Gökbilimciler FU Orionis'in Dramatik Patlamasının Gizemini Çözdü!

FU Orionis'in ALMA gözlemleri, geçmişteki bir gaz akışından kaynaklanan kütleçekimsel birikimin genç yıldızlarda nasıl ani parlaklığa neden olduğunu ortaya koyarak yıldız ve gezegen oluşum süreçlerine ışık tutuyor.^[1]

Orion takımyıldızındaki ikili yıldız sistemi olan FU Orionis, ilk kez 1936 yılında merkezdeki yıldızın aniden normalden 1.000 kat daha parlak hale gelmesiyle gökbilimcilerin dikkatini çekti. Ölmekte olan yıldızlardan beklenen bu davranış FU Orionis gibi genç bir yıldızda daha önce hiç görülmemişti. Bu garip olay, yeni bir sınıflandırmasında yeni bir isme ilham verdi. FUor yıldızları, birdenbire parlayarak parlaklık patlaması yaşarlar, ardından yıllar sonra tekrar soluklaşır.

Artık bu parlamanın, yıldızları ve gezegenleri şekillendiren ana güç olan kütleçekimsel yığılma yoluyla yıldızların çevrelerinden enerji almalarından kaynaklandığı anlaşılmıştır. Ancak bunun nasıl ve neden gerçekleştiği, Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (ALMA) sayesinde çözüldü. Kuzey Amerika ALMA Bölgesel Merkezi müdür yardımcısı ve bu araştırmanın başyazarı Antonio Hales, şunları söylüyor:

FU Ori, patlamasını devam ettirmek için neredeyse 100 yıldır malzeme yutuyor. Sonunda bu genç patlayan yıldızların kütlelerini nasıl doldurduklarına dair bir cevap bulduk. İlk kez, patlamaları besleyen malzemeye dair doğrudan gözlemsel kanıtlara sahibiz.

ALMA, FU Orionis üzerine düşen uzun, ince bir karbon monoksit akımı tespit etti. Bu gazın mevcut patlamayı sürdürmek için yeterli yakıta sahip olmadığı anlaşılıyordu. Bunun yerine, bu akış akıntısının, bu genç yıldız sistemine düşen önceki, çok daha büyük bir özelliğin kalıntısı olduğu düşünülüyor. Hales bu durumu, geçmişte daha büyük bir gaz akışıyla etkileşimin sistemin kararsız hale gelmesine ve parlaklık artışını tetiklemesine neden olması olarak yorumluyor.

Astronomlar, FU Orionis'ten gelen farklı emisyon türlerini yakalamak ve yıldız sistemine kütle akışını tespit etmek için ALMA antenlerinin çeşitli konfigürasyonlarını kullandılar. Ayrıca, kütle akışını bir akreasyon akımı olarak modellemek ve özelliklerini tahmin etmek için yenilikçi sayısal yöntemleri birleştirdiler.

Avrupa Güney Gözlemevi'nde (ESO) doktora adayı ve bu çalışmanın ortak yazarlarından biri olan ve yığılma flamasını modellemek için kullanılan yöntemleri geliştiren Aashish Gupta, gözlemlenen yapının şeklini ve hızını, bir infalling gaz izinden beklenenle karşılaştırdıklarını ve rakamların mantıklı geldiğini söylüyor. Bu araştırmanın ortak yazarı olan Santiago de Chile Üniversitesi'nden (USACH) Sebastián Pérez şöyle ekliyor:

Tek bir araçla keşfedebildiğimiz açısal ölçek aralığı gerçekten dikkate değer. ALMA bize yüzlerce yıldızın doğduğu büyük moleküler bulutlardan güneş sistemlerinin daha tanıdık ölçeklerine kadar uzanan yıldız ve gezegen oluşum dinamiklerinin kapsamlı bir görünümünü sunuyor.

Bu gözlemler FU Orionis'ten yavaş hareket eden bir karbon monoksit çıkışını da ortaya çıkardı. Bu gaz en son patlamayla ilişkili görünmese de diğer protostellar nesnelerin etrafında gözlemlenen çıkışlara benziyor. Hales son olarak şöyle ekliyor:

Bu tuhaf FUor yıldızlarının nasıl oluştuğunu anlayarak, farklı yıldızların ve gezegenlerin nasıl oluştuğu hakkında bildiklerimizi doğruluyoruz. Tüm yıldızların patlama olaylarından geçtiğine inanıyoruz. Bu patlamalar önemli çünkü yeni oluşan yıldızların etrafındaki akresyon disklerinin ve sonunda oluşturdukları gezegenlerin kimyasal bileşimini etkiler. FU Orionis'i ALMA'nın 2012'deki ilk gözlemlerinden bu yana inceliyoruz ve sonunda cevaplara sahip olmak büyüleyici.