O­n­ ­y­ı­l­d­ı­z­d­a­n­ ­b­i­r­i­ ­J­ü­p­i­t­e­r­ ­b­ü­y­ü­k­l­ü­ğ­ü­n­d­e­ ­b­i­r­ ­g­e­z­e­g­e­n­i­ ­y­e­d­i­,­ ­k­a­ğ­ı­t­ ­ö­n­e­r­i­y­o­r­

Uzayda her zaman yıldızların başına felaket olayları gelir. Bazıları süpernova olarak patlar, bazıları kara delikler tarafından parçalanır ve bazıları başka kaderlere maruz kalır. Ancak gezegenler söz konusu olduğunda, yıldızlar durumu tersine çevirir. O zaman yıkıma neden olan yıldızlardır.

Genişleyen kırmızı dev yıldızlar, çok yaklaşan gezegenleri tüketip yok ediyor ve yeni bir çalışma, yıldızların yutulma sürecine daha derin bir bakış atıyor.

Güneşimiz gibi yıldızlar sonunda kırmızı devlere dönüşecek. Nükleer füzyon yoluyla kütleyi enerjiye dönüştürürler (E=mc², değil mi?) Yaşamları boyunca o kadar çok kütle ve enerji yayarlar ki sonunda genişler ve kırmızıya dönerler. Bu şişmiş kürelere çok yakın olan gezegenler için bu, son anlamına geliyor. Sonunda yutulurlar ve tamamen yok edilirler.

Gezegensel yutulma sürecine ilişkin pek çok araştırma yapıldı ve Samanyolu’ndaki evrimleşmiş on yıldızdan birinin Jüpiter-kütleli gezegenleri yutacağını hesaplayan yeni bir çalışma.

Çalışma, “Gelişmiş dev yıldızlar tarafından dev gezegen yutulması: ışık eğrileri, asterosismoloji ve hayatta kalma” başlığını taşıyor. İlk yazar Christopher O’Connor’dur. O’Connor bir doktoradır. Cornell Üniversitesi Astronomi Bölümü öğrencisi. Çalışma henüz hakem denetiminden geçmemiştir ve şu adreste mevcuttur: arXiv sunucu.

Çalışma, yakından ilişkili iki tür evrimleşmiş yıldıza odaklanıyor: kırmızı dev dal (RGB) yıldızları ve asimptotik dev dal (AGB) yıldızları. İkisi benzerdir ve aslında RGB yıldızları AGB yıldızları olabilir. Evrimleşmiş yıldız terimi, her ikisini de kapsayacak kadar açıklayıcıdır ve bu çalışmada önemli olan, RGB yıldızlarının ve AGB yıldızlarının her ikisinin de ana diziyi terk etmiş olmasıdır.

Bu evrimleşmiş yıldızlar kütle kaybettikçe genişlerler ve bu aşamada yakınlardaki tüm gezegenler tehlikededir. Yıldızın konvektif zarfı şişer ve gezegeni tuzağa düşürür. Bu, gezegenin yıldıza doğru içe doğru dönmesine neden olan sürtünme yaratır. Gökbilimciler bunu biliyor ve bu çalışmada yazarlar bu olayların sıklığını ve yıldızların nasıl tepki verdiğini incelediler.

Güneş benzeri bir yıldızı 1 ila 2 güneş kütlesine sahip bir yıldız olarak tanımlarlar. Bu yıldızların yaklaşık %10’u, 1 ila 10 Jüpiter kütlesi arasındaki bir gezegeni yutacak. Bu kütle ilişkileri için, sarmal 10 ila 100 yıl veya 100 ila 1000 yörünge alacaktır.

Araştırmacılar, bu aralıkları ve yıldızın nasıl tepki verdiğini belirlemek için MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics) adlı açık kaynaklı bir astronomi yazılım aracı kullandılar. Eşzamanlı olarak gezegen yörüngesini geliştirirken enerji birikimine tepki” diye açıklıyorlar. MESA, farklı evrimleşmiş yıldızların, farklı kütlelere sahip gezegenleri yutmaya nasıl tepki verdiğini ortaya çıkardı.

Birçok astrofiziksel olay binlerce, milyonlarca ve hatta yüz milyonlarca yılda gerçekleşirken, gezegen yutulması çok daha hızlı bir süreçtir. Ancak gezegen ve yıldız temasa geçmeden önce iki şey onları bir araya getirir: yıldız genişlemesi ve yörüngesel bozulma. Bu, gelgit sürtünmesinin gezegenin yörüngesel bozulmasına neden olduğu yutulmanın ilk aşamasıdır. Yazarlar, gelgit sürtünmesinin “büyük olasılıkla yıldızın konvektif zarfındaki türbülanslı dağılımdan kaynaklandığını” açıklıyor. Sürecin bu noktasında, yıldız tacından gelen sürükleme ve yıldız rüzgarı minimum düzeydedir.

Yıldız ve gezegen birbiriyle temas etmeye başladığında işler değişir. Gelgit sürtünmesi, kuvvetleri sürüklemek için arka planda kalıyor. Yazarlar buna “otlatma” aşaması diyorlar. “Yıldız ve gezegenin ‘otlayan’ hidrodinamik etkileşimi karmaşık ve üç boyutludur” diye yazıyorlar. Otlatma aşamasındaki karmaşıklıklar, maddenin yıldızdan dışarı atılması ve şoklarla tetiklenen optik ve X-ışın geçişleri gibi olguları içerebilir. Ancak bu çalışma, bu fenomenleri şimdilik bir kenara bırakıyor. “Gezegen zarfın içine tamamen daldığında, yutulmanın daha sonraki ‘ilham verici’ aşamasına odaklanıyoruz” diye yazıyorlar.

Bir gezegen ilham aşamasındayken, yıldıza ısı verir. Bu fazın son kısmı, geç ilham fazı olarak adlandırılır ve bu faz sırasında yıldıza eklenen ısı, yıldızın tepkisinden büyük ölçüde sorumludur. Gezegenin kütlesi, ne kadar ısının biriktiği konusunda belirleyici bir faktördür.

Yutulmalar, yıldız zarfının monoton bir şekilde olmasa da genişlemesine ve büzülmesine neden olur. Belirli bir kütle kabuğu, etkinlik sırasında birçok kez genişleyebilir ve daralabilir. Araştırmacılar, gezegenin kabukta yerel bir ısı kaynağı olarak görselleştirilebileceğini ve kaynağın yıldızın merkezine doğru hareket ettiğini söylüyor. Bu hareket ve yıldızın diğer özellikleri, çeşitli genişlemeler ve daralmalar yaratır.

Bu araştırma, gezegen yutulmasının parlaklıkta optik ve kızılötesi patlamalara yol açtığını gösteren önceki araştırmalarla aynı fikirde. Bu patlamaların gücü ve süresi, büyük ölçüde gezegenin ve yıldızın kütlesi tarafından belirlenir, ancak dönme gibi başka faktörler de devreye girebilir. Araştırmacılar, tüm RGB yıldızları ve beş Jüpiter kütlesine kadar gezegenleri yutan AGB yıldızları için, yıldızın yalnızca birkaç yıl içinde önemli ölçüde parladığını buldu.

Araştırmacıların genel sonuçları, aralığın alt tarafındaki bir gezegeni, üç Jüpiter kütlesine kadar yutan her iki evrimleşmiş yıldız türü için, yıldız yapısındaki değişikliklerin hafif ila orta düzeyde olduğunu gösteriyor. Yıldızın parlaklığı yalnızca birkaç yıl içinde bir kadire kadar yükselir. Daha parlak yıldızlar çifte zirve yaşayabilir.

AGB’nin sonraki aşamalarındaki yıldızlar için yutulan gezegen, yıldızın dış katmanlarında büyük bir rahatsızlık yaratabilir. Yıldızın dış katmanlarının süpersonik genişlemesini tetikleyebilir. Bu durumda, yıldızlar parlak, kırmızı, tozlu püskürmeler ürettikleri için Parlak Kırmızı Novaya (LRN) benzeyebilirler.

Yıldızın türü, gezegenin kütlesi ve yıldızın yutulmaya nasıl tepki verdiğinden bağımsız olarak, gezegenin kaderi her zaman aynıdır: gelgit kesintisi.

Bu çalışmanın güneş sistemimize sınırlı uygulanabilirliği vardır. Güneşimiz birkaç milyar yıl içinde kırmızı bir dev olacak, ancak o zamana kadar aşırı derecede yıkıcı bir şey olmazsa, Jüpiter ulaşılamaz durumda. Bunun yerine, içteki kayalık gezegenler yutulmayla karşı karşıya.

Bu çalışma, gözlemlerden ziyade simülasyonlara dayanmaktadır, ancak simülasyonlar, astronomların gerçek şeyi gerçekleştiğinde tanımlamasına yardımcı olabilir. Yutulmalar geçici olaylardır ve bazı mevcut ve gelecekteki teleskoplar ve gözlemevleri tamamen geçici olaylara ve zaman alanlı astronomiye odaklanır. Vera Rubin Gözlemevi Ağustos 2024 civarında çevrimiçi olduğunda, bazıları Jüpiter kütleli gezegenleri yutan gelişmiş yıldızlar olacak çok sayıda geçici olayı tespit edecek.

Bu çalışmanın sonuçları onları tespit etmeye yardımcı olabilir.

Daha fazla bilgi:
Christopher E. O’Connor ve diğerleri, Dev gezegenin evrimleşmiş dev yıldızlar tarafından yutulması: ışık eğrileri, asterosismoloji ve hayatta kalma, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2304.09882

Dergi bilgileri:
arXiv

Universe Today tarafından sağlandı

Alıntı: 11 Mayıs 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-05-ten-stars-ate-jupiter-size-planet adresinden alınan makaleye (2023, 10 Mayıs) göre, on yıldızdan biri Jüpiter büyüklüğünde bir gezegen yedi. .html

Bu belge telif haklarına tabidir. Kişisel çalışma veya araştırma amaçlı adil ticaret dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik sadece bilgilendirme amaçlıdır.