Araştırmacılar ya gezegenler veya küçük 'başarısız' yıldızlar olduğu düşünülen vücutların spin oranlarını ölçer

Rätsel um Aliens: Wissen Menschen zu wenig um außerirdisches Leben zu entdecken? (Haziran 2019).

Anonim

Güneş sisteminin dışındaki güneş sistemindeki bir gezegen - bir dış gezegenin resmini çekmek kolay bir iş değildir. Bir gezegenin ana yıldızının ışığı, gezegenin ışığını gölgede bırakarak gezegenin görmesini zorlaştırıyor. Dünya gibi küçük bir kayalık gezegenin resmini çekerken, araştırmacılar yaklaşık 20 dev gezegen benzeri cismin görüntülerini yakalayarak adım attılar. Gezegensel-kitle yoldaşları olarak bilinen bu nesneler, yıldızlarının parıltısından uzak Jüpiter, yörüngeden daha masiftir ve onların oluşumundan gelen ısıyla parıldamayacak kadar gençtir - fotoğraflamayı kolaylaştıran tüm özellikler.

Ama büyük bir soru kalır: Bu gezegensel-kitle yoldaşları aslında gezegenler mi, yoksa onlar yerine kahverengi cüceler denilen küçük "başarısız" yıldız mı? Kahverengi cüceler, yıldızların yaptığı gibi, gaz bulutlarını çökerttiği gibi oluşurlar, ama yıldız ışığıyla tutuşup parlayacak kütleden yoksundurlar. Uzayda kendi başlarına yüzen ya da diğer kahverengi cüceler veya yıldızlarla yörüngede bulunurlar. En küçük kahverengi cüceler Jüpiter'in boyutlarına benzerler ve bir yıldızın yörüngesinde olduğu gibi bir gezegene benzeyeceklerdir.

Caltech'teki araştırmacılar gizem için yeni bir yaklaşım geliştirdiler: fotoğraflanan gezegen-kitle yoldaşlarının üçünün spin oranlarını ölçtüler ve onları küçük kahverengi cüceler için döndürme oranlarıyla karşılaştırdılar. Sonuçlar, yoldaşların nasıl oluşmuş olabileceğini ima eden yeni bir ipucu seti sunuyor.

Nature Astronomi dergisindeki bulguları açıklayan yeni bir araştırmanın baş yazarı Marta Bryan (MS '14), "Yüksek kitleleri ve geniş ayrılıkları olan bu refakatçiler ya gezegenler ya da kahverengi cüceler olarak meydana gelmiş olabilirler" diyor. "Bu çalışmada, kökenlerine ışık tutmak istedik."

"Bu yeni spin ölçümleri, eğer bu cisimler yıldızlarından çok uzakta bulunan devasa gezegenler ise, en küçük kahverengi cücelere çok benzeyen özelliklere sahipler." Diyor, Caltech'deki gezegen bilim profesörü Heather Knutson ve kağıdın yazarı.

Gökbilimciler, Kaliforniya'da Caltech, California Üniversitesi ve NASA tarafından yönetilen Hawaii'deki WM Keck Gözlemevi'ni kullandılar. Bu, dönme hızını veya bir günün uzunluğunu ölçmek için, ROX 42B b, GSC olarak bilinen üç gezegen kütle arkadaşı arasındaydı. 6214-210 b ve VHS 1256-1257 b. Keck'den yakın kızılötesi spektrografiyi (NIRSpec) çağırdılar ve yoldaşlardan gelen ışığı incelediler. Nesneler kendi ekseni üzerinde dönerken, bize doğru dönmekte olan taraftan gelen ışık, daha kısa, mavi dalga boylarına kaymakta, geri çeken taraftan gelen ışık ise daha uzun dalga boylarına kaymaktadır. Bu değişimin derecesi, dönen bir cismin hızını gösterir. Sonuçlar, üç arkadaşın spin oranlarının, güneş sistemimizin gaz devi gezegenler Satürn ve Jüpiter'in dönüş hızlarına benzer şekilde, saniyede 6 ila 14 kilometre arasında olduğunu gösterdi.

Araştırma için araştırmacılar, spin oranlarının önceden ölçüldüğü iki gezegen-kitle yoldaşını da içeriyordu. Bir, β Pictoris b, saniyede 25 kilometre dönme hızına sahiptir - şimdiye kadar ölçülen herhangi bir gezegensel kütle kütlesinin en hızlı dönüş oranı.

Araştırmacılar, beş refakatçinin spin oranlarını daha önce küçük serbest yüzen kahverengi cüceler için ölçülenlerle karşılaştırdı. İki popülasyon için rotasyon aralıkları ayırt edilemezdi. Diğer bir deyişle, refakatçiler kendi eksenleri etrafında serbest yüzen kahverengi cüce meslektaşlarıyla aynı hızlarda dönüyorlar.

Sonuçlar iki olasılık önerir. Biri, gezegensel-kitle yoldaşlarının aslında kahverengi cüceler olmasıdır. İkinci olasılık, bu çalışmada bakılan yoldaşların, gezegenlerin yaptığı gibi, yıldızları etrafında dönen malzeme disklerinden oluşan, ancak henüz anlaşılmayan nedenlerden ötürü ortaya çıkmış olan gezegenlerin; kahverengi cüceler. Bazı araştırmacılar, yeni oluşan gezegenlerin ve kahverengi cücelerin, spin oranlarını yavaşlatmaya yardımcı olabilecek minyatür gaz diskleri tarafından çevrildiğini düşünmektedir. Başka bir deyişle, benzer fiziksel süreçler benzer sıkma oranlarına sahip gezegenler ve kahverengi cüceler bırakabilir.

“Doğaya karşı bir doğa sorunu” diyor Knutson. "Gezegen yoldaşları kahverengi cüceler gibi doğdular mı, yoksa tıpkı benzer dönüşlerle onlar gibi davrandılar mı?"

Ekip ayrıca, yoldaşların beklenenden daha yavaş döndüğünü söylüyor. Büyüyen gezegenler çevreleyen bir gaz diskinden çektikleri malzemeyle eğimlidirler. Aynı şekilde, buz patencilerinin hızlarını artırdığı veya açısal momentumu, kollarını çektikleri zaman da artırırlar. nesneler, frenleri bu eğirme işlemine etkin bir şekilde koyabildiğini, belki de bu açısal momentumun bir kısmını çevreleyen gaz disklerine aktardıklarını gösterir. Araştırmacılar konuyu daha fazla araştırmak için gelecekteki spin oranlarını araştırmayı planlıyorlar.

Bryan, "Güneş sistemimiz dışındaki gezegensel kütle kütlelerinin spin oranları tam olarak araştırılmamıştır." “Biz şimdi bunu gezegensel-kütle objelerinin oluşum öyküsünü anlamak için bir araç olarak kullanmaya başlıyoruz.”

menu
menu