15 Ocak 2014

M67’nin İlk Gezegenleri

HARPS altı yıllık çalışma sonunda Messier 67’de üç yeni gezegