Oluşmakta olan bir gezegenin çevresindeki gaz girdabı ilk kez görüntülendi

Gezegenlerin nasıl doğduğu, astronominin en temel sorularından biri. Kuram ve benzetimler bu süreci ayrıntılı biçimde anlatıyor; ancak bir gezegenin büyürken çevresindeki gazı nasıl şekillendirdiğini doğrudan görmek bugüne dek mümkün olmamıştı. The Astrophysical Journal Letters'ta yayımlanan yeni bir çalışma bu açığı kapatıyor: Şili'deki ALMA radyo teleskop dizisi, genç bir yıldızın çevresinde oluşan WISPIT 2b adlı gezegenin etrafında dönen gazın izini yakaladı.

Genç bir yıldız, iki genç gezegen

WISPIT 2, Dünya'dan yaklaşık 430 ışık yılı uzaklıkta, Kartal (Aquila) takımyıldızı yönünde yer alan çok genç bir yıldız sistemi. Yaşının yaklaşık 5 milyon yıl olduğu hesaplanıyor; Güneş'in 4,6 milyar yıllık yaşıyla kıyaslandığında henüz bebeklik dönemindeki bir sistem. Yıldızın çevresinde, içinde halkalar ve boşluklar bulunan geniş bir gaz ve toz diski var.

Bu diskteki ilk gezegen, WISPIT 2b, Ağustos 2025'te duyuruldu. Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskobu (VLT) üzerindeki SPHERE aygıtı ve başka teleskoplarla yapılan gözlemler, gezegenin hidrojen-alfa ışığı yaydığını, yani çevresindeki bir diskten hâlâ madde topladığını göstermişti. Kütlesi Jüpiter'inkinin yaklaşık beş katı olan gezegen, yıldızından yaklaşık 57 astronomik birim uzakta dolanıyor; bu, Güneş-Dünya uzaklığının 57 katı demek. Mart 2026'da ise sistemin iç kısmında ikinci bir gezegen doğrulandı. WISPIT 2c, yıldızdan yaklaşık 15 astronomik birim uzakta dolanıyor ve kütlesinin Jüpiter'in 8 ila 12 katı olduğu tahmin ediliyor.

Boşluk ve yarık

Almanya'daki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nün müdürü Myriam Benisty'nin önderliğindeki ekip, ALMA verilerinde iki gezegenin de çevresini belirgin biçimde değiştirdiğini gördü. İç gezegen WISPIT 2c, yıldızın çevresinde gaz ve tozun neredeyse tamamen temizlendiği bir boşluk (kavite) açmış. Dıştaki WISPIT 2b ise disk içinde bir yarık oluşturmuş. Yarık, malzemenin azaldığı ama tamamen bitmediği bir bölge; gezegenin büyümeyi sürdürmesine yetecek kadar gaz ve toz hâlâ orada bulunuyor.

Çalışmanın en dikkat çekici sonucu, WISPIT 2b'nin çevresindeki gaz hareketleri. ALMA, gazın yaydığı ışığın Doppler kaymasını ölçerek bize yaklaşan ve bizden uzaklaşan bölgeleri ayırt edebiliyor. Bu ölçümler, gezegenin konumunda disk-gezegen etkileşimi benzetimlerinin öngördüğü ama daha önce hiç gözlenmemiş girdaplı gaz akışlarını ortaya çıkardı. Aynı dönemde yayımlanan bağımsız bir ALMA çalışması da WISPIT 2 diskinde, daha önce saptanan gezegenlerin konumlarıyla örtüşen gaz yarıkları ve hareket izleri bildirdi.

ALMA neden bu işi yapabiliyor?

Atacama Büyük Milimetre/Milimetre Altı Dizisi (ALMA), Şili'nin kuzeyinde, yaklaşık 5.000 metre yükseklikteki Chajnantor Platosu'nda kurulu 66 antenden oluşuyor. Antenlerin verileri birleştirildiğinde, tek bir dev teleskop gibi çalışan ve çok yüksek çözünürlük sağlayan bir gözlem aracı ortaya çıkıyor. Milimetre dalga boyları, soğuk gaz ve tozun yaydığı ışığı yakalamak için ideal.

Ötegezegenlerin doğrudan görüntülenmesi son on yılda büyük ilerleme kaydetti; bunun için genellikle yıldızın parlak ışığı engellenerek yanındaki sönük gezegen ayırt ediliyor. Oluşmakta olan protogezegenleri görmek ise çok daha zor; çünkü hem sönükler hem de kalın bir gaz ve toz örtüsünün içine gömülüler. WISPIT 2 sistemini değerli kılan, diskin bize yarı yarıya eğik durması ve gezegenlerin birbirinden iyi ayrılmış yörüngelerde bulunması.

Neden önemli?

Gezegen bilimcilerin çözmeye çalıştığı temel süreçlerden biri birikme: toz taneciklerinin çakıllara, çakılların kayalara, kayaların da gezegen çekirdeklerine dönüşmesi ve dev gezegenlerin bu çekirdeklerin çevresinde gaz toplaması. Bu süreç bugüne kadar büyük ölçüde bilgisayar modelleriyle incelendi. WISPIT 2b'nin çevresindeki gaz hareketlerinin doğrudan ölçülmesi, modellerin gerçek bir sistemle karşılaştırılmasına olanak tanıyor. Bu, gezegenlerin disk içinde nasıl yer açtığını, ne hızla büyüdüğünü ve çevrelerindeki malzemeyi nasıl paylaştığını anlamak için yeni bir sınama alanı demek.

Sırada ne var?

WISPIT 2 sistemi, iki genç dev gezegeni aynı diskte barındırdığı için şimdiden önemli bir doğal laboratuvar haline geldi. Ekip, ilerideki daha ayrıntılı gözlemlerle gezegenlerin çevresindeki madde akışını ve büyüme hızını ölçmeyi hedefliyor. James Webb Uzay Teleskobu ve yer konuşlu büyük teleskoplarla yapılacak tamamlayıcı gözlemler, gezegen oluşumunun en erken evrelerini adım adım izlemeyi mümkün kılabilir.

Kısaca

• WISPIT 2 yaklaşık 430 ışık yılı uzakta, yaklaşık 5 milyon yaşında genç bir sistem.
• WISPIT 2b yaklaşık 5, WISPIT 2c ise 8-12 Jüpiter kütlesinde.
• ALMA, WISPIT 2b çevresinde benzetimlerin öngördüğü gaz girdaplarını ilk kez gördü.
• İç gezegen diskte bir boşluk, dış gezegen bir yarık açmış.