Zhang, UW -Madison’da astronomi profesörü ve protopenetariklerin Alma evriminin lideri.
Araştırmacılara odaklanan yıldızlar 1 milyondan az ila 5 milyondan fazla değişiyordu. Kulağa eski gelebilir, ama bunlar hala bir yıldız için bebek bezi günleri.
“Güneş sistemimiz yaklaşık 4,5 milyar yaşında,” diyor Zhang. “Yani, sadece birkaç milyon yaşında olan bu sistemler gerçekten sadece bebekler.”
Bebek yıldızları muhtemelen kütle olarak, yaklaşık% 1 toz ve% 99 gaz – çoğunlukla hidrojen ve helyum olan protoplantary disklere asılmaya başlar.
Çalışma sırasında Zhang’ın laboratuvarında bir UW -Madison doktora sonrası araştırmacı olan Leon Trapman, diskler tarafından yayılan elektromanyetik radyasyonun analizine rehberlik ederek, çeşitli gaz moleküllerinin imzalarını kütlelerinin görülmemiş bir ölçümünü elde etmek için yönlendirdi. Önceki çalışmalar, karbon monoksitin sabit bir oranına – disklerde özellikle bol olmayan, ancak bir radyo teleskopuyla “görmek” çok daha fazla hidrojene “görülmesi kolaydı.
Yeni çalışmada daha ince bir yöntem kullanıldı. Bir iyonun molekülleri için imzanın yoğunluğunu izleyerek, n2H+Karbon monoksit incinirken daha fazla büyüyen Trapman ve işbirlikçileri, disklerin gaz içeriğinin ilk birkaç milyon yıl boyunca nasıl değiştiğini açıklayabilirler.
Zhang, “Şimdi, protoplanetary disklerinin ilk milyon yılında gaz kütlesinin çok hızlı bir şekilde azaldığını ve daha sonra gaz kütlesinin yavaşça azaldığını, toz kütlesinin muhtemelen zamanla sürekli azaldığını görebiliriz.” Diyor. “Yani, Jüpiter gibi herhangi bir gaz devi oluşturmak istiyorsanız, gazın daha fazlası hala etrafta iken bu konuda çalışmanız gerekiyor ve bu sadece birkaç milyon yıl.”
Bizimki gibi kayalık gezegenler için oluşum süreci, yaptıkları tozun kalıcılığı sayesinde yüz milyonlarca yıl boyunca daha yavaş bir şekilde oynayabilir.
Yakında özel bir sayıda yayınlanacak yeni bulgular Astrofizik Dergisi Projeden bir dizi diğer sonuçun yanı sıra, genç yıldızların disklerinden kaybedilen gazların bir çeşit disk rüzgarı tarafından “üflenebileceğini” öne sürüyor. Gaz molekülleri uzayda manyetik alan çizgilerini geçtiklerinde, yörüngelerinden hızlandırılabilir ve disklerden gevşeyebilirler. İş şu anda mevcut Arxiv ön hazırlık sunucusu.
Şimdi Zhang ve işbirlikçileri, Earth gibi kayalık gezegenlerin oluşacağı protoplantary disklerdeki en iç bölgenin kimyasal bileşimini ölçmeye yönelecekler. James Webb Uzay Teleskopu (JWST), iç disk bölgesindeki sıcak malzemeleri izlemede Atacama dizisinden daha iyidir ve araştırmacılar yakın zamanda 30 hedef disklerinde JWST verilerini satın aldılar.
Zhang, “Bu verilerle, kayalık gezegenlerin oluştuğunu düşündüğümüz diskteki yakın malzemelere bakabiliriz.” “Su ve organik gibi malzemelerin kimyasal bileşimine bakabilirsek, disklerin evrimi üzerindeki nasıl değiştiğini anlayabiliriz.”
