Ece Öztürk 
Dünya’dan yaklaşık 1.600 ışık yılı uzaklıktaki ölü bir yıldızın çevresinde, Plüton büyüklüğüne ulaşabilecek bir gök cisminin izlerine rastlandı. J1328−1450 adı verilen beyaz cücenin etrafında iki ayrı halkadan oluşan sıra dışı bir enkaz diski bulunuyor.
Araştırmacılar, bu halkaların arasındaki boşlukları küçük gezegenlerin oluşturmuş olabileceğini düşünüyor. Nature Astronomy dergisinde yayımlanan çalışma, yıldızların ölümünden sonra gezegen sistemlerine neler olduğunu anlamak açısından yeni ipuçları sunuyor.
Keşfin dikkat çekici yanı, beyaz cücelerin çevresinde daha önce de enkaz diskleri bulunmuş olmasına rağmen J1328−1450’nin çok daha karmaşık bir yapıya sahip olması. Sistemdeki iki halkanın birbirinden belirgin biçimde ayrılması, aralarında yörüngelerini koruyan gök cisimlerinin bulunabileceği ihtimalini güçlendiriyor.
İtalya’daki Trieste Üniversitesi’nden Nicola Gentile Fusillo, gezegenlerin yıldızlarının geçirdiği büyük dönüşümden sağ çıkabildiğinin zaten bilindiğini belirtti. Ancak araştırmacıya göre bu keşif, çift enkaz diskine ve potansiyel olarak hayatta kalmış iki küçük gezegene sahip ilk karmaşık sistem örneğini oluşturuyor.
Bir yıldız öldüğünde gezegenlerine ne oluyor?
J1328−1450‘nin neden bu kadar ilgi çektiğini anlamak için beyaz cücelerin nasıl oluştuğuna bakmak lazım. Güneş’e benzer kütledeki yıldızlar, yaşamlarının büyük bölümünde çekirdeklerindeki hidrojeni helyuma dönüştürerek enerji üretiyor. Ancak hidrojen yakıtı azaldığında yıldızın iç dengesi değişmeye başlıyor.
Çekirdeğin büzülmesiyle sıcaklık ve basınç yükselirken yıldızın dış katmanları genişliyor. Böylece yıldız, normal boyutlarının çok ötesine ulaşan bir kızıl deve dönüşüyor. Çekirdekte yeterli sıcaklığa erişildiğinde ise helyum füzyonu başlayarak karbon ve oksijen oluşumuna yol açıyor.
Bu dönüşüm, yıldızın çevresindeki gezegenler için son derece yıkıcı sonuçlar demek. Genişleyen dış katmanlar yakın gezegenleri yutarken, yıldızın kütle kaybetmesi daha uzaktaki gezegenlerin yörüngelerini değiştirebiliyor. Bazı gök cisimleri parçalanıyor, bazılarıysa yeni yörüngelerde varlığını sürdürüyor.
Yıldızın çekirdeğindeki helyum yakıtı da tükendiğinde dış katmanlar uzaya saçılıyor. Geriye ise son derece yoğun ve sıcak bir yıldız kalıntısı, yani beyaz cüce kalıyor. Güneş benzeri bir yıldızdan oluşan bu kalıntı, yaklaşık Dünya büyüklüğünde olmasına rağmen Güneş’in yarısı kadar kütle taşıyabiliyor.
Beyaz cücelerin çevresinde gözlenen enkaz diskleri, yıldızın geçirdiği bu şiddetli değişimden geriye kalan maddeler hakkında bilgi veriyor. Son yıllardaki keşifler, bazı gezegenlerin bu süreçten kurtulabildiğine, bazılarının ise yıldız beyaz cüceye dönüştükten sonra oluşmuş olabileceğine işaret etmiş durumda.
Plüton büyüklüğünde bir cisim diskleri ayırıyor olabilir
J1328−1450 sistemindeki en önemli ayrıntı, beyaz cücenin çevresindeki iki halkanın son derece kararlı görünmesi. Genç yıldızların etrafındaki ön gezegen disklerinde de benzer boşluklarla karşılaşılabiliyor. Bu bölgelerde oluşan gezegenler, çevrelerindeki maddeyi etkileyerek disk içinde belirgin açıklıklar meydana getirebiliyor.
Araştırmacılar, J1328−1450’nin halkalarındaki boşlukların da benzer bir mekanizmayla korunuyor olabileceği üzerinde duruyor.
Yapılan hesaplamalara göre iç halkadaki boşluğu, yalnızca birkaç kilometre çapında, tipik bir asteroit büyüklüğündeki gök cismi oluşturmuş olabilir. Daha dıştaki boşluk içinse çok daha büyük bir nesne gerekiyor. Bu cismin Ay büyüklüğüne yaklaşabileceği, hatta Plüton kadar büyük olabileceği tahmin ediliyor.
Dolayısıyla sistemde henüz doğrudan görüntülenmiş iki gezegenden söz edilmesi söz konusu değil. Küçük gök cisimlerinin varlığı, disklerin yapısı ve kararlılığı üzerinden değerlendirilen bir olasılık.
Şili’deki Federico Santa María Teknik Üniversitesi ve İngiltere’deki Warwick Üniversitesi’nden astronom Felipe Lagos-Vilches de sistemi ilginç kılan özelliğin iki gaz halkasının son derece kararlı olması ve aralarında belirgin bir boşluk bulunması olduğunu vurguladı.
Halkalardaki kimyasal farklılıklar ne anlatıyor?
Araştırma ekibi yalnızca disklerin biçimini değil, içerdikleri elementleri de inceledi. Analizlerde kalsiyum, oksijen, magnezyum ve demir tespit edildi. Bunlar, Güneş Sistemi’ndeki kayalık gezegenlerin ve diğer katı gök cisimlerinin yapısında da yaygın olarak bulunan elementler.
Ancak J1328−1450’nin çevresindeki maddeler iki halkaya eşit biçimde dağılmış değil. Dış halkanın, iç halkaya kıyasla magnezyum bakımından daha fakir olması özellikle dikkat çekiyor.
Bu kimyasal farklılığın nasıl ortaya çıktığı henüz kesinleşmiş değil. Araştırmacıların değerlendirdiği olasılıklardan biri, halkaların parçalanmış iki ayrı gezegenden geriye kalan maddelerden oluşması. Böyle bir durumda her halka, farklı kimyasal bileşime sahip bir gök cisminin kalıntılarını barındırıyor olabilir.
Bir başka ihtimal ise iki halkanın aynı gezegenin farklı katmanlarından kaynaklanması. Buna göre halkalardan biri parçalanan dünyanın kabuğundan, diğeri ise çekirdeğinden gelen maddeleri temsil ediyor olabilir.
Her iki senaryo da yıldızların ölümünden sonra çevrelerindeki gezegenlerin nasıl parçalandığını ve ortaya çıkan enkazın nasıl yeniden düzenlendiğini anlamak açısından önem taşıyor.
Güneş Sistemi’nin geleceği de böyle mi olacak?
J1328−1450’de gözlenen yapı, yalnızca uzak bir yıldızın geçmişini değil, Güneş Sistemi’nin çok uzak geleceğini de ilgilendiriyor. Güneş de milyarlarca yıl sonra yakıtını tüketerek kızıl dev aşamasına ulaşacak ve sonunda beyaz cüceye dönüşecek.
Bu süreçte gezegenlerin yörüngeleri değişebilir, bazı gök cisimleri yok olabilir ve geriye kalan maddeler Güneş’in çevresinde yeni yapılar oluşturabilir. J1328−1450’dekine benzeyen enkaz disklerinin gelecekte Güneş Sistemi’nde de ortaya çıkması ihtimaller arasında.
Araştırmacılar, bu tür sistemleri inceleyerek bir yıldızın ölümünden sonra çevresindeki gezegenlerin hangi koşullarda hayatta kalabildiğini ve parçalanan gök cisimlerinin geride nasıl izler bıraktığını anlamayı hedefliyor.
Nature Astronomy’de yayımlanan bulguların ortaya koyduğu önemli sonuçlardan biri de beyaz cücelerin çevresindeki madde yapılarının sanılandan daha karmaşık olabileceği. J1328−1450’nin halkaları arasında gerçekten küçük gezegenler bulunup bulunmadığı ise gelecekteki gözlemlerle daha iyi anlaşılabilecek.
