500 Milyon Yıllık Galaktik Küme İçinde, En Yaşlı Görünür Gezegenimsi Bulutsu Keşfedildi!

Uzay Araştırmaları Laboratuvarı (LSR) ve Hong Kong Üniversitesi (HKU) fizik bölümü üyelerinden oluşan bir uluslararası gökbilimci ekibi, çok nadir bir gök mücevheri keşfetti. Gezegenimsi Bulutsu (GB) olarak adlandırılan bu mücevher, M37 denilen (ayrıca NGC2099) 500 milyon yıllık bir Açık Yıldız Kümesinde (AYK) bulundu. Bu oldukça yüksek bir astrofiziksel değere sahip bir keşifti. Araştırmacıların bulguları, tanınmış açık erişimli bir dergi olan Astrophysical Journal Letters'ta yayımlandı.^[1]

Gezegenimsi bulutsular; zengin bir emisyon çizgisi spektrumu ve görüntüsüyle parlayan, bir kenara fırlatılmış ve ölmekte olan yıldızların parıldayan örtüleridir. Onlara fotojenik bir özellik veren çarpıcı renkleri ve şekilleri, insanların ilgisini çeker. Uzaydaki en geniş optik teleskoplardan biri olan James Webb Uzay Teleskobunun halkla ilk paylaştığı görüntülerden birinin bir gezegenimsi bulutsu olması hiç de şaşırtıcı değildir.

Galaksimizde ~4,000 gezegenimsi bulutsu olduğu düşünülüyor. Oldukça uzun ve çirkin "IPHASX J055226.2+323724" ismiyle, bu yeni keşfedilen bulutsu, bir gezegenimsi bulutsu ve bir açık yıldız kümesi arasındaki ilişkinin yalnızca üçüncü örneği. Ayrıca, şu ana dek bulunmuş en yaşlı gezegenimsi bulutsu olduğu da tahmin ediliyor.

HKU LSR başkanı olan Profesör Quentin Parker tarafından yönetilen küçük ekip, keşifleri için bazı ilginç özellikler saptadılar. Yazarlar, gezegenimsi bulutsuların kinematik yaşının 70,000 yıl olduğunu buldular. Bu tahmini süre, konak bir ölen yıldızın bulutsu kabuğunu ilk fırlatışından bu yana geçen süreye işaret ediyor. Tahmin ayrıca, gezegenimsi bulutsu emisyon çizgileri tarafından belirlenmek üzere bulutsunun ne kadar hızlı genişlediğine dayanıyor. Bu hızın ise başlangıçtan itibaren etkin bir şekilde aynı kaldığı varsayılıyor. Bu, 5,000-25,000 yıllık tipik gezegenimsi bulutsu yaşlarıyla karşılaştırılıyor.

Gezegenimsi bulutsu açısından bakıldığında, kendisi, bulutsuların duayeni sayılabilir. Fakat yüz milyonlarca yıllık asıl yıldızın hayatı açsısından bu, göz açıp kapayıncaya kadar geçecek bir süre. Bu duayen, bir yıldız kümesi içerisinde yaşadığından bu ortam; ekibin genel galaktik gezegensel bulutsularda mümkün olmayacak etkili ekstra değişkenler saptmasına olanak sağlıyor. Örneğin; renk-büyüklük diyagramında gösterildiğinde kümedeki binlerce yıldızın özelliklerinden türetildiği gibi, gezegenimsi bulutsunun ata yıldızının anakolu bitirdiği zamanki kütlesi tahmin edilebilir. Ekip, aynı zamanda, gezegenimsi bulutsuyu teorik izokronlar ve sıcak mavi merkezi yıldızın gözlemlenen özellikleriyle fırlatan merkezi yıldızın artık kütlesini öngörebilir. Bunların sonucu olarak ekip, doğduğunda gezegenimsi bulutsu gaz kabuğunu fırlatan yıldızın ne kadar büyük olduğunu ve çoktan beyaz cüce diye adlandırılan yıldızın artık ve büzüşük sıcak çekirdeğinde ne kadar kütle kaldığını öğrenebildi.

Sıcak mavi gezegenimsi bulutsu merkez yıldızı için elde edilen yeni "Gaia" verileri, gezegenimsi bulutsunun bu ekstrem yaştaki gerçek boyutunun belirlenmesine izin veren iyi bir mesafe tahmini sundu. Verilere göre, gezegensel bulutsunun 3.2 parsek (1 parsek=3,26 ışık yılı) çapında olduğu belirlendi. Bu da, şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bilinen gezegenimsi bulutsu fiziksel boyutlarının en uç noktasında olabilir. Eski HKU doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı Dr. Vasiliki Fragkou şöyle açıklıyor:

Bu oldukça nadir ve şaşırtıcı olan açık yıldız kümesi-gezegenimsi bulutsu ilişki hadiseleri üzerine çalışabildiğim için çok heyecanlıyım çünkü sürekli yeni bir bilimsel sonuç veriyorlar. Örneğin; karşılaştığımız üç hadisede de şekil açısından kelebek (çift kutuplu) gezegensel bulutsular var. Hepsi oldukça sönük ve evrimleşmiş. Emisyon çizgilerine göre hepsi birinci tip kimyaya sahip.

Yazışmadan sorumlu yazar Profesör Quentin Parker şöyle söylüyor:

Bu açık yıldız kümesinde bulunan üçüncü gezegenimsi bulutsu ve teyit edilmiş üç örneği de ekibim buldu. Bunlar oldukça nadir ama aynı zamanda da çok önemliler. Bu güzel objeler bize, yıldızlar için önemli bir astrofiziksel bağıntı olan ilk ve son kütle bağıntısındaki (ISKB) noktaları belirleme şansı tanıyor. Hem de bunu geleneksel kümelerdeki beyaz cüceleri kullanma metodundan bağımsız olarak yapıyoruz. İlginç bir şekilde, tüm noktalarımız yeni oluşturulmuş ampirik ISKB eğiliminin hemen altında bulunuyor. Ancak Nature Astronomy dergisinde yakın zamanda, Marigo ve arkadaşları tarafından asıl ata kütlesi için 2-3 Güneş kütlesi aralığında bulunan bu bağıntıdaki bükülmeye katkı sağlıyorlar. Açık yıldız kümesi-gezegenimsi bulutsu noktalarımız tesadüfen ISKB'nin şu anda seyrek nüfuslu bölgelerinde bulunuyor ve bu da onları çok daha değerli kılıyor.

Manchester Üniversitesinden HKU LSR'de Seçkin Misafir Profesör ve yardımcı yazar Albert ZILJSTRA, genel Galaksi'de önceden çok daha kısa olan gezegenimsi bulutsu görünürlük ömrü hakkında yorum yaptı. Yorumunda kendisi şöyle söylüyor:

Yeni sonuca göre; bir gezegenimsi bulutsunun bir açık yıldız kümesindeki konumu, gezegenimsi bulutsuya, ortamdaki yıldızlararası madde (genelde açık yıldız kümesinde daha zayıftır) tarafından rahatsız edilmeksizin genişleyebileceği ve sönebileceği uygun bir ortam hazırlar ve bu Galaksi'de olduğu gibi olmaz.