Güneşimize benzeyen genç yıldızlar boşlukta doğmaz. Çevrelerinde gaz ve tozdan oluşan yoğun diskler döner; gezegenlerin doğduğu gerçek kozmik beşikler. Ancak Jüpiter ve Satürn gibi devlerin atmosferlerinin ana yapı malzemesi olan gaz sonsuz değildir. Yavaş yavaş kaçar ve fırsat penceresi hızla kapanır.
James Webb Uzay Teleskobu'nun 72 genç yıldız sistemini kapsayan yeni gözlemleri, bunun protogezegen disklerinin farklı yaşam evrelerinde tam olarak nasıl gerçekleştiğini ilk kez görmeyi sağladı. Sonuçları The Astronomical Journal'da yayınlanan araştırmaya Arizona Üniversitesi'nden Naman Bajaj öncülük etti. Ortak yazarlar arasında, bu tür disklerin dağılma süreçlerini onlarca yıldır inceleyen SETI Enstitüsü bilim insanı Uma Gorti de yer alıyor.
Webb teleskobunun MIRI cihazından gelen veriler bir tür film şeridi gibiydi: her sistem, gezegensel evrimin ilk milyon yıllarının bir karesi. Yıldıza hâlâ aktif olarak madde düşen en genç disklerde güçlü jetler ve geniş rüzgârlar baskındır. Bunları disk boyunca uzanan manyetik alanlar harekete geçirir. Bu bölgelerdeki en yaygın molekül olan moleküler hidrojen ve iyonize neon, bilim insanlarının kütle ve açısal momentumu uzaklaştıran akışları izlemesine yardımcı olur.
Zamanla tablo değişir. Yıldıza madde akışı zayıfladığında jetler sakinleşir ve rüzgârlar ağırlıklı olarak atomik hale gelir. Yıldızın kendisinden gelen yüksek enerjili radyasyon - ultraviyole ve X-ışınları - incelen gaza nüfuz eder, onu ısıtır ve uçmasına neden olur. Fotobuharlaşma olarak bilinen bu süreç giderek daha büyük bir rol kazanır. Gorti'nin uzun süredir üzerinde çalıştığı şey tam olarak budur ve artık gözlemler, teorinin onlarca sistemde gerçeklikle nasıl örtüştüğünü doğrulamaktadır.
"Gezegen oluşumu zamana karşı bir yarıştır," dedi Bajaj. "Jüpiter gibi gaz devleri, rüzgârlar ve jetler bu ham maddeyi uzaya taşımadan önce, disk onları besleyecek kadar yoğunken devasa atmosferlerini toplamalıdır."
Gorti ekliyor: Diskin dağılması temel saati belirler. Gaz kaybolduğunda, gaz açısından zengin gezegenler inşa etme olasılığı neredeyse sona erer. 72 diskten 66'inde bilim insanları geniş moleküler hidrojen ve iyonize neon çıkışları gördü. 46 sistemde konik moleküler rüzgârlar, 40'inde hızlı neon jetleri tespit edildi. Neon jeti olan her sistem ayrıca hidrojen veya oksijen bazlı rüzgâr izleri gösterdi.
Bu veriler aynı grubun daha önceki çalışmalarını sürdürüyor. 2024 yılında Webb kullanılarak genç yıldız T Cha'nın çevresindeki diskten gazın kaçışının fotoğrafı çekilmişti. Şimdi ölçek onlarca nesneye büyüdü ve hiçbir mekanizmanın tek başına çalışmadığı açıkça görülüyor. Sistemler güçlü manyetik jetler aşamasından fotobuharlaşma dahil atomik rüzgârlar çağına geçiyor.
İleride, tam olarak ne kadar gazın taşındığının ve diskin hangi bölgelerinden olduğunun hassas ölçümleri var. Bu, yalnızca devler için pencerenin ne kadar hızlı kapandığını değil, aynı zamanda farklı gezegen türlerinin tam olarak nerede oluşmayı başardığını anlamaya yardımcı olacak. Şimdilik gözlemler şunu hatırlatıyor: Evrende her şey şaşırtıcı bir şekilde bağlantılıdır. Dev akışlar, manyetik alanlar, genç yıldızların radyasyonu ve ince kimyasal izler birlikte çalışarak bazen bizimkine benzer dünyaların doğmasına olanak tanıyan koşulları yaratır. Gezegenlerin doğuşunun bile milyonlarca yıl süren dramatik bir yarış olduğu bir kozmosta yaşıyoruz ve Webb teleskobu bunu ilk kez tüm görkemiyle görmemizi sağlıyor.
