Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBu şəkil rənglə zənginləşdirilmiş astronomik müşahidələr şəbəkəsini təqdim edir, onların hər biri ulduzları əhatə edən toz və qaz strukturlarını təsvir edir. Şəbəkədəki hər kvadrat “HD 105”, “HD 377” və ya “TWA 25” kimi kataloq adları ilə müəyyən edilmiş fərqli ulduz sistemini təmsil edir. Disklər forma, ölçü və oriyentasiya baxımından çox dəyişir: bəziləri yaxşı müəyyən edilmiş halqalar kimi görünür, digərləri isə uzunsov və ya nizamsız formalar göstərir. Bənövşəyi və portağalların üstünlük təşkil etdiyi rəng palitrası struktur detallarını aşkar etmək üçün parlaqlıq və kontrastı vurğulayır. Bu vizual müxtəliflik ulduz sistemlərinin müxtəlif fiziki xassələrini və təkamül mərhələlərini əks etdirir, planetlərin formalaşması və ulduzların inkişafı haqqında dəyərli fikirlər təqdim edir. Kredit: N. Engler et al./SPHERE Consortium/ESO

ESO-nun Çox Böyük Teleskopunda SPHERE aləti ilə aparılan müşahidələr ekzoplanetar sistemlərdə görünməmiş “zibil diskləri” qalereyasını yaratdı.

SPHERE-nin layihə alimi və nəticələri dərc edən məqalənin həmmüəllifi Gaël Chauvin (Maks Plank Astronomiya İnstitutu) deyir: “Bu məlumat dəsti astronomik bir xəzinədir. O, dağıntı disklərinin xassələri haqqında müstəsna fikirlər təqdim edir və asteroidlər və kometalar kimi daha kiçik cisimləri bu sistemlərdə birbaşa müşahidə etməyə imkan verir.”

Tədqiqat Astronomy and Astrophysics jurnalında dərc olunub .

Öz günəş sistemimizdə, günəşdən, planetlərdən və Pluton kimi cırtdan planetlərdən kənara baxdıqda, daha kiçik (“kiçik”) cisimlərin heyrətləndirici bir sırası var. Diametrləri təxminən bir kilometrdən bir neçə yüz kilometrə qədər olan daha böyük kiçik cisimlər xüsusi maraq doğurur. Biz o cisimləri quyruq kimi fərqli görünən strukturlar yaratmaq üçün qaz və toz itirmə görüntüsünü (ən azı arabir) qoyurlarsa, kometalar deyirik.

Kiçik cisimlər Günəş sisteminin ən erkən tarixinə nəzər salır: Toz dənəciklərindən tam ölçülü planetlərə qədər təkamüldə planetesimallar adlanan kiçik cisimlər keçid mərhələsidir, asteroidlər və kometlər isə həmin mərhələdən qalıqlardır – daha böyük planetlərə çevrilə bilməyən planetsimallar. Kiçik cisimlər Yerimiz kimi planetlər üçün tikinti materialının (bir qədər) dəyişdirilmiş qalıqlarıdır.Ulduz HD 106906 (solda) və HR 4796 (sağda) ətrafındakı dağıntı disklərinin bu şəkilləri SPHERE ilə mümkün olan detalların miqdarını nümayiş etdirir. Kredit: N. Engler et al. / SPHERE Konsorsiumu / ESO

Günəşdən başqa ulduzların ətrafındakı kiçik cisimlər?

İndiyə qədər astronomlar 6000-dən çox ekzoplanet (yəni Günəşdən başqa ulduzların ətrafında fırlanan planetlər) aşkar etmişlər, bu da bizə oradakı planetlərin müxtəlifliyi və günəş sistemimizin bu dolu əhali içərisində yeri haqqında daha yaxşı təsəvvür yaradır.

Baxmayaraq ki, belə planetlərin faktiki şəkillərini çəkmək kifayət qədər problemdir. Hal-hazırda astronomların təsvir edə bildiyi 100-dən az ekzoplanet var və hətta nəhəng planetlər belə təsvirlərdə struktursuz kiçik blobdan başqa bir şey deyil.

Qrenobl Alpes Universitetinin astronomu və tədqiqatın həmmüəllifi Dr. Julien Milli deyir: “Şəkillərdən uzaq planet sistemindəki kiçik cisimlər haqqında birbaşa ipucu tapmaq tamamilə qeyri-mümkün görünür. Ekzoplanetləri aşkar etmək üçün istifadə olunan digər dolayı üsullar da heç bir kömək etmir”.

Həll, ironik olaraq, böyüklük əmrləri ilə daha kiçik olan şeylərdən gəlir. Xüsusilə daha gənc planet sistemlərində, planetesimallar müntəzəm olaraq toqquşacaqlar – bəzən daha böyük bir bədən yaratmaq üçün bir-birinə yapışırlar, bəzən də ayrı-ayrı yollarına gedirlər. Bu toqquşmalar çoxlu miqdarda yeni toz yaradır və belə çıxır ki, toz uyğun alətlər verildikdə böyük məsafələrdə müşahidə oluna bilər.

Bir obyekti daha kiçik komponentlərə ayırdığınız zaman ümumi həcm eyni qalır, lakin ümumi səth sahəsi artır. Diametri bir kilometr olan asteroidi bir mikrometr (= metrin milyonda biri) diametrli toz dənələrinə bölün və siz ümumi səthi milyard dəfə artırırsınız. Bu, böyük ölçüdə, əks etdirdikləri ulduz işığı ilə gənc ulduzların ətrafındakı dağıntı disklərini müşahidə etməyin səbəbidir. Tozu müşahidə edin və siz planetar sistemin kiçik cisimləri haqqında məlumat toplaya bilərsiniz.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Dağıntı disklərinin müşahidəsi

Zamanla belə bir zibil diski solacaq. Toqquşmalar daha az olacaq. Toz radiasiya təzyiqi ilə sistemdən sovrulacaq, planetlər və ya planetlər tərəfindən tutulacaq və ya mərkəzi ulduzda sona çatacaq.

Bizim öz günəş sistemimiz milyardlarla ildən sonra qalanların nümunəsini təqdim edir: Bu halda, qalan iki planetsimal qurşaq, yəni Mars və Yupiter arasındakı asteroid qurşağı və Kuiper qurşağı kimi tanınan nəhəng planetlərin orbitlərindən kənarda kometlər anbarı var. Günəş sistemimizin əsas orbital işığında, zodiacal toz kimi tanınan toz da var. Çox qaranlıq bir səma altında, günəş batdıqdan qısa müddət sonra və ya qürubdan bir az əvvəl çılpaq gözlə o tozun əks etdirdiyi işığı görə biləcəksiniz, bürc işığı deyilən.

Günəş sistemimizi uzaqdan tədqiq edən yadplanetli astronomlar üçün bu konfiqurasiyanı aşkar etmək çətin olardı. Lakin bu tədqiqatın göstərdiyi kimi, ən yaxşı cari teleskoplar və alətlərlə, çox da uzaq olmayan sistemlər üçün toz, dağıntı diskinin ömrünün ilk 50 milyon ili ərzində müşahidə oluna bilər.

Bu o demək deyil ki, bu cür müşahidələr kifayət qədər texniki problem deyil: Dağıntı diskinin təsviri siqaret tüstüsünün şəklini çəkməyə bənzəyir, lakin tüstü stadionun parlaq proyektorunun yanında dalğalanır və siz şəkli bir neçə kilometr məsafədən çəkməyə çalışırsınız. Uyğun cihazların bütün fərqi burada yaratdığı və 2014-cü ilin yazında ESO-nun Çox Böyük Teleskoplarından (VLT) birində fəaliyyətə başlayan SPHERE alətinin üstün olduğu yer budur.

Ulduz işığının qarşısını almaq

SPHERE-nin mərkəzində çox sadə bir konsepsiya dayanır. Gündəlik həyatda bir şeyə baxmaq istəsək və arxa planda olan günəş bunu çətinləşdirirsə, günəş işığının qarşısını almaq üçün əlimizi qaldırırıq. SPHERE bir ekzoplanet və ya zibil diskini müşahidə edərkən, ulduzun işığını maneə törətmək üçün koronaqrafdan istifadə edir – əslində, şəkil çəkilməzdən əvvəl ulduz işığının çox hissəsini kəsən optik yola daxil edilmiş kiçik bir disk. Məsələ ondadır ki, təsvir çox dəqiq və sabit olmasa, bu sadə resept praktikada işləyə bilməz.

Ciddi tələblərə cavab vermək üçün SPHERE adaptiv optikanın ekstremal versiyasından istifadə edir , burada Yer atmosferindən keçən işığın yaratdığı qaçınılmaz təxribatlar təhlil edilir və deformasiya olunan güzgüdən istifadə etməklə real vaxtda böyük ölçüdə kompensasiya edilir. SPHERE-nin başqa, isteğe bağlı hissəsi, ulduz işığından fərqli olaraq, toz hissəcikləri kimi bir şey tərəfindən əks olunan işıq üçün xarakterik olan spesifik xüsusiyyətlərə (“qütbləşmiş işıq”) malik işığı filtrləyir və xüsusilə həssas zibil diski təsvirləri üçün zəmin yaradır.

Zibil disk şəkillərinin görünməmiş qalereyası

Yeni nəşr bu sistemlərdə kiçik toz hissəciklərinin əks etdirdiyi ulduz işığından SPHERE ilə hazırlanmış zibil disk təsvirlərinin görünməmiş kolleksiyasını təqdim edir.

Tədqiqatın aparıcı müəllifi Natalia Engler (ETH Zurich) deyir: “Bu kolleksiyanı əldə etmək üçün biz yaxınlıqdakı 161 gənc ulduzun müşahidələrindən əldə edilən məlumatları emal etdik, onların infraqırmızı şüalanması zibil diskinin mövcudluğunu güclü şəkildə göstərir”. “Nəticədə olan şəkillər müxtəlif xüsusiyyətlərə malik 51 zibil diskini göstərir – bəziləri daha kiçik, bəziləri daha böyük, bəziləri yandan görünən, bəziləri isə demək olar ki, üz-üzədir – və disk strukturlarının xeyli müxtəlifliyi. Disklərdən dördü əvvəllər heç vaxt təsvir olunmamışdı.”

Daha böyük bir nümunə daxilində müqayisələr obyekt xassələrinin arxasındakı sistematikanın aşkar edilməsi üçün çox vacibdir. Bu halda, 51 zibil diskinin və onların ulduzlarının təhlili bir sıra sistematik tendensiyaları təsdiqlədi: Gənc ulduz daha kütləvi olduqda, onun zibil diski də daha çox kütləə sahib olur. Eyni şey, materialın əksəriyyətinin mərkəzi ulduzdan daha çox məsafədə yerləşdiyi zibil disklərinə də aiddir.

Digər sistemlərdə asteroid kəmərlərinin və Kuiper kəmərlərinin tapılması

Şübhəsiz ki, SPHERE zibil disklərinin ən maraqlı xüsusiyyəti disklərin özlərindəki strukturlardır. Şəkillərin bir çoxunda disklər konsentrik halqa və ya zolaq kimi quruluşa malikdir, disk materialı əsasən mərkəzi ulduzdan müəyyən məsafələrdə yerləşir. Öz günəş sistemimizdə kiçik cisimlərin paylanması oxşar quruluşa malikdir, kiçik cisimlər asteroid qurşağında (asteroidlər) və Kuiper qurşağında (kometlər) cəmləşmişdir.

Bu kəmər strukturlarının hamısı planetlərin, xüsusən də nəhəng planetlərin mövcudluğu ilə əlaqələndirilir və onların məhəllələrini daha kiçik cisimlərdən təmizləyir. Nəhəng planetlərin bəziləri artıq müşahidə olunub. SPHERE şəkillərinin bəzilərində kəskin daxili kənarlar və ya diskin asimmetriyası kimi xüsusiyyətlər hələ müşahidə olunmamış planetlər haqqında heyranedici işarələr verir.

Beləliklə, SPHERE disk kolleksiyası gələcək müşahidələr üçün maraqlı hədəflər qoyur: JWST və ya hazırda ESO tərəfindən tikilən Çox Böyük Teleskop (ELT) astronomlara bu strukturları yaradan planetlərin şəkillərini yaratmağa imkan verməlidir.

Ətraflı məlumat: SPHERE, Astronomy and Astrophysics (2025) ilə müşahidə edilən dağıntı disklərinin xarakteristikası . DOI: 10.1051/0004-6361/202554953

Jurnal məlumatı: Astronomiya və Astrofizika 

Max Planck Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilmişdir