13 Ocak 2021

Bir dedektiflik hikayesi gibi gezegen keşfi

Keşif süreci bir dedektiflik hikayesine benzeyen KOI-5Ab gezegeni, 1800 ışık yılı uzaklıkta Güneş benzeri bir yıldızın çevresinde dolanıyor. Gezegenin bağlı yıldız üçlü bir yıldızın üyesi. Gezegenin keşfi Kepler, yer-merkezli teleskoplar ve ardından TESS verileriyle gerçekleşti. Gezegenin başka ilginç özellikleri de var. (Caltech/R. Hurt (Infrared Processing and Analysis Center, or IPAC))

NASA’nın Kepler teleskopu 2009’da göreve başladıktan kısa süre sonra çok yıldızlı bir sistemde Satürn’ün yarı kütlesinde bir cisim olduğunu keşfetti. KOI-5Ab aday gezegenler listesinin ikinci grubundaydı ve Kepler ardı ardına gezegen keşfedilince gökbilimciler tarafından sonraya bırakıldı.

Kepler’in görevi 2018’de bittiğinde geride 2394 gezegen ve 2366 gezegen adayı bıraktı. KOI-5Ab’de bu adaylardan biriydi.

NASA’nın Ötegezegen Bilim Enstitüsünden (Exoplanet Science Institute) David Ciardi: “KOI-5Ab verileri oldukça karmaşık olduğu için sonraya bırakılmıştı; çünkü elimizde binlerce başka aday vardı. Kepler’den gelen günlük verilerin heyecanı da eklenince açıkçası bu gezegene bakmayı unuttuk” diyor.

Yıllar süren unutkanlığın ardından şimdi NASA’nın yeni ötegezegen avlama teleskopu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ve bir dizi yer-merkezli gözlemevi yardımıyla Ciardi sonunda KOI-5Ab’deki sır perdesini araladı ve varlığını kanıtladı. Gezegen gerçekten ilginç özelliklere sahip.

Gezegen, Güneş Sistemimizdeki Jüpiter ve Satürn gibi bir gaz devi. Bununla birlikte üçlü yıldızdan birinin çevresinde ve yakınındaki ikinci yıldızın düzlemine göre aykırı bir yörüngede dolanıyor. İşte sorun burada başlıyor: Eğer bu sistem bir gaz ve toz bulutundan oluşmuşsa nasıl böyle bir aykırı yörüngesi olabilir?

“Üç yıldızlı sistemlerde çok gezegen keşfetmedik ama bu gezegen yörüngesi nedeniyle ilgimizi çekiyor. Çok yıldızlı sistemlerde ; tek yıldızlı sistemlere göre gezegenlerin nasıl, ne zaman oluştuğunu ve özelliklerini karşılaştırdığımızda ortaya yanıt veremediğimiz birçok soru çıkıyor. Belki de bu sistemi daha yakından inceleyerek sorularımıza yanıt bulabiliriz” diyor Ciardi.

Tesadüfler

Ekip önce Hawaii’deki WM Keck ve Gemini North Gözlemevinden ve Caltech’in Palomar Gözlemeviyle elde edilen verilere bakarak üçlü bir yıldız sistemindeki bir yıldızın çevresinde bir gezegen olduğunu belirlediler. Ancak alınan sinyalin diğer iki yıldızdan kaynaklanan bir hata olup olmadığını ve üstelik bir gezegen varsa da hangi yıldızın çevresinde dolandığını anlayamadılar.

Sonra sıra TESS’e geldi. TESS teleskopu bir gezegen yıldızının önünden geçerken yıldızın yaydığı ışığın azalma miktarına bakarak gezegeni onaylar ki bu yönteme geçiş yöntemi denir. TESS’in görüş alanına giren sisteme bakan teleskopla gözlenen cisim aday gezegen sınıfına alındı ve adına TOI-1241b denildi. Kepler’in verilerinde olduğu gibi TESS’de gezegenin beş günde bir yıldızının çevresinde dolandığını belirledi. Ancak o zaman bu gezegenin daha önce Kepler tarafından gözlendiği bilinmiyordu.

TESS verilerini gözden geçiren Ciardi tanıdık bir şeyler olduğunu fark etti: “Bu hedefi hatırlıyorum, diye düşündüm. Ancak gezegenin gerçek olup olmadığını veya verilerdeki kesintinin sistemde bulunan başka bir yıldızdan gelip gelmediğinden emin olamadık. Belki de sistemde bilinmeyen dördüncü bir yıldız vardı.”

İpuçları

Ardından bu hedefe ilişkin tüm veriler toplandı. WM Keck teleskopu yıldızın gezegene uyguladığı kütle çekimi nedeniyle yalpalamasını ölçerek gezegen keşfeder. Bu veriler eşliğinde orada bir gezegen olduğu ortaya çıkarıldı.

“Bingo, oradaydı! TESS gezegene tekrar bakmasaydı asla geri dönüp bu dedektifliği yapmazdım.”

KOI-5Ab, yıldız B’ye yakın komşu olan yıldız A’nın çevresinde dolanıyor. Yıldız A ve B birbirleri çevresinde 30 yılda bir tur atmaktadır. Kütleçekimsel etkiyle birbirine bağlı olan üçüncü yıldız C ise her 400 yılda bir A ve B çevresinde dolanır.

Sıradışı Bir Yörünge

Gezegenin yörüngesi sıra dışı. Bağlı olduğu yıldıza komşu olan B yıldızına göre aykırı bir düzlemde dolanıyor ve bunun nedeni henüz bilinmiyor. (Caltech/R. Hurt (Infrared Processing and Analysis Center, or IPAC))

Veri setlerinden beklenen diğer bilgi ise gezegenin yörünge düzleminin yıldızlarla aynı olması yönündeydi. Ancak gezegenin yıldız B ile aynı düzlemde olmadığını gösterdi. Gökbilimciler buna neyin sebep olduğunu bilmiyor. Ancak ikinci yıldızın oluşumu sırasında gezegeni kütleçekimsel etkiyle ittiğini, yörüngesini eğdiğini ve içe doğru göç etmesine neden olduğunu düşünüyorlar. Üç yıldızlı sistemler tüm yıldız sistemlerinin yaklaşık %10’unu oluşturur.

Bu keşif çift ya da üçlü yıldız sistemlerinde bulunan ilk gezegen değil. Bir başka benzer örnek yine üçlü yıldız sistemi olan GW Orionis’le ilgili. Burada da gezegen oluşturan disk aykırı bir düzlemde yer alıyor. Çoklu yıldız sistemlerinde yüzlerce gezegen bulunmasına rağmen tek yıldızlı sistemlere oranla sayıları oldukça azdır. Bunun nedeni gözlemsel önyargı olabilir (tek yıldızlı sistemlerde gezegen keşfi daha kolaydır) veya gezegenlerin çoklu yıldız sistemlerinde daha az olması olabilir.


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

%d blogcu bunu beğendi: