V883 Ori yıldızı kendisini çevreleyen diskindeki suyu gaza dönüştürmek için yeterince sıcaklığa sahip olan olağanüstü bir önyıldızdır. Bu gaz, suyun kökenini izlemek için radyo astronomlar tarafından incelenebilir. Son zamanlarda, ALMA gözlemleri kendi Güneş Sistemimizdeki suyun, Evrenin diğer bölümlerindeki önyıldızları çevreleyen disklerde bulunan suyla aynı kaynağa, yani yıldızlararası ortama sahip olabileceğini doğruladı.
ALMA, Gezegen Oluşumunda ‘Suyun Tarihi’nin Yıldızlararası Ortama Kadar İzini Sürüyor
Önyıldız V883 Ori’nin etrafında oluşan diskteki su gözlemleri, kendi Güneş Sistemimizdeki kuyruklu yıldızların ve küçük gezegenlerin oluşumu hakkında ipuçlarını ortaya çıkardı. Yakındaki bir önyıldızı inceleyen bilim insanları, yıldızın etrafındaki diskinde suyun varlığını tespit ettiler.
Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-Altı Dizgesi (ALMA) ile yapılan yeni gözlemler, suyun bir öngezegen diskine, bileşiminde önemli bir değişiklik olmaksızın miras kaldığına dair ilk tespite işaret ediyor. Bu sonuçlar ayrıca Güneş Sistemimizdeki suyun Güneş’ten milyarlarca yıl önce oluştuğunu gösteriyor.
Bu sanatçının izlenimi, V883 Orionis yıldızının etrafındaki gezegen oluşturan diski gösteriyor. Diskin en dış kısmında su buz olarak donar ve bu nedenle kolayca tespit edilemez. Yıldızdan gelen bir enerji patlaması, iç diski suyun gaz olduğu bir sıcaklığa ısıtır ve gökbilimcilerin onu tespit etmesini sağlar. Ek görüntü, bu diskte incelenen iki tür su molekülünü göstermektedir: bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomu içeren normal su ve bir hidrojen atomunun, hidrojenin ağır bir izotopu olan döteryum ile değiştirildiği daha ağır bir versiyonu.
V883 Orionis, Dünya’dan yaklaşık 1.305 ışık yılı uzaklıkta, Orion takımyıldızında bulunan bir önyıldızdır. Bu önyıldızın yeni gözlemleri, bilim insanlarının, benzer bileşime sahip olduklarını doğrulayarak yıldızlararası ortamdaki su ile Güneş Sistemimizdeki su arasında olası bir bağlantı bulmalarına yardımcı oldu.
Grubun lideri Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nden (NRAO) astronom John Tobin, “”Suyun Evrendeki yolunu bir iz olarak düşünebiliriz. Gezegenlerde ve kuyruklu yıldızlarda su olan uç noktaların neye benzediğini biliyoruz, ancak bu izi suyun kökenlerine kadar izlemek istedik.”
“Şimdiye kadar, Dünya’yı kuyruklu yıldızlara ve önyıldızları yıldızlararası ortama bağlayabiliyorduk, ancak önyıldızları kuyruklu yıldızlara bağlayamıyorduk. V883 Ori bunu değiştirdi ve o sistemdeki ve Güneş Sistemimizdeki su moleküllerinin benzer bir döteryum ve hidrojen oranına sahip olduğunu kanıtladı” dedi.
ALMA’yı kullanan gökbilimciler, gezegen oluşturan disk V883 Orionis’te gaz halindeki suyun kimyasal imzasını tespit ettiler. Bu, suyun oluşumu için bir zaman damgası görevi görür ve yolculuğunu izlememize olanak tanır.
Önyıldızların etrafındaki yıldız ötesi disklerdeki suyu gözlemlemek zordur çünkü çoğu sistemde su buz şeklinde bulunur. Bilim insanları önyıldızları gözlemlediklerinde, radyo astronominin ayrıntılı olarak çözümleyebildiği, suyun ağırlıklı olarak buzdan gaza geçiş yaptığı yer olan su kar hattını veya buz hattını ararlar.
“Kar çizgisi yıldıza çok yakınsa, kolayca tespit edilebilecek kadar gazlı su yoktur ve tozlu disk, su emisyonunun büyük bir kısmını engelleyebilir. Ancak kar çizgisi yıldızdan daha uzaktaysa, tespit edilebilecek kadar yeterli gazlı su var ve V883 Ori’de durum bu,” diyen Tobin, bu projeyi mümkün kılan şeyin önyıldızın benzersiz durumu olduğunu da sözlerine ekledi.
V883 Ori’nin diski oldukça büyük ve içindeki suyun buzdan gaza dönüşmesine yetecek kadar sıcaktır. Bu durum, bu önyıldızı, radyo dalga boylarında bizimkine benzer güneş sistemlerinin büyümesini ve evrimini incelemek için ideal bir hedef haline getirir.
