Avrupa Uzay Ajansı’nın XMM-Newton uzay gözlemevini ve LOFAR teleskopunu kullanan gökbilimciler, başka bir yıldız tarafından uzaya fırlatılan patlayıcı madde patlamasını kesin olarak tespit ettiler; bu patlama, yoluna çıkan herhangi bir şanssız gezegenin atmosferini ortadan kaldıracak kadar güçlüydü.
Patlama, genellikle güneşten gelen patlamaların görüldüğü koronal kütle püskürmesi (CME) idi. Bir CME sırasında yıldızımızdan etrafa büyük miktarlarda malzeme saçılıyor ve çevredeki alana su basıyor. Bu dramatik atılmalar, Dünya’da gördüğümüz göz kamaştırıcı auroralar gibi uzay havasını şekillendirip yönlendiriyor ve yakındaki herhangi bir gezegenin atmosferini parçalayabiliyor.
Ancak CME’ler güneşte sıradan olsa da, gökbilimciler şu ana kadar başka bir yıldızda ikna edici bir şekilde CME’leri tespit etmemişlerdi.
Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü’nden (ASTRON) Joe Callingham, “Gökbilimciler onlarca yıldır başka bir yıldızdaki CME’yi tespit etmek istiyorlar” diyor. Doğa.
“Önceki bulgular bunların var olduğu sonucunu çıkardı veya varlıklarına işaret etti, ancak aslında malzemenin uzaya kesin olarak kaçtığını doğrulamadı. Şimdi bunu ilk kez yapmayı başardık.”
Bir CME, bir yıldızın katmanları boyunca gezegenler arası uzaya doğru ilerlerken, bir şok dalgası ve buna bağlı radyo dalgaları (bir tür ışık) patlaması üretir. Bu kısa, yoğun radyo sinyali Callingham ve meslektaşları tarafından yakalandı ve yaklaşık 40 ışıkyılı uzaklıkta (kozmik standartlara yakın, güneş sisteminin çapının 15 katının biraz altında) bulunan bir yıldızdan geldiği tespit edildi.
Callingham, “Bu tür bir radyo sinyali, madde yıldızın güçlü manyetizma balonunu tamamen terk etmedikçe var olamazdı” diye ekliyor. “Başka bir deyişle: buna bir CME neden oluyor.”
Her gezegen için tehlike
Madde fırlatan yıldız bir kırmızı cücedir; güneşten çok daha sönük, daha soğuk ve daha küçük bir yıldız türüdür. Bizim yıldızımıza hiç benzemiyor: Kütlesinin yaklaşık yarısı kadardır, 20 kat daha hızlı döner ve 300 kat daha güçlü bir manyetik alana sahiptir. Samanyolu’nda var olduğu bilinen gezegenlerin çoğu bu tür yıldızların yörüngesindedir.
Radyo sinyali, Paris-PSL Gözlemevi’nde ortak yazarlar Cyril Tasse ve Philippe Zarka tarafından geliştirilen yeni veri işleme yöntemleri sayesinde Düşük Frekans Dizisi (LOFAR) radyo teleskopu kullanılarak tespit edildi. Ekip daha sonra yıldızın sıcaklığını, dönüşünü ve X-ışını ışığındaki parlaklığını belirlemek için ESA’nın XMM-Newton’unu kullandı. Radyo sinyalini yorumlamak ve gerçekte neler olduğunu anlamak için bu çok önemliydi.
Araştırmanın ortak yazarlarından Ph.D. David Konijn, “Radyo dalgalarını tespit etmek için LOFAR’ın hassasiyetine ve frekansına ihtiyacımız vardı” diyor. ASTRON’da Callingham’la çalışan öğrenci. “Ve XMM-Newton olmasaydı, CME’nin hareketini belirleyemez veya onu güneş bağlamına koyamazdık; bunların ikisi de bulduğumuzu kanıtlamak için çok önemliydi. Her iki teleskop da tek başına yeterli olamazdı; ikisine de ihtiyacımız vardı.”
Araştırmacılar, CME’nin saniyede 2400 km gibi süper bir hızla hareket ettiğini belirledi; bu hız, güneşte meydana gelen her 20 CME’den yalnızca 1’inde görüldü. Fırlatma hem hızlı hem de yıldızın etrafında dönen gezegenlerin atmosferlerini tamamen ortadan kaldıracak kadar yoğundu.
Yaşam arayışı içinde
CME’nin atmosferi sıyırma yeteneği, diğer yıldızların etrafındaki yaşam arayışımız açısından heyecan verici bir keşif. Bildiğimiz şekliyle bir gezegenin yaşam için yaşanabilirliği, yıldızın “yaşanabilir bölgesi”, yani uygun atmosfere sahip gezegenlerin yüzeyinde sıvı suyun bulunabileceği bir bölge içinde bulunup bulunmamasına bakılmaksızın, ana yıldızından uzaklığıyla tanımlanır. Bu bir Goldilocks senaryosu: Yıldıza çok yakın olmak çok sıcak, çok uzak olmak çok soğuk ve ikisinin arası da tam olarak doğru.
Peki ya bu yıldız özellikle aktifse, düzenli olarak tehlikeli madde patlamaları saçıyor ve şiddetli fırtınaları tetikliyorsa? Düzenli olarak güçlü koronal kütle püskürmeleriyle bombalanan bir gezegen, atmosferini tamamen kaybedebilir ve arkasında çorak bir kaya, yani yörüngesi “tam olarak doğru” olmasına rağmen yaşanmaz bir dünya bırakabilir.
Hollanda Noordwijk’teki Avrupa Uzay Araştırma ve Teknoloji Merkezi’nde (ESTEC) ESA araştırma görevlisi Henrik Eklund, “Bu çalışma, diğer yıldızların etrafındaki patlamaları ve uzay havasını incelemek ve anlamak için yeni bir gözlemsel sınır açıyor” diye ekliyor.
“Artık güneşin CME’lerine dair anlayışımızı diğer yıldızlara tahmin etmekle sınırlı değiliz. Görünen o ki yoğun uzay havası, potansiyel olarak yaşanabilir ötegezegenlerin birincil konakçıları olan daha küçük yıldızların çevresinde daha da aşırı olabilir. Bunun, bu gezegenlerin atmosferlerini nasıl korudukları ve muhtemelen zaman içinde yaşanabilir kaldıkları konusunda önemli sonuçları var.”
Bu bulgu aynı zamanda ESA misyonlarının uzun süredir odak noktası olan ve şu anda SOHO, Proba misyonları, Swarm ve Solar Orbiter tarafından araştırılan uzay hava durumu hakkındaki anlayışımıza da bilgi veriyor.
Bu arada XMM-Newton, sıcak ve aşırı evrenin önde gelen kaşiflerinden biridir. 1999 yılında fırlatılan uzay teleskobu, galaksilerin çekirdeklerine baktı, nasıl geliştiklerini anlamak için yıldızları inceledi, kara deliklerin çevresini araştırdı ve uzak yıldızlardan ve galaksilerden gelen yoğun enerjik radyasyon patlamalarını tespit etti.
ESA XMM-Newton Projesi Bilim Adamı Erik Kuulkers, “XMM-Newton artık CME’lerin yıldızlara göre nasıl değiştiğini keşfetmemize yardımcı oluyor; bu, yalnızca yıldızlar ve güneşimiz üzerine yaptığımız çalışmalarda değil, aynı zamanda diğer yıldızların etrafındaki yaşanabilir dünyalara yönelik araştırmalarımızda da ilgi çekici bir şey” diyor.
“Bu aynı zamanda tüm başarılı bilimin temelini oluşturan işbirliğinin muazzam gücünü de gösteriyor. Keşif gerçek bir ekip çalışmasıydı ve güneşin ötesinde CME’ler için onlarca yıldır süren arayışı çözüme kavuşturuyor.”
