V883 Ori, ancak yıldızın etrafındaki diskindeki suyu gaza dönüştürmeye yetecek kadar bir sıcaklığa sahip, dikkate değer bir önyıldızdır. Bu gaz, suyun kökenini izlemek için radyo astronomları tarafından incelenebilir. Son zamanlarda, ALMA gözlemleri kendi Güneş Sistemimizdeki suyun, Evrenin diğer bölümlerindeki protoyıldızları çevreleyen disklerde bulunan suyla aynı kaynağa, yani yıldızlararası ortama sahip olabileceğini doğruladı. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
ALMA, Yıldızlararası Ortama Kadar Gezegen Oluşumunda Suyun İzini Sürüyor
Gözlemler protostar V883 Ori’nin etrafında oluşan diskteki su, kendi Güneş Sistemimizde kuyruklu yıldızların ve küçük gezegenlerin oluşumuna ilişkin ipuçlarını ortaya çıkardı.
Yakınlardaki bir protostarı inceleyen bilim adamları, onun yıldız çevresi diskinde suyun varlığını tespit ettiler. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) ile yapılan yeni gözlemler, suyun bir atagezegen diskine, bileşiminde önemli bir değişiklik olmadan miras kaldığına dair ilk tespite işaret ediyor. Bu sonuçlar ayrıca Güneş Sistemimizdeki suyun Güneş’ten milyarlarca yıl önce oluştuğunu gösteriyor. Yeni gözlemler 8 Mart’ta Nature dergisinde yayınlandı.
Bu sanatçının izlenimi, V883 Orionis yıldızının etrafındaki gezegen oluşturan diski gösteriyor. Diskin en dış kısmında su buz gibi donar ve bu nedenle kolayca tespit edilemez. Yıldızdan gelen bir enerji patlaması, iç diski suyun gaz olduğu bir sıcaklığa kadar ısıtır ve gökbilimcilerin bunu tespit etmesini sağlar.
Ek resim, bu diskte incelenen iki tür su molekülünü gösterir: bir oksijen atomlu normal su ve iki hidrojen atomu ve bir hidrojen atomunun ağır bir hidrojen izotopu olan döteryum ile değiştirildiği daha ağır bir versiyon.
Kredi: ESO/L. Calçada
V883 Orionis, Dünya’dan yaklaşık 1.305 ışıkyılı uzaklıkta, Orion takımyıldızında bulunan bir protostardır. Bu protoyıldızın yeni gözlemleri, benzer bileşime sahip olduklarını doğrulayarak bilim adamlarının yıldızlararası ortamdaki su ile Güneş Sistemimizdeki su arasında olası bir bağlantı bulmasına yardımcı oldu.
V883 Ori sıcaklığı, yıldızın etrafındaki diskindeki suyun gaza dönüşmesine yetecek kadar sıcak olan ve radyo gökbilimcilerin suyun kökenini izlemesini mümkün kılan benzersiz bir protostar. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizilimi (ALMA) ile yapılan yeni gözlemler, Güneş Sistemimizdeki suyun Evrenin başka yerlerindeki protoyıldızları çevreleyen disklerdeki su ile aynı yerden, yani yıldızlararası ortamdan gelebileceğine dair ilk doğrulamayı sağladı. Kaynak: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
“Suyun Evrendeki yolunu bir iz olarak düşünebiliriz. Ulusal Bilim Vakfı Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nden (NRAO) astronom John Tobin, “Gezegenlerde ve kuyruklu yıldızlarda su olan uç noktaların neye benzediğini biliyoruz, ancak bu izi suyun kökenlerine kadar izlemek istedik” dedi. ve yeni makalenin baş yazarı. “Şimdiye kadar, Dünya’yı kuyruklu yıldızlara ve protostarları yıldızlararası ortama bağlayabiliyorduk, ancak protostarları kuyruklu yıldızlara bağlayamıyorduk. V883 Ori bunu değiştirdi ve o sistemdeki ve Güneş Sistemimizdeki su moleküllerinin benzer bir döteryum ve hidrojen oranına sahip olduğunu kanıtladı.”
Gökbilimciler, ALMA’yı kullanarak şunları tespit ettiler: gezegen oluşturan disk V883 Orionis’teki gazlı suyun kimyasal imzası. Bu, suyun oluşumu için bir zaman damgası görevi görür ve yolculuğunu izlememize olanak tanır. Kredi: ESO
Protostarların etrafındaki yıldız-ötesi disklerdeki suyu gözlemlemek zordur çünkü çoğu sistemde su buz şeklinde bulunur.”Kar çizgisi yıldıza çok yakınsa, kolayca tespit edilebilecek kadar gazlı su yoktur ve tozlu disk, su emisyonunun çoğunu engelleyebilir. Ancak kar çizgisi yıldızdan daha uzaktaysa, tespit edilebilecek kadar yeterli gazlı su var ve V883 Ori’de durum bu,” diyen Tobin, protostarın benzersiz durumunun bu projeyi mümkün kılan şey olduğunu da sözlerine ekledi. 1}
V883 Ori’nin diski oldukça büyük ve içindeki suyu buzdan gaza çevirecek kadar sıcak. Bu, bu protostarı radyo dalga boylarında güneş sistemlerinin büyümesini ve evrimini incelemek için ideal bir hedef haline getirir.
