Ölü yıldızın çevresinde çift enkaz halkası: Güneş Sistemi'nin olası sonu VLT'de görüldü

Güneş benzeri bir yıldızın geride bıraktığı sönük çekirdeğin çevresinde, gezegen kalıntılarından oluşan ve arasında belirgin bir boşluk bulunan iki ayrı halka saptandı. Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) 27 Ekim'de duyurduğu çalışmaya göre J1328−1450 adlı beyaz cücenin etrafındaki bu çift disk, şimdiye kadar ölü yıldızların çevresinde görülen enkaz disklerinin hiçbirine benzemiyor. Bulgu, 26 Ekim'de Nature Astronomy dergisinde "A double debris disc around a white dwarf sculpted by two planetary bodies" başlığıyla yayımlandı.

Beyaz cüce, Güneş gibi bir yıldızın yakıtı tükendikten sonra geriye kalan, yoğun ve artık nükleer tepkime üretmeyen çekirdeğidir. Bu tür yıldızlar ömürlerinin son evresinde şişer, dış katmanlarını uzaya saçar ve bu sırada yakınlarındaki gezegenleri yutup yok edebilir. Sağ kalan kayalık cisimler ise zamanla parçalanarak ölü yıldızın çevresinde bir disk oluşturur. Gökbilimciler bu diskleri yıllardır inceliyor; ancak bilinen tüm örnekler aynı tabloyu gösteriyordu: tek, yassı ve dönen bir halka.

Tek halka yerine iki halka

Çalışmanın baş yazarı, İtalya'daki Trieste Üniversitesi ve INAF Trieste Astronomi Gözlemevi'nden Nicola Pietro Gentile Fusillo. ESO'nun açıklamasına göre gözlemler, Şili'nin Atacama Çölü'ndeki Çok Büyük Teleskop'a (VLT) bağlı X-Shooter spektrografıyla yapıldı. Spektrograf, ışığı renklerine ayırarak gazın hangi elementlerden oluştuğunu ve nasıl hareket ettiğini ortaya koyan bir alet. J1328−1450'nin ışığındaki iz, tek bir diskin değil, birbirinden boşlukla ayrılmış iki eş merkezli gaz halkasının imzasını taşıyor.

Gentile Fusillo, gezegenlerin yıldızlarının dönüşümünden sağ çıkabildiğinin bir süredir bilindiğini, ancak çift enkaz diski ve muhtemelen hayatta kalmış iki gezegenimsi barındıran karmaşık bir sistemin ilk kez görüldüğünü belirtiyor. Gezegenimsi, gezegenlerin yapı taşı sayılan, kilometrelerden yüzlerce kilometreye uzanan katı cisimlere verilen ad.

Halkaları iki cisim mi biçimlendiriyor?

Ekibin yorumuna göre çift yapıyı, ayrı yörüngelerde dolanan iki gezegen benzeri cisim ayakta tutuyor. İç halkadaki cismin birkaç kilometre çapında, sıradan bir asteroit boyutunda olduğu tahmin ediliyor. Dış halkadakinin ise Plüton kadar, hatta Ay kadar büyük olabileceği düşünülüyor. Warwick Üniversitesi ve Şili'deki Federico Santa María Teknik Üniversitesi'nden ortak yazar Felipe Lagos-Vilches, iki gaz halkasının dikkat çekici biçimde kararlı olduğunu ve aralarındaki boşluğun korunduğunu vurguluyor.

Bu cisimler doğrudan görülmedi; varlıkları halkaların biçiminden çıkarılıyor. Dolayısıyla boyut tahminleri model sonuçlarıdır ve sistemin başka gözlemlerle sınanması gerekecek.

İki halka, iki farklı bileşim

Veriler diskte kalsiyum, oksijen, magnezyum ve demir bulunduğunu gösteriyor. Bu karışım, Güneş Sistemi'ndeki kayalık gezegen malzemesine benziyor. Daha ilginci, iki halkanın bileşimi aynı değil: iç halka magnezyum gazı bakımından zengin, dış halkada ise magnezyum büyük ölçüde eksik. Araştırmacılar bunu, halkaları besleyen gezegenimsilerin bileşimi farklı iki gezegenden geldiği biçiminde yorumluyor. Alternatif açıklama ise malzemenin tek bir gök cisminin farklı katmanlarından, örneğin bir gezegenin kabuğundan ve çekirdeğinden kopmuş olması.

Beyaz cücelerin çevresindeki kalıntılar, uzak gezegen sistemlerindeki kayalık dünyaların neden yapıldığını anlamanın ender yollarından biri. Yıldıza düşen ya da çevresinde gaza dönüşen malzeme, parçalanan cisimlerin kimyasal parmak izini taşıyor. Sitemizde daha önce ele aldığımız HS 0209+0832 çevresindeki ikinci nesil gezegen adayı da bu araştırma alanının bir başka örneğiydi.

Güneş Sistemi için ne anlama geliyor?

Güneş de uzak bir gelecekte beyaz cüceye dönüşecek ve bu süreç Dünya'yı yok edebilir. Lagos-Vilches'e göre J1328−1450, Güneş Sistemi'ne benzeyen sistemlerin geleceğinin nasıl görünebileceğine dair dikkat çekici bir pencere sunuyor. Ekip, ölü yıldızların çevresindeki disklerin sanılandan çok daha karmaşık olabileceğini düşünüyor.

Açık soru, bu tür çift yapıların ne kadar yaygın olduğu. Bugüne kadar tüm enkaz diskleri aynı gözlem imzasıyla tanımlandığı için benzer sistemlerin gözden kaçmış olma olasılığı var. Halkaları biçimlendirdiği düşünülen cisimlerin varlığını doğrudan doğrulamak ise sonraki gözlemlere kalıyor.