Çoğu zaman, önyıldızları çevreleyen yıldız-ötesi disklerdeki su, bazen yıldızdan uzun mesafelere uzanan buz şeklindedir. V883 Ori durumunda, kar çizgisi yıldızdan 80 AB uzağa ulaşır; animasyonda gösterildiği gibi bu, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 80 katıdır.
V883 Ori’deki sıcaklık, diskindeki buzun büyük bir kısmının gaza dönüşmesine yetecek kadar yüksektir, bu da radyo gökbilimcilerin bu suyu ayrıntılı olarak incelemesini mümkün kılar. ALMA ile yapılan yeni gözlemler, V883 Ori’nin diskindeki suyun Güneş Sistemimizdeki nesneler üzerindeki su ile aynı temel bileşime sahip olduğunu ortaya çıkardı.
Buluş, Güneş Sistemimizdeki suyun yıldızlararası ortamda Güneş’ten milyarlarca yıl önce oluştuğunu gösteriyor. ALMA Program Sorumlusu Joe Pesce, “Bu gözlem, ALMA cihazının astronomların Dünya’daki yaşam için hayati derecede önemli olan bir şeyi incelemelerine yardımcı olma konusundaki üstün yeteneklerini vurguluyor: Suyu” dedi.
Pesce’e göre, “Galaksinin daha uzak bölgelerinde görülen, Dünya’da bizim için önemli olan temel süreçleri anlamak, aynı zamanda doğanın genel olarak nasıl çalıştığına ve Güneş Sistemimizin bildiklerimize dönüşmesi için gerçekleşmesi gereken süreçlere ilişkin bilgimize de fayda sağlar.”
“Güneş sisteminin oluşumu: önyıldız, öngezegen diski ve kuyruklu yıldızlar. Bu, Güneş Sistemimizdeki suyun Güneş, gezegenler ve kuyruklu yıldızlar oluşmadan çok önce oluştuğu anlamına geliyor. Yıldızlararası ortamda bol miktarda su buzu olduğunu zaten biliyorduk.”
Michigan Üniversitesi’nden astronom ve grubun diğer araştırmacısı Merel van’t ‘Hoff, “Sonuçlarımız, bu suyun oluşumu sırasında doğrudan Güneş Sistemine dahil olduğunu gösteriyor. Bu, diğer gezegen sistemlerinin de büyük miktarlarda su almış olması gerektiğini öne sürdüğü için heyecan verici” dedi.
Bilim insanları, Güneş Sistemimizdeki suyun kökenini ararken, Dünya’dan 1.305 ışık yılı uzaklıkta bulunan benzersiz bir önyıldız olan V883 Orionis’e odaklandılar. Diğer önyıldızlardan farklı olarak, V883 Ori’yi çevreleyen yıldızın çevresindeki disk, içindeki suyun buzdan gaza dönüşmesine yetecek kadar sıcaktır, bu da bilim insanlarının ALMA gibi radyo teleskopları kullanarak bileşimini incelemesini mümkün kılar. Önyıldızın radyo gözlemleri, suyu (turuncu), bir toz sürekliliğini (yeşil) ve moleküler gazı (mavi) olarak ortaya çıkardı.
Kuyruklu yıldızların ve küçük gezegenlerin gelişiminde suyun rolünü açıklığa kavuşturmak, kendi Güneş Sistemimizin nasıl geliştiğine dair bir anlayış oluşturmak için çok önemlidir. Güneş’in yoğun bir yıldız kümesinde oluştuğuna inanılmasına ve V883 Ori’nin yakınlarda yıldızlar olmadan nispeten izole olmasına rağmen, ikisinin kritik bir ortak noktası var: ikisi de dev moleküler bulutlarda oluşmuş.
Yıldızlararası ortamdaki su kütlesinin bulutlardaki minik toz taneciklerinin yüzeyinde buz olarak oluştuğu biliniyor. Bu bulutlar kendi kütle çekim güçleri altında çöküp genç yıldızları oluşturduklarında, su etraflarındaki disklerde son bulur. Sonunda, diskler gelişir ve buzlu toz taneleri pıhtılaşarak gezegenler ve kuyruklu yıldızlarla yeni bir güneş sistemi oluşturur.
Tobin, “Bulutlarda üretilen suyun neredeyse hiç değişmeden bu yolu izlediğini gösterdik. Dolayısıyla, V883 Ori diskindeki suya bakarak, aslında zamanda geriye dönüp kendi Güneş Sistemimizin çok daha gençken nasıl göründüğünü izliyoruz.”
“Şimdiye kadar, Güneş Sistemimizin gelişimindeki su zinciri kırılmıştı. V883 Ori, bu durumda kayıp halka ve artık kuyruklu yıldızlardan ve önyıldızlardan yıldızlararası ortama kadar uzanan su soyunda kırılmamış bir zincire sahibiz” dedi.
