Hızlı Dönen Kahverengi Cüceler

Bazen “başarısız yıldızlar” olarak bilinen kahverengi cüceler, 200.000 mil / saat‘in üzerinde dönebilir, ancak ne kadar hızlı gidebileceklerinin bir sınırı olabilir. Bilim adamları, NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu‘ndan alınan verileri kullanarak, şimdiye kadar bulunan en hızlı dönen üç kahverengi cüceyi belirlediler. Çoğu gezegenden daha büyük, ancak yıldızlar gibi tutuşacak kadar ağır olmayan kahverengi cüceler, kozmik ara varlıklardır. Ve çoğu insan için yıldızlar ve gezegenler kadar iyi bilinmese de, galaksimizde sayılarının milyarlarca olduğu düşünülüyor.

 

Astronomical Journal‘da yer alan bir çalışmada, yeni hız ölçümlerini yapan ekip, bu üç hızlı döndürücünün tüm kahverengi cüceler için bir dönüş hızı sınırına yaklaşıyor olabileceğini ve bunun ötesinde parçalanacaklarını iddia ediyor. Hızla dönen kahverengi cüceler, Jüpiter ile yaklaşık olarak aynı çaptadır, ancak kütleleri 40 ila 70 kat daha fazladır. Her biri saatte yaklaşık bir kez dönerken, bir sonraki en hızlı bilinen kahverengi cüceler yaklaşık 1,4 saatte bir dönüyor ve Jüpiter her 10 saatte bir dönüyor. Boyutlarına göre, bu, üç kahverengi cücenin en büyüğünün saniyede 60 milden (saniyede 100 kilometre) veya saatte yaklaşık 220.000 mil (saatte 360.000 kilometre) hızla döndüğü anlamına gelir.

 

Kahverengi Cüceler Dönüş Hızlarının Ölçütleri

Hız ölçümleri, NASA’nın Ocak 2020’de emekliye ayırdığı Spitzer‘den alınan veriler kullanılarak yapıldı. (Kahverengi cüceler, 2001 yılına kadar süren, yer tabanlı Two Micron All Sky Survey veya 2MASS tarafından keşfedildi.) Ekip daha sonra olağandışı bulgularını doğruladı. Yer tabanlı Gemini North ve Magellan teleskoplarıyla yapılan gözlemler yoluyla.

Kahverengi Cüceler
Kahverengi Cüceler

Kahverengi cüceler, yıldızlar veya gezegenler gibi oluştuklarında zaten dönüyorlar. Soğuyunca ve kasıldıkça daha hızlı dönerler, tıpkı dönen bir buz patencisinin kollarını vücuduna çekmesi gibi. Bilim adamları yaklaşık 80 kahverengi cücenin dönüş hızlarını ölçtüler ve bunlar iki saatten az (üç yeni giriş dahil) ile onlarca saat arasında değişiyor.

 

Halihazırda ölçülen kahverengi cüce hızları arasında çok fazla çeşitlilik olduğu için, şimdiye kadar bulunan en hızlı üç kahverengi cücenin birbiriyle neredeyse aynı dönüş hızına (saatte yaklaşık bir tam dönüş) sahip olması yeni çalışmanın yazarlarını şaşırttı. Bu, kahverengi cücelerin birlikte oluşmalarına veya gelişimlerinin aynı aşamasında olmalarına atfedilemez, çünkü fiziksel olarak farklıdırlar: Biri sıcak kahverengi cüce, biri soğuk, diğeri ise aralarına düşer. Kahverengi cüceler yaşlandıkça soğuduklarından, sıcaklık farkları bu kahverengi cücelerin farklı yaşlarda olduğunu gösterir.

 

Hız Sınırına Ulaşmak

Dönen tüm nesneler, nesnenin daha hızlı dönmesini artıran merkezcil kuvvet üretir. Bir karnaval yolculuğunda, bu kuvvet binicileri koltuklarından atmakla tehdit edebilir; yıldızlarda ve gezegenlerde nesneyi parçalara ayırabilir. Dönen bir nesne parçalanmadan önce, basınç altında deforme olduğu için genellikle orta bölümünde şişmeye başlar. Bilim adamları buna adak diyorlar. Jüpiter gibi her 10 saatte bir dönen Satürn’ün hissedilir bir obasyonu vardır. Makale yazarlarına göre, kahverengi cücelerin bilinen özelliklerine dayanarak, muhtemelen benzer derecelerde adaklara sahipler.

Hız Sınırına Ulaşmak
Hız Sınırına Ulaşmak

Kahverengi cücelerin yaşlandıkça hızlanma eğiliminde olduklarını düşünürsek, bu nesneler düzenli olarak dönüş hız limitlerini aşıyor ve parçalanıyor mu? Yıldızlar gibi dönen diğer kozmik nesnelerde, kendilerini yok etmelerini engelleyen doğal frenleme mekanizmaları vardır. Kahverengi cücelerde benzer mekanizmaların olup olmadığı henüz belli değil.

 

Ph.D. Megan Tannock, “Atmosferini uzaya fırlatacak kadar hızlı dönen bir kahverengi cüce bulmak oldukça muhteşem olurdu,” dedi. Londra, Ontario’daki Western Üniversitesi‘nde aday ve yeni çalışmanın baş yazarı. “Ama şu ana kadar böyle bir şeye rastlamadık. Bence bu, ya bir şeyin kahverengi cüceleri o uç noktaya ulaşmadan önce yavaşlattığı ya da ilk etapta o kadar hızlı olamayacakları anlamına geliyor olmalı. Makalemizin sonucu, dönüş hızında bir tür sınırı destekliyor, ancak henüz nedeni konusunda emin değiliz.” şeklinde açıklama getirdi.

 

Kahverengi Cüceler Nasıl Bir Dönüş Hızlarına Sahip

Herhangi bir nesnenin maksimum dönüş hızı, yalnızca toplam kütlesiyle değil, bu kütlenin nasıl dağıldığıyla da belirlenir. Bu nedenle, çok hızlı dönüş hızları söz konusu olduğunda, bir kahverengi cücenin iç yapısını anlamak giderek daha önemli hale gelir: İçerideki malzeme muhtemelen nesnenin dönüş hızını değiştirebilecek şekilde yer değiştirir ve deforme olur. Jüpiter ve Satürn gibi gaz gezegenlere benzer şekilde, kahverengi cüceler çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşur.

Jüpiter ve Satürn Dönüş Hızları
Jüpiter ve Satürn Dönüş Hızları

Ancak aynı zamanda çoğu dev gezegenden önemli ölçüde daha yoğundurlar. Bilim adamları, kahverengi bir cücenin çekirdeğindeki hidrojenin o kadar büyük basınçlar altında olduğunu ve inert bir gaz yerine bir metal gibi davranmaya başladığını düşünüyor: Bakır iletken gibi serbest yüzen iletken elektronlara sahip. Bu, ısının iç kısımda nasıl iletildiğini ve çok hızlı dönüş hızlarını değiştirir, ayrıca astronomik bir nesnenin içindeki kütlenin nasıl dağıldığını da etkileyebilir.

 

Fizikçiler, aşırı koşullar altında bile kahverengi cüce içlerinin nasıl görünmesi ve nasıl davranmaları gerektiğine dair modeller oluşturmak için gözlemleri, laboratuvar verilerini ve matematiği kullanır. Ancak mevcut modeller, maksimum kahverengi cüce dönüş hızının, yeni çalışmada açıklanan bir saatlik dönüş süresinden yaklaşık %50 ila %80 daha hızlı olması gerektiğini gösteriyor.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir