James Webb'den şaşırtan keşif: Elmas yağan, limon biçimli gezegen

PSR J2322-2650b (solda), pulsarıyla (sağda) kütleçekim kilidi içinde olduğu için hep aynı tarafı pulsara bakıyor (NASA)

NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanan bilim insanları, bugüne kadar gördüklerine hiç benzemeyen bir atmosfere sahip bir gezegen keşfetti.

Şikago Üniversitesi'nden Michael Zhang ve ekibi, yaklaşık Jüpiter'in kütlesine sahip ancak tipik bir gaz devine pek benzemeyen bir ötegezegen buldu.

Şekli limona benzeyen PSR J2322-2650b adlı gezegen, bir pulsarın yörüngesinde dönüyor. Pulsarlar, tıpkı diğer nötron yıldızları gibi, büyük kütleli bir yıldızın yakıtını tüketip süpernova patlaması yaşamasının ardından meydana geliyor.

Bu patlamanın ardından geriye, Güneş'in 1-2 katı bir kütleye sahip ancak yaklaşık 20 kilometre çapı olan, son derece yoğun çekirdek kalıyor. Pulsarlar, son derece hızlı dönen nötron yıldızlarıdır.

Pulsarla arasında 1,6 milyon kilometre gibi kısa bir mesafe (karşılaştırmak gerekirse Dünya, Güneş'ten yaklaşık 100 kat daha uzakta) olan gezegen, bir turunu 7,8 saatte tamamlıyor. Bu yakınlıktan dolayı pulsarın kütleçekim kuvveti, gezegeni tuhaf bir limon şekline sokuyor.

Ancak yeni keşfedilen gezegenle ilgili ilginç olan şey, bir pulsarın etrafında dönmesi değil, daha önce görülmemiş bir atmosfer bileşimine sahip olması.

Araştırma ekibinden Peter Gao "Sonuçlar tam bir sürpriz oldu" diyor: 

Verileri aldıktan sonra hepimizin ortak tepkisi 'Bu da ne?' olmuştu. Beklediğimizden son derece farklıydı.

Sözkonusu pulsar büyük ölçüde gama ışını yayıyor ve JWST evreni kızılötesi ışıkta görmek üzere tasarlandığı için pulsar teleskobun görüşünü kapatmıyor. Bilim insanları bu sayede PSR J2322-2650b'yi rahatça gözlemleme imkanı buldu.

Bulguları hakemli dergi The Astrophysical Journal Letters'ta dün (16 Aralık) yayımlanan çalışmaya göre gezegenin atmosferi büyük ölçüde helyum ve karbondan meydana geliyor. Araştırmacılar gökcismini kaplayan karbon bulutlarının, yoğunlaşarak elmas oluşturduğunu tahmin ediyor.

Bugüne kadar incelenen yaklaşık 150 ötegezegen atmosferinden hiçbirinde tespit edilebilir seviyede moleküler karbon bulunmamıştı.

Zhang, "Bu, daha önce kimsenin görmediği yeni bir gezegen atmosferi türü" diyerek ekliyor:

Su, metan ve karbondioksit gibi bir ötegezegen üzerinde görmeyi beklediğimiz normal moleküller yerine, moleküler karbon, özellikle de C3 ve C2 gördük.

Karadul sistemi mi?

Araştırmacılar bu kadar yüksek oranda karbon içeren bir bileşimin nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalışıyor. 

Gezegendeki sıcaklıklar 2 bin 40'la 650 derece arasında değişiyor. NASA'ya göre bu sıcaklıklarda moleküler karbon normalde diğer atom türleriyle bağlanır ve ancak gezegenin atmosferinde neredeyse hiç oksijen veya azot yoksa baskın hale gelir.

Pulsar ve ötegezegen ikilisi, bilim insanları tarafından bir tür "karadul sistemi" olarak değerlendiriliyor. Bu nadir sistemler, hızlı dönen bir pulsarın küçük, düşük kütleli bir yıldızla eşleşmesiyle meydana geliyor.

Bu sistemlerde küçük yoldaştan gelen madde, pulsara akarak zamanla onun daha hızlı dönmesine ve güçlü bir rüzgar oluşturmasına yol açıyor. Bu rüzgar ve radyasyon daha sonra daha küçük olan yoldaş yıldızı bombardımana tutarak ondan yavaş yavaş madde koparıyor. 

Karadul sisteminde pulsar, adını aldığı örümcek gibi, talihsiz eşini yavaş yavaş tüketiyor.

Bilim insanları sözkonusu ikilinin tipik bir karadul sistemi olmadığını ancak buna benzediğini düşünüyor. Ayrıca PSR J2322-2650b resmen yıldız değil, ötegezegen sınıfında yer alıyor.

Zhang, "Bu şey normal bir gezegen gibi mi oluştu? Hayır çünkü bileşimi tamamen farklı" diyerek ekliyor:

Acaba 'normal' karadul sistemleri gibi bir yıldızın dış kabuğunun soyulması sonucu mu oluştu? Muhtemelen hayır çünkü nükleer fizik saf karbon üretmiyor.

 Bilim insanları, bu tuhaf gökcisminin nasıl oluştuğunu ve atmosferinin neden bu kadar sıradışı olduğunu anlamak için çalışmalarını sürdürüyor.

Independent Türkçe, Space.com, Interesting Engineering, NASA, The Astrophysical Journal Letters