Johns Hopkins Üniversitesi’nden (JHU) ve başka yerlerden gökbilimciler, James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullanarak, Dünya’dan 160 ışıkyılı uzaklıkta bulunan genç bir yıldız olan HD 181327’in etrafındaki bir enkaz diskinde su buzu tespit ettiler. Bulgu, 14 Mayıs’ta Nature dergisinde yayınlanan bir makalede bildirildi.
Enkaz diskleri, asteroitler, Kuiper kuşağı nesneleri, kuyruklu yıldızlar ve ayrıca mikron boyutunda enkaz tozu dahil olmak üzere yıldızların etrafındaki küçük cisimlerin koleksiyonlarıdır. Enkaz disklerinin gözlemleri, gezegen sistemlerinin evrimini, güneş sistemimizin dışındaki toz, kuyruklu yıldız ve gezegenimsi varlıkların bileşimini daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.
Suyun gezegenlerin ve küçük cisimlerin oluşumunda önemli bir rol oynadığı göz önüne alındığında, gökbilimciler varlığını enkaz disklerinde de ararlar. Bununla birlikte, güneş sistemindeki Kuiper kuşağı nesnelerinde ve kuyruklu yıldızlarda su buzu yaygın olarak tespit edilmiş olsa da, bugüne kadar güneş dışı enkaz disklerinde su buzu için kesin bir kanıt bulunamamıştır.
Şimdi, JHU’dan Chen Xie liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi tarafından yürütülen yeni bir çalışma, yaklaşık 155.5 ışıkyılı uzaklıktaki F6 tipi bir yıldız olan HD 181327’in enkaz diskinde su buzu keşfedildiğini iddia ediyor. Tespit, JWST’nin Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) kullanılarak yapıldı.
Araştırmacılar makalede, “Burada, James Webb Uzay Teleskobu Yakın Kızılötesi Spektrografını kullanarak HD 181327 diskinde su buzu keşfini rapor ediyoruz” diye yazıyorlar.
HD 181327 diski yaklaşık 84 AU uzaklıktadır ve genişliği yaklaşık 25 AU’dur. Bu diskin önceki gözlemleri, kuyruklu yıldızlara ve Kuiper kuşağı nesnelerine benzer uçucu zengin gezegenimsilerin varlığını tespit etmişti. Bu durum, yıldızın 18.5 milyon yıllık görece genç yaşıyla birlikte, diski genç bir Kuiper kuşağı analoğu haline getiriyor ve bu nedenle su buzu aramak için mükemmel bir yer.
Xie’nin ekibi, 90-105 AU’da HD 181327’nin disk yansıtma spektrumunun 2,7 ila 3,4 μm arasında geniş bir çanak şeklinde bir düşüşe sahip olduğunu bildiriyor. Bu, su buzunun 3 μm özelliği ile tutarlıdır. Ayrıca, hem disk spektrumunda hem de yansıtma spektrumunda 3.1 μm’de dar ve güçlü bir tepe tespit ettiler ve bunu Satürn’ün halkalarının ve Kuiper kuşağı nesnelerinin spektrumlarında gözlemlendiği gibi su buzunun Fresnel zirvesine bağladılar.
“Fresnel zirvesinin varlığı, büyük (yani >1 mm) su buzu parçacıklarının kristal formu ile kırılma merceklenmesinin bir göstergesidir,” diye açıklıyor gökbilimciler.
Bu nedenle, yeni bulgulara dayanarak, bilim adamları, HD 181327’nin enkaz diskinin, güneş sisteminin dış kısımlarındaki buzlu cisimlerde bulunan malzemeler açısından zengin bir su buzu rezervuarı barındırdığı sonucuna varıyorlar.
HD 181327 etrafındaki diskin dış kısmındaki su-buz kütle fraksiyonunun %13.9’a ulaştığı ölçüldü ve diskin dinamik olduğu, mikron büyüklüğünde buzlu parçacıkların sürekli olarak oluşturulduğu ve yok edildiği bulundu.
Çalışma, su buzunun tespitine ek olarak, incelenen diskte demir sülfür ve olivin varlığını da buldu. Makalenin yazarları, demir sülfürün mikrometeorit ve kuyruklu yıldız örneklerinde bulunduğunu, olivinin ise proto-gezegen disklerinde, enkaz disklerinde, kuyruklu yıldızlarda ve asteroitlerde çok yaygın bir refrakter toz türü olduğunu açıkladı.
Daha fazla bilgi: DOI: 10.48550/arxiv.2505.08863
