Şimdiye kadar yapılan en zengin gezegen keşfi 16 yeni süper Dünya içeriyor
Gökbilimciler bugün ESO’ya dünyanın en gelişmiş gezegen avcısı HARPS aygıtını kullanarak, biri yıldızının yaşanabilir bölgesinin kıyısında dolanan, içlerinde 16 süper Dünya’nın da bulunduğu 50’den fazla ötegezegen keşfettiklerini duyurdular. Şimdiye kadar bulunan bütün HARPS gezegenlerinin özelliklerini araştıran ekip, Güneş benzeri yıldızların %40’ının Satürn’den daha hafif en az bir gezegene sahip olduğunu bulmuşlar.
ESO’nun Şili La Silla’daki 3.6 metrelik teleskopunun üzerinde bulunan HARPS tayfçekeri dünyanın en başarılı gezegen arayıcısıdır[1]. Michel Mayor’un (Cenevre Üniversitesi, İsviçre) liderliğindeki HARPS ekibi bugün civarda bulunan yıldızların etrafında dolanan 16’sı süper Dünya [2] olan 50’den fazla ötegezegen keşfettiklerini duyurdu. Bu, bir seferde açıklanan en büyük gezegen sayısıdır [3]. Yeni bulgular Amerika Wyoming’te buluşan 350 öte gezegen uzmanının katıldığı Uç Güneş Sistemleri (Extreme Solar Systems) adlı konferansta sunulmuştur.
Mayor, “HARPS ile yapılan keşiflerin hasadı bütün beklentileri aşmıştır ve buna Güneş’imize çok benzeyen yıldızların ev sahipliği yaptığı süper Dünya ve Neptün türü gezegenlerin sıra dışı zengin bir popülasyonu da dahildir. Ve dahası yeni sonuçlar keşiflerin hızının artacağını göstermektedir.” diyor.
HARPS dikey-hız tekniğini kullanarak Güneş benzeri yıldızları taramaya başladığından beri sekiz yıl içerisinde 150’den fazla yeni gezegen keşfi yapmıştır. Neptün’den [4] daha az kütleli olduğu bilinen tüm ötegezegenlerin üçte ikisi HARPS tarafından keşfedilmiştir. Bu sıra dışı sonuçlar birkaç yüz gece boyunca yapılan HARPS gözlemlerinin [5] meyvesidir.
Gökbilimciler 376 Güneş benzeri yıldızın HARPS gözlemleri üzerinde çalışarak artık Güneş benzeri bir yıldızın ne olasılıkla düşük kütleli gezegenlere (gaz devlerine zıt olarak ) ev sahipliği yaptığını daha iyi belirleyebilecekler. Yeni çalışmaya göre bu yıldızların yaklaşık %40’ının Satürn’den daha az kütleli en az bir gezegene sahip olduğu bulundu. Neptün kütleli ya da daha az kütleli ötegezegenlerin büyük çoğunluğu çok gezegenli sistemlerde görülmüş.
Hali hazırda çalışan donanım ve yazılım sistemlerine yapılan geliştirmelerle HARPS yaşamı destekleyebilecek kayalık yapılı gezegenlerin araştırılmasında kararlılık ve duyarlılığı bir sonraki seviyeye taşımıştır. Güneş’e benzer yakın on yıldız yeni bir tarama için seçilmiştir. Bu yıldızlar daha önceden HARPS tarafından gözlenmiş ve son derece hassas radyal hız ölçümleri için uygun oldukları bilinmektedir. İki yıllık çalışmadan sonra, gökbilimcilerden oluşan ekip Dünya kütlesinin beş katından daha az kütleye sahip beş gezegen daha keşfetmişlerdir.
Yayınlanan makalelerin birinin başyazarı olan Francesco Pepe (Cenevre Gözlemevi, İsviçre) şu açıklamayı yapıyor: “Bu gezegenler gelecekte kimyasal işaretlere bakarak gezegen atmosferindeki yaşamın izlerini arayacak olan gelecekteki uzay teleskopları için en iyi hedefler arasında olacaktır.”
Yakın zamanda açıklanan yeni keşfedilmiş gezegenlerden biri HD 858512b yalnızca 3.6 Dünya kütleli olarak belirlenmiş [6] ve yaşanabilir bölgenin yani yıldızın etrafında koşulların suyu sıvı olarak bulunabilmesine izin verdiği dar bölgenin kenarında tespit edilmiştir [7].
Öte gezegenlerin yaşanabilirliği üzerinde uzman olan Lisa Kaltenegger (Max Planck Gökbilim Enstitüsü, Heidelberg, Almanya ve Harvard Smithsonian Astrofizik Merkezi, Boston, ABD), şunu ekliyor: “Bu dikey-hız yöntemi kullanılarak yıldızının yaşanabilir bölgesinde potansiyel olarak yer aldığı düşünülen en düşük kütleli gezegendir ve yaşanabilir bölge içerisinde HARPS’ın keşfettiği ikinci en düşük kütleli gezegendir.”
Yeni HARPS taramasının artan hassasiyeti şimdi iki Dünya kütlesinin altındaki gezegenlerin de algılanabilmesine izin veriyor. HARPS artık öyle hassastır ki yürüme hızından daha az olan 4 km/sa’ten çok daha az radyal hız genliklerini algılayabilir.
“HD 85512b’nin algılanması HARPS’ın limitinden çok uzak ve bu Güneş benzeri yıldızların etrafındaki yaşanabilir bölgelerdeki diğer süper Dünyaların keşfedilme imkânını ortaya koyuyor.” diye ekliyor Mayor.
Bu sonuçlar Güneşimize benzer yıldızlar etrafında diğer küçük, kayalık, yaşanabilir gezegenlerin keşfedilmesinin yakın olduğu konusunda gökbilimcilere güven vermiştir. Bu arayışı ileri taşıyacak yeni aletler planlanmıştır. Bunların arasında HARPS’ın bir kopyasının kuzey göklerindeki yıldızları taraması için Kanarya adalarındaki Telescopio NAzionale Galileo’ya kurulmasıyla beraber 2016’da ESO’nun Çok Büyük Teleskop’una yeni ve daha güçlü gezegen arayıcısı ESPRESSO’nun kurulması da dâhildir [9]. Geleceğe baktığımızda ayrıca Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu üzerindeki CODEX aleti ise bu tekniği çok daha üst bir seviyeye taşıyacaktır.
1995’te normal bir yıldızın etrafında bulunan ilk ötegezegeni keşfeden Michel Mayor “Gelecek on ile yirmi yılda Güneş komşuluğundaki potansiyel olarak yaşanabilir gezegenlerin ilk listesine sahip olacağız. Böyle bir listenin yapılması ötegezegen atmosferlerindeki yaşamın muhtemel tayfsal izlerinin araştırılacağı gelecek deneyler için önemlidir.” diyerek sonuçlandırmıştır.
Notlar
[1] HARPS, bir yıldızın dikey hızını olağanüstü hassasiyette ölçer. Bir yıldızın etrafında dolanan bir gezegen yıldızın düzenli olarak Dünya’daki gözlemciye yakınlaşıp uzaklaşmasına neden olur. Doppler etkisinden dolayı, bu dikine hız değişimi yıldız uzaklaştıkça tayfının daha uzun dalgaboylarına (kırmızıya), yakınlaştıkça daha maviye (kısa dalgaboylarına doğru) kaymasını sağlar. Yıldız tayfının bu küçük kayması HARPS gibi yüksek hassasiyetli tayf çekerlerle ölçülebilir ve gezegenin varlığını ortaya koymada kullanılır.
[2] Kütleleri Dünya’nın bir ile on katı arasında olan gezegenlere “süper Dünyalar” denir. Güneş Sistemimizde böyle gezegenler yoktur, ancak diğer yıldızların etrafında oldukça yaygın olarak görülürler. Böyle gezegenlerin, yıldızların etrafındaki yaşanabilir bölgelerde keşfedilmesi çok heyecan vericidir; çünkü eğer gezegen tıpkı Dünya gibi kayalık yapıda ve suya sahipse potansiyel olarak yaşamı barındırabilir.
[3] Şu anda ötegezegen sayısı 600’e yakındır. Dikine hız tekniği kullanılarak bulunan ötegezegen sayısına ek olarak NASA’nın Kepler görevi alternatif bir yöntem kullanarak 1200’den fazla ötegezegen adayı bulmuştur. Bu yöntemde yıldızın önünden bir gezegen geçer ve yıldızın ışığının bir kısmı engellenir; burada yıldızın parlaklığındaki küçük azalma araştırılır. Geçiş yöntemi kullanılarak keşfedilen gezegenlerin çoğu bizden çok uzaktadır. Fakat tersine, HARPS tarafından bulunan gezegenler Güneş’e yakın yıldızların etrafındadır. Bu da onları çok çeşitli takip gözlemleri için daha iyi hedefler kılmaktadır.
[4] Neptün’ün kütlesi Dünya’nın 17 katıdır.
[5] Bu devasa gözlem programı Stéphane Udry (Cenevre Gözlemevi, İsviçre) tarafından yürütülmektedir.
[6] Kütle tayini, bakış doğrultusuna göreli olarak, yörünge düzleminin eğimine de bağlı olduğundan, ki bu bilinmemektedir, dikey hız yöntemini kullanarak, gökbilimciler yalnızca gezegenin minimum kütlesini elde edebilirler. İstatistiksel bakış açısından bu minimum kütle sıklıkla gezegenin gerçek kütlesine yakındır.
[7] HARPS şimdiye kadar yaşanabilir bölge içerisinde bulunan iki süper Dünya bulmuştur. İlki, Gliese 581 d, 2007’de keşfedilmiştir (eso 0722). HARPS ayrıca Gliese 581 yıldızı etrafındaki yaşanabilir bölgedeki diğer süper Dünya adayının (Gliese 581 g) var olmadığını ortaya koymuştur.
[8] Çok sayıda ölçümle HARPS’ın algılama duyarlılığı kütleleri 10 Dünya kütlesi ve dönemi 1 yıla kadar olan süper Dünyalar için %100’e yakındır ve hatta üç Dünya kütleli ve bir yıl yörünge periyotlu gezegenler için algılama olasılığı %20’ye yakındır.
[9] ESPRESSO, Kayalık Ötegezegen ve Kararlı Tayfsal Gözlemler İçin Echelle Tayfçekeri ESO Çok Büyük Teleskop’u üzerine kurulacaktır. Şu anda ön tasarım aşamasında, 2016’da işletilmek üzere planlanmış. ESPRESSO’nun dikine hız hassasiyeti 0.35 km/sa ya da daha az olacaktır. Karşılaştırma için, Dünya’nın Güneş üzerine etki ettiği dikine hız 0.32 km/sa’dır. Bu çözünürlük ESPRESSO’nun düşük kütleli yıldızların yaşanabilir bölgelerindeki Dünya kütleli gezegenleri keşfetmesine imkân tanır.
ESO-Türkçe (Çeviri: Özgecan Önal-İstanbul Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü – ESON Türkiye Ekibi)
