Avrupalı gökbilimciler yeryüzüne en yakın yıldız sistemi Alpha Centauri’deki bir yıldızın yörüngesinde kütlesi yaklaşık Dünya büyüklüğünde olan bir gezegen keşfettiler. Bu aynı zamanda Güneş benzeri bir yıldızın etrafında şimdiye kadar keşfedilmiş en hafif gezegen. Gezegen ESO’nun Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan 3.6 metre teleskopu üzerindeki HARPS aygıtı kullanılarak tespit edildi. Sonuçlar Nature dergisinin 17 Ekim 2012 tarihli sayısında çevrimiçi olarak yayınlanacak.
Alpha Centauri güney gökküresindeki en parlak yıldızlardan biridir ve Güneş Sistemi’ne en yakın yıldız sistemidir — sadece 4.3 ışık-yılı uzaklığındadır. Aslında bir üçlü yıldız sistemidir — Alpha Centauri A ve B olarak adlandırılan, birbirleri etrafında dolanan Güneş benzeri yakın bir çift yıldız sistemi ve daha uzakta sönük Proxima Centauri olarak bilinen sönük kırmızı bir bileşenden oluşmaktadır [1]. 19. yüzyıl gökbilimcileri Güneş Sistemi’nin ötesinde yaşam barındırabilecek bu en yakın sistemin etrafında gezegenler olabileceğine dair tahminlerde bulunmuş olsalar da, gittikçe hassas hale gelen araştırmalarda pek sonuç alınamamıştı. Şimdiye kadar.
“HARPS aygıtı ile yaptığımız gözlemlerimiz dört yıldan fazla süredir devam ediyor ve sonunda küçük, ama Alpha Centauri B’nin etrafında 3,2 günde bir dolanan bir gezegenin varlığına dair gerçek bir sinyal almayı başardık,” diyor araştırma makalesinin başyazarı Xavier Dumusque (Cenevre Gözlemevi, İsviçre ve Porto Üniversitesi Astrofizik Merkezi, Portekiz). ”Yöntemlerimizi son sınırlarına kadar zorlayan olağanüstü bir keşif bu!”
Avrupalı ekip gezegeni, Alpha Centauri B yıldızı üzerine uyguladığı kütleçekim etkisinin meydana getirdiği küçük yer değiştirmelerin seçilmesiyle tespit etti [2]. Bu çok küçük bir etki — yıldızın ileriye ve geriye doğru saniyede 51 santimetreden (1.8 km/saat) fazla olmayacak şekilde hareket etmesine yol açıyor, yaklaşık olarak bir bebek arabasının hızı kadar. Bu şimdiye dek bu yöntemle elde edilen en yüksek hassasiyet anlamına geliyor.
Alpha Centauri B Güneş’e çok benziyor ancak biraz daha küçük ve daha az parlak. Dünya’nın kütlesinden biraz daha büyük olan yeni keşfedilen gezegen [3], yıldızından yaklaşık 6 milyon kilometre uzaklıkta bulunuyor, Güneş Sistemi’ndeki Merkür’ün Güneş’e uzaklığından çok daha yakın. Çift yıldız sistemindeki diğer parlak bileşen olan Alpha Centauri A, yüz kat daha uzakta bulunuyor, ancak yine de gezegenin gökyüzünde oldukça parlak bir cisim olarak görünüyor.
Güneş-benzeri bir yıldızın etrafında ilk kez bir ötegezegen keşfi aynı ekip tarafından 1995 yılında yapıldı ve o tarihten bu yana 800’den fazla gezegenin keşfi onaylandı, ancak bunların çoğu Dünya’dan büyük olup, Jüpiter’in birkaç katı büyüklüktedirler [4]. Şu anda gökbilimcileri zorlayan şey ise başka bir yıldızın etrafındaki yaşanabilir bölge [5] içerisinde dünya ile karşılaştırılabilir büyüklükte bir gezegenin varlığını tespit edip, özelliklerini ortaya çıkarmak olarak görünüyor. İlk adım şu anda geçilmiş oldu [6].
“İlk kez Güneş-benzeri bir yıldız etrafında kütle olarak Dünya’ya benzeyen bir gezegen bulundu. Yörüngesi yıldıza çok yakın ve bildiğimiz anlamdaki yaşam için oldukça sıcak olmalı,” diye ekliyor ekibin üyelerinden yardımcı yazar Stéphane Udry (Cenevre Gözlemevi), “ancak bu çoğu gezegen sisteminden sadece biri olabilir. HARPS ile elde ettiğimiz diğer sonuçlar ve Kepler’in elde ettiği bulgular, düşük kütleli gezegenlerin çoğunun bu tür sistemler içerisinde bulunduğunu açıkça gösteriyor.”
“Bu sonuç Güneş civarındaki bölgede bir ikiz Dünya tespit edilmesi yolunda atılmış önemli bir adımı temsil ediyor. Heyecan verici bir zaman aralığındayız!” diye sonlandırıyor Xavier Dumusque.
Notlar
[1] Çoklu bir yıldızın bileşenleri yıldızın ismine eklenen büyük harflerle isimlendirilmektedir. Alpha Centauri A en parlak bileşen, Alpha Centauri B bir miktar sönük ikinci yıldız ve Alpha Centauri C ise çok daha sönük Proxima Centauri yıldızıdır. Proxima Centauri yeryüzüne A ve B yıldızlarına göre daha yakındır, bu nedenle resmi olarak en yakın yıldızdır.
[2] HARPS bir yıldızın dikine hızını — Dünya’ya yakınlaşma ya da uzaklaşma hızı — olağan üstü hassasiyetle ölçmektedir. Bir yıldızın etrafında dolanan bir gezegen, yıldızın uzakta bulunan yeryüzündeki bir gözlemcinin ölçebileceği bir uzaklaşma ve yakınlaşma hareketi sergilemesine yol açar. Doppler etkisi nedeniyle, yıldızın dikey hızındaki değişim, yıldızın tayfındaki kaymaların, yıldız uzaklaştıkça (kırmızıya kayma) daha uzun dalgaboylarına, yıldız yakınlaştıkça daha kısa dalga boyuna (maviye kayma) yaklaşmasına yol açıyor. Yıldızın tayfındaki bu küçücük değişim HARPS gibi yüksek-hassasiyetli tayf ölçerler ile ölçülebilmekte ve gezegenin varlığını tespit etmek için kullanılmaktadır.
[3] Dikine hız yöntemi kullanılarak, gökbilimciler gezegenin sadece minimum kütlesini tahmin edebiliyorlar, çünkü kütle tahmini ayrıca yıldız sisteminin gözlemcinin bakış doğrultusuna göre bilinmeyen yörünge düzlemine de bağlıdır. Ancak istatistik bakış açısından bu minimum küyle çoğunlukla gezegenin gerçek kütlesine yakındır.
[4] NASA’nın Kepler görevi alternatif bir yöntemle 2300 aday gezegen bulmuştur — gezegen yıldızın önünden geçerken (geçiş yöntemi) yıldızın parlaklığında meydana gelen hafif düşüş ve bir miktar ışığın engellenmesi. Bu yöntemle keşfedilen gezegenlerin çoğu bizden oldukça uzaklar. Buna karşın HARPS ile bulunan gezegenler Güne’e yakın yıldızların etrafında bulunuyorlar — yeni keşifle şimdiye kadarki en yakını oldu. Bu sayede bu sistemler, gezegenlerin atmosferlerini incelemek gibi, yapılacak takip gözlemleri türünden ilave gözlemler için çok daha iyi birer hedef konumundalar.
[5] Yaşanabilir bölge bir yıldızın etrafında uygun koşullar altında suyun sıvı olarak bulunabileceği dar, dairesel bir bölgedir.
[6] ESPRESSO, Kayalık Ötegezegenle ve Kararlı Tayfsal Gözlemler için Echelle Tayföleri, ESO’nun Çok Büyük Teleskopu üzerine kurulacak. Şu anda nihai tasarım devam etmekte olup, 2016 yılı sonunda ya da 2017 başında çalışmaya başlaması planlanıyor. ESPRESSO dikey hız hassasiyetini 0.35 km/saat ya da altına düşürmek için çalışacak. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Dünya Güneş üzerinde 0.32 km/saat’lik bir dikey hız oluşturmaktadır. Bu çözünürlük ESPRESSO’nun yaşanabilir bölgede Dünya-kütlesinde gezegenleri keşfedebilmesini sağlayacak. ESPRESSO konsorsiyumu şu anki keşiften sorumlu olan ekip üyelerinden oluşmaktadır.
ESO-Türkiye (Çeviri: Arif Solmaz-Çağ Üniversitesi Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi)
