On yıldan fazla zamandır süren arayışlar mutlu sonla noktalandı: AU Microscopii yörüngesinde gezegen keşfedildi. Bebek yaştaki yıldız kalıntı malzemeyle dolu diskle çevrilidir. Gökbilimciler TESS’in işaret ettiği yere Spitzer teleskopu ile bakarak burada Neptün büyüklüğünde bir gezegen olduğunu belirledi.
Kısaca AU Mic olarak bilinen sistem oldukça fazla bilgi sakladığından bir nevi laboratuvar niteliğinde: gezegenler ve atmosferleri nasıl oluşuyor ve evrimleşiyor bilgisi için ihtiyaç duyacağınız bir kaynak.
George Mason Üniversitesinden Bryson Cale: “AU Mic yakınlardaki genç bir M tipi cüce yıldızdır. Büyük bir enkaz diski ile çevrili durumdadır. Şimdi bu diskle birlikte bir de gezegene sahip olduğunu TESS ve Spitzer yardımıyla öğrendik. Tüm bu unsurları birlikte bulunduran başka benzer bir sistem yok” diyor.
Araştırma ekibi keşfi kutlamak için bir poster de hazırladı. Eğlenceli ve bilgi dolu poster için bilim insanları ile sanatçılar birlikte çalıştı.
AU mic, 20 ile 30 milyon yıl yaşında olup soğuk bir kırmızı cücedir. Güneş’e göre 150 kat daha küçük yaşta olan yıldızın kütle çekimi ürettiği ısıyı içeri çekerek onu sıkıştırır. Yıldızın enerjisinin %10’u hidrojeni helyuma çevirdiği füzyon tepkimesinden kaynaklıdır.
31.9 ışık yılı uzaktaki sistem Güney takımyıldızlarından Mikroskop takımyıldızında bulunuyor. Aynı yıldız grubundaki Beta Pictoris adlı iki gezegeni olan kalıntı diskiyle çevrili büyük ve sıcak A tipi yıldızın yakınındadır.
Buradaki sistemler aynı yaşa sahip olsa da gezegenleri oldukça farklıdır. AU Mic b gezegeni neredeyse yıldızına düşecek kadar yakındır ve her turunu 8.5 günde tamamlar. 58 Dünya kütlesiyle daha çok Neptün benzeridir. Buna karşılık Beta Pictoris b ve c ondan 50 kat daha büyük ve sırasıyla 21 ve 3.3 yıl süren yörünge dönemlerine sahiptir.
Maryland Üniversitesinden Thomas Barclay: “AU Mic b’nin yıldızından uzakta oluştuktan sonra içeri göç ettiğini düşünüyoruz. Buna karşılık Beta Pictoris b göç etmiş görünmüyor. Bu farklılıklar gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve değiştiğini görmek açısından önemlidir” diyor.
AU Mic gibi yıldızların çevresindeki gezegenleri keşfetmek belirli zorlukla içermektedir. Bu tip oldukça hareketli ve enerjik yıldızlar güçlü manyetik alanlara sahiptir ve güneş lekeleri gibi koyu lekelerle, yüksek manyetik alanlarla donanımlıdır. Sık sık güçlü patlamalara uğradıklarından parlaklıkları değişir.
TESS AU Mic’i gözlerken Temmuz ve Ağustos 2018’de bilinen en güçlü yıldız fişeklerinden daha güçlü fişek üretti. Bu tür etkiler gözlemlemeyi zorlaştırır.
Bu tür olaylar yine de gezegenin geçiş yöntemiyle keşfedilmesinin önüne geçemedi. Bir gezegen yıldızının önünden geçerken parlaklığında ufak bir azalmaya neden olur. TESS gökyüzündeki büyük alanları 27 günde bir taramaktadır. Bu da bilim insanlarının gezegenin geçiş yöntemiyle keşfine izin vermiştir.
Yıldızın parlaklığındaki azalmalar bir gezegeni işaret eder ama onu belirlemek için en az iki gözlem verisi daha gerekir. TESS ile iki geçiş gözlendi ve Spitzer ile de yörünge zamanı belirlenerek gezegen onaylanmış oldu.
Geçiş sırasındaki parlaklık azalması gezegenin büyüklüğü ve yörünge uzaklığıyla ilgilidir. TESS ve Spitzer AU Mic b’nin büyüklüğünü ve yörüngesini bu gözlemler sonucu belirleyebildi: Gezegen Neptün’den %8 daha büyük.
Bunun ardından yer merkezli teleskoplarla (W.M. Keck Gözlemevi, Hawaii’deki Kızılötesi teleskop tesisi ve Avrupa Güney Gözlemevi) gelen verilerle de AU Mic b’nin Dünya’dan 58 kat kütleli olduğu tespit edildi.
Bu keşif aynı zamanda TESS’in gücünü de göstermektedir. AU Mic gibi yıldızların çevresindeki gezegenlerin keşfedilmesi artık zaman meselesi.
