Beyaz Cüce Dev Gezegeni Nasıl Buharlaştırıyor?

Gökbilimciler uzun zamandır beyaz cücelerin gezegen yoldaşlarını yediklerinden şüpheleniyorlardı. Şimdi, dolaylı gözlemler süreci devam ediyor.

Beyaz cüce yıldızın etrafında enkaz yüzük

Devasa bir gezegen, sanatçının resmindeki gaz diskinin hemen dışında. Merkezde beyaz cüce bir yıldız. Gezegenin, beyaz cüceden aldığı yüksek enerjili fotonların ışımasıyla, esas olarak hidrojen, oksijen ve kükürtten oluşan atmosferi buharlaşır.

Hidrojenin çoğu, kuyruklu yıldız benzeri bir kuyrukta bulunan ultraviyole fotonları ile beyaz cüceden uzağa savrulurken, oksijen ve kükürt içeri doğru düşer ve beyaz cücenin etrafında bir disk oluşturur. Kırmızı ışık olarak göreceğimiz oksijen emisyonu iç diski aydınlatırken, mavi kükürt emisyonu diskin dış bölgelerinde daha güçlüdür. Kardaki kan izleri nasıl kesinlikle birisinin yaralandığını söylerse, aynı şekilde, alışılmadık bir gaz akışının beyaz cüce yıldız üzerinde keşfedilmesi (kanama) bir gezegeninin varlığına işaret eder. Bu hafta, gökbilimciler, beyaz bir cüce yıldızın yörüngesinde yaşayan bir gezegeni ve dolaylı da olsa, nükleer yakıtını kullanan Güneş’e benzeyen bir yıldızın yoğun kalıntısını ilk kez rapor ettiler.

5 Aralık’ta Warwick Üniversitesinden, Brian Gänsicke liderliğindeki gökbilimciler ekibi, 1500 ışıkyılı uzaklıktaki beyaz cüce bir yıldızı gözlediler. Avrupa Güney Gözlemevinin (ESO) Çok Büyük Teleskop’taki X-Shooter spektrografı ile yapılan gözlemler sonucu, yaklaşık 20 milyon kilometre uzunluğunda, dairesel bir gaz diskinin varlığını ortaya koydular. Gökbilimciler uzun zamandır beyaz cücelerin yörüngelerinde kalan olası gezegenlerden şüpheleniyorlardı. Aslında, daha önce beyaz cücelerin etrafında gezegensel enkaz diskleri de bulunmuştu, ancak her zaman bunların kayalık bir kompozisyonu vardı.

Oysa gözlenen beyaz cüce, WD J0914 + 1914’ün etrafındaki diskin sadece hidrojen, oksijen ve kükürt içerdiği görülüyordu – Neptün gibi buz dev gezegenlerin daha derin atmosferik katmanlarında bulunan elementler. Dahası, beyaz cüce diskten gelen malzemeyi saniyede üç bin ton gibi eşi görülmemiş bir oranda biriktiriyordu.  Araştırmacılara göre, “yıldızın diskindeki malzemenin en muhtemel kaynağı, beyaz cücenin etrafındaki yakın yörüngede buharlaşan dev bir gezegen.”

white dwarf evaporated giant planet photos ile ilgili görsel sonucu

Buharlaşan gezegenin hesaplanan yüzey sıcaklığı 28 bin derece. Garip bir manzara olmalı: nispeten düşük yoğunluklu gezegenin ultra yoğun beyaz cüceden dört kat daha büyük olması bekleniyor. Öyleyse  yıldızın etrafında sadece 10 günde, yani böylesine yakın bir yörüngede dolaşan buzlu dev bir gezegen, nasıl oluşabiliyor? Sonuçta, bu kadar yakın bir yörüngedeki gezegen, yıldızın kırmızı dev aşaması sürecinde beklenirdi. Ekip, gezegenin, sistemdeki diğer gezegenlerle çekim etkileşimi nedeniyle içe çekildiğini öne sürüyor. Benzer bir kader, Güneş bundan yaklaşık 5 milyar yıl sonra beyaz bir cüceye dönüştükten sonra güneş sistemimizdeki dev gezegenleri bekleyebilir.

Ötegezegen araştırıcısı Yamila Miguel’e (Leiden Gözlemevi) göre, “keşfin alaka düzeyi, diskin gezegenin kompozisyonuyla ilgili ipuçları sağlaması gerçeğinden kaynaklanıyor.” Lisa Kaltenegger de (Cornell Üniversitesi) “bu özellik şüphesiz kaçınılmaz olsa da, bu tür gezegenler milyarlarca yıl boyunca yaşanabilir koşulları koruyabilir” dediler. Çalışmalarının bir parçası olarak, Gänsicke ve meslektaşları 7.000 beyaz cücenin Sloan Digital Sky Survey spektrumlarını inceledi ancak WD J0914 + 1914’e benzeyen başka bir sistem bulamadı. Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Gaia uzay teleskobu tarafından belirlenen 260.000 beyaz cücenin verilerinde daha fazla yer alacağını umuyorlar.