PMO'lar: Genç yıldız kümelerindeki kaotik dinamiklerden mi oluşuyor?

Genç yıldız kümelerindeki kaotik dinamikler tarafından mı yaratıldı?

Ne yıldız ne de gezegen olan, gezegen kütlesine sahip serbest yüzen cisimler nasıl oluşur? PMO veya planemo olarak bilinen bu cisimlerin gizemini çözmek için bilgisayar simülasyonları kullanılıyor. Oluşumları, genç yıldız kümelerinin kaotik dinamikleriyle bağlantılı olabilir.

James Webb Uzay Teleskobu'ndan İç Orion Bulutsusu ve Trapez Kümesi'nin görüntüsü. Bir milyon yıllık bu yıldız oluşum bölgesi, binlerce yeni yıldız ve bulutsuda serbestçe yüzen ve herhangi bir yıldızın yörüngesinde olmayan yüzlerce gezegen kütlesinde nesne içeriyor. [ Daha büyük görüntüyü görüntüle ]

Gezegen kütleli nesneler (PMO'lar veya planemolar) kozmik göçebelerdir: bir yıldıza bağlı kalmadan uzayda serbestçe sürüklenirler ve Jüpiter'in kütlesinin 13 katından daha azdırlar. Orion'daki Trapez Kümesi gibi genç yıldız kümelerinde çok sayıda gözlemlenmiş olsalar da, kökenleri araştırmacıları şaşırtmıştır. Geleneksel teoriler, bunların "başarısız yıldızlar" veya güneş sistemlerinden fırlatılmış gezegenler olabileceğini öne sürmektedir. Ancak, Zürih Üniversitesi'nden araştırmacıların da aralarında bulunduğu uluslararası bir gökbilimci ekibi, bu gök cisimlerinin doğrudan genç yıldızların etrafındaki disklerin yoğun etkileşimlerinden kaynaklanabileceğini göstermiştir.

Zürih Üniversitesi'nden Prof. Lucio Mayer, "PMO'lar mevcut yıldız veya gezegen kategorilerine uymuyor," diyor. "Simülasyonlarımız, bunların muhtemelen tamamen farklı bir süreçle oluştuğunu gösteriyor." Zürih Üniversitesi, Hong Kong Üniversitesi, Şanghay Astronomi Gözlemevi ve Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz'dan araştırma ekibi, yüksek çözünürlüklü hidrodinamik simülasyonlar kullanarak iki yıldız çevresi diski arasındaki yakın temasları simüle etti. Yıldız çevresi diskleri, genç yıldızları çevreleyen dönen gaz ve toz halkalarıdır. Bu diskler birbirlerinin yanından geçerken, kütleçekim alanlarının etkileşimleri gazı gerer ve uzun "gelgit köprüleri" şeklinde sıkıştırır.

Simülasyonlar, bu köprülerin yoğun filamentli ipliklere çöktüğünü ve bunların da bozunarak kompakt çekirdeklere dönüştüğünü gösterdi. Filamentlerin kütlesi kritik kararlılık eşiğini aştığında, yaklaşık on Jüpiter kütlesinde PMO'lar oluştururlar. Bunların %14'üne kadarı çiftler veya üçlüler halinde oluşur, bu da PMO ikili yıldızlarının yüksek sayısını açıklar. Yoğun ortamlarda sık disk karşılaşmaları yüzlerce PMO üretebilir.

PMO'lar, yıldızlararası disklerin dış kenarlarından malzeme alırlar. Ancak, fırlatılmış gezegenlerin aksine, ana kümelerindeki yıldızlarıyla senkronize hareket ederler. Birçok PMO gaz diskleri barındırır ve bu da bu göçebelerin etrafında uyduların ve hatta gezegenlerin oluşabileceğini düşündürür. Mayer, "Bu keşif, kozmik çeşitlilik hakkındaki düşüncelerimizi kısmen değiştiriyor," diyor. "PMO'lar, yıldız oluşum bulutlarının hammaddesinden veya gezegen oluşturma süreçlerinden değil, disk çarpışmalarının kütleçekimsel kaosundan kaynaklanan üçüncü bir nesne sınıfını temsil ediyor olabilir."

Ekip bulgularını Science Advances dergisinde yayımlanan bilimsel bir makalede bildirdi.