.
Son yıllarda dış gezegenlere (Güneş dışındaki yıldızların etrafında dönen gezegenler) yönelik araştırmalar hızlı bir ilerleme kaydetti ve bugüne kadar binlerce gezegen sistemi doğrulandı. Öyle ki topluluğun çabaları halihazırda yıldızlarının yaşanabilir bölgesinde, sıvı su ve yaşam koşullarının var olabileceği Dünya’ya benzer ötegezegenlerin araştırılmasına odaklanmış durumda.
Ancak bu iddialı hedefe ulaşmadan önce, gezegen sistemlerinin nasıl oluştuğuna ve nasıl evrimleştiğine dair hala ortaya çıkarılması gereken pek çok bilinmeyen var.
Toz tanelerinden gezegenlere
Keşfedilen dış gezegenlerin geniş çeşitliliği, bunların oluşum mekanizmalarının önemli ölçüde farklılık gösterebileceğini düşündürmektedir. En çok kabul edilen teori, oluşumları sırasında yıldızları çevreleyen, esas olarak gaz ve tozdan oluşan proto-gezegen disklerinde ortaya çıkmalarıdır.
Çoğu model, diskteki toz taneciklerinin bir araya gelerek çarpışmalar sonucu büyüdüğünü ve küçük gezegen çekirdekleri oluşturduğunu öne sürüyor. Yeni dünyaların bu mikropları bir kez oluştuktan sonra, bir gezegen oluşturana kadar yıldızın yörüngesinde dönerken diskte gaz ve toz biriktirmeye başlar. Özellikle Jüpiter gibi gaz devlerinin oluşumu için büyük miktarda gaz birikmesi şarttır.
Diğer modeller, protogezegen disklerinin parçalanmasının da mümkün olduğunu ve bu parçaların doğrudan gezegenlere çökebileceğini öne sürüyor.
Ayrıca, oluşum mekanizmaları ne olursa olsun, gezegenler, diğer gezegenlerle veya protoplanet diskiyle olan çekimsel etkileşimler nedeniyle yörüngelerinde göçe uğrayabilirler. Bu yer değiştirme, sistemin son mimarisini etkileyebilir ve hatta yıldızlarının çekimsel etkisinden kurtulan ve yıldızlararası uzayda serbestçe dolaşan nesneler haline gelen bir veya daha fazla gezegenin atılmasına yol açabilir. Bunlara yüzen gezegensel kütle nesneleri (veya PMO’lar) denir.
Hedef: Yamuk Kümesi
Hidrojen ve döteryum füzyonu sınırının (Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 13 katı) altındaki yıldız altı nesneler (yıldız haline gelmeyen) hiçbir zaman nükleer reaksiyon oluşturmaz ve hızla soğuyarak yaşlandıkça sönükleşir. Bununla birlikte, genç olduklarında, kasılırken yer çekimi enerjisini serbest bıraktıklarından nispeten parlak kalırlar ve tespit edilmeleri kolaydır.
Bu nedenle yıldızların oluştuğu Dünya’ya yakın bölgeler PMO’ları tanımlamak için en iyi fırsatı sunuyor. Nüfus yoğunluğu, genç yaşı ve Güneş’e yakınlığı göz önüne alındığında, Trapez Kümesi (Orion Bulutsusu’nun merkezinde), yıldızların ve gezegenlerin doğuşunu incelemek için ideal bir laboratuvar sağlar.
Hubble gibi teleskoplar, gökbilimcilerin PMO’ların kökeni ve oluşumunun yanı sıra atmosferlerinin bileşimi ve özelliklerini incelemelerine olanak tanıdı. Astronomlar uzaydaki konumlarını ve yıldızlarla ve diğer nesnelerle ilişkilerini inceleyerek bunların nasıl oluştukları hakkında ipuçları elde edebilirler. Yakın zamana kadar en mütevazı PMO’lar, Jüpiter’in 3 ila 5 katı arasında bir kütleye sahipti; bu, oluşumlarını gaz ve toz bulutlarının parçalanması ve çökmesi mekanizmasıyla açıklayabilmek için minimum teorik kütle sınırına yakındı (yani aynı yıldızların oluştuğu mekanizma).
JuMBO’ların keşfi
Artık James Webb Uzay Teleskobu’nun muazzam tespit yetenekleri, bu nesneleri araştırma yeteneğinde devrim yarattı. Orion Bulutsusu ve Trapez Kümesi’nin haritalandırılması projesinde ESA gökbilimcileri 540 yeni PMO keşfetti. En küçük kütleleri Jüpiter’inkinin yarısı kadardır, bu da bu kadar düşük kütleli izole nesnelerin nasıl oluşabileceğini açıklamayı çok zorlaştırır.
Daha da ilginci, JuMBO (Jüpiter’e benzer kütleye sahip ikili nesneler) olarak adlandırılan bu gök cisimlerinin %9’unun büyük ikili sistemlerin parçası olmasıdır. Yani birbirlerine yerçekimsel olarak bağlıdırlar.
JuMBO’ların varlığı, hem yıldız hem de gezegen oluşumuna ilişkin mevcut teorilere meydan okuyor. Özellikle yıldızların en az bir yoldaşa sahip kısmı olarak tanımlanan çokluk oranı, kütleyle birlikte azalma eğilimindedir. Yani, daha büyük yıldızlar ikili veya çoklu sistemlerde daha az kütleli olanlara göre çok daha sık oluşur. Ancak görünen o ki bu eğilim, kütle aralığının alt ucunda yer alan JuMBO’lar tarafından beklenmedik bir şekilde tersine çevrilmiş durumda.
Yeni bir eğitim mekanizması mı?
Bu özellikler yeni oluşum mekanizmalarının devreye girmesi gerektiğini düşündürmektedir. Eğer JuMBO’lar “yıldız benzeri” bir süreçle, bir gaz ve toz bulutunun yerçekimsel çöküşüyle ortaya çıktıysa, o zaman bu kadar düşük kütleli nesnelerin yaratılmasını teşvik eden, henüz tanımlanamayan bazı fiziksel süreçlerin olması gerekir.
Ama belki de “gezegen benzeri” bir süreçle, ev sahibi yıldızın etrafındaki bir diskte doğmuşlar ve şiddetli bir şekilde dışarı atılmışlardı. Bu olaylar, Trapez Kümesi gibi yoğun yıldız oluşturan bölgelerde nispeten yaygın olan, yıldızlar arasındaki dinamik etkileşimlerden kaynaklanabilir. Ancak bu genç gezegenlerin nasıl çiftler halinde dışarı fırlayıp kütleçekimsel olarak bağlı kaldıklarını elimizdeki teorik modellerle açıklamak hala zor.
James Webb teleskobunun Trapezyum Kümesi’nde gözlemlediği PMO’ların ve JuMBO’ların miktarını ve dağılımını anlamak, birkaç senaryonun bir karışımı olasılığını akla getiren yeni bir gizemi ortaya çıkarıyor. Veya belki de yeni bir gezegen oluşum mekanizmasının varlığını gerektiriyor.
.