Çoğu zaman, protostarları çevreleyen yıldız ötesi disklerde su bulunur. bazen yıldızdan çok uzaklara uzanan bir buz şekli. V883 Ori durumunda, kar çizgisi yıldızdan 80 au uzar; bu animasyonda gösterildiği gibi, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 80 katıdır. Ancak V883 Ori’deki sıcaklık, diskindeki buzun büyük bir kısmının gaza dönüşmesine yetecek kadar yüksek, bu da radyo gökbilimcilerin bu suyu ayrıntılı olarak incelemesini mümkün kılıyor. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA) ile yapılan yeni gözlemler, V883 Ori’nin diskindeki suyun Güneş Sistemimizdeki nesneler üzerindeki su ile aynı temel bileşime sahip olduğunu ortaya çıkardı. Bu, kendi Güneş Sistemimizdeki suyun yıldızlararası ortamda Güneş’ten milyarlarca yıl önce oluştuğunu gösteriyor. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin, B.Saxton (NRAO/AUI/NSF)
“Bu gözlem, ALMA cihazının astronomların dünya için hayati derecede önemli olan bir şeyi incelemelerine yardımcı olma konusundaki üstün yeteneklerini vurgulamaktadır. ALMA’nın NSF Program Sorumlusu Joe Pesce, “Dünyadaki yaşam: su” dedi. “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. bugün.”
V883 Ori’nin protogezegen diskindeki suyu kendi Güneş Sistemimizdekine bağlamak için ekip, ALMA’nın son derece hassas Band 5 (1,6 mm) ve Band 6 (1,3 mm) alıcılarını kullanarak suyun bileşimini ölçtü ve güneş sistemi oluşumunun her aşaması arasında nispeten değişmeden kaldığını buldu: protostar, protogezegen 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 makalenin ortak yazarlarından Merel van ‘t’ Hoff, “Sonuçlarımız, bu suyun oluşumu sırasında doğrudan Güneş Sistemine dahil olduğunu gösteriyor” dedi. “Bu, diğer gezegen sistemlerinin de büyük miktarlarda su almış olması gerektiğini öne sürdüğü için heyecan verici.”
Güneş Sistemimizdeki suyun kökenini araştıran bilim adamları, V883’e odaklandı. Orionis, Dünya’dan 1.305 ışıkyılı uzaklıkta bulunan eşsiz bir protostar. Diğer protostarlardan farklı olarak, V883 Ori’yi çevreleyen yıldızın çevresi disk, içindeki suyun buzdan gaza dönüşmesine yetecek kadar sıcaktır, bu da bilim adamlarının Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisindekiler gibi radyo teleskopları kullanarak bileşimini incelemesini mümkün kılar ( ALMA). Protostarın radyo gözlemleri, suyu (turuncu), bir toz sürekliliğini (yeşil) ve moleküler gazı (mavi) ortaya çıkardı; kökenler. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin, B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
Suyun kuyruklu yıldızların ve küçük gezegenlerin gelişimindeki rolünün açıklığa kavuşturulması, bina yapımı için çok önemlidir kendi Güneş Sistemimizin nasıl geliştiğine dair bir anlayış. 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 bilinmektedir. Bu bulutlar kendi yerçekimleri altında çöküp genç yıldızları oluşturduklarında, su etraflarındaki disklerde son bulur.”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 görüyoruz.”
V883 Orionis, bir Protostar, Orion takımyıldızında Dünya’dan yaklaşık 1305 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Kaynak: ESO/IAU ve Sky & Telescope
Tobin ekledi, “Şimdiye kadar, Güneş Sistemimizin gelişimindeki su zinciri kırılmıştı. V883 Ori, bu durumda kayıp halkadır ve artık kuyruklu yıldızlar ve protostarlardan yıldızlararası ortama kadar uzanan su hattında kesintisiz bir zincire sahibiz.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için bkz. Dünyadaki Su Eşittir Güneşimizden Daha Yaşlı.
Referans: “Döteryumla zenginleştirilmiş su, gezegen oluşturan diskleri kuyruklu yıldızlara ve protoyıldızlara bağlar” yazan John J. Tobin, Merel L. R. van ‘t Hoff, Margot Leemker, Ewine F. van Dishoeck, Teresa Paneque-Carreño, Kenji Furuya, Daniel Harsono, Magnus V. Persson, L. Ilsedore Cleeves, Patrick D. Sheehan ve Lucas Cieza, 8 Mart 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-05676 -z
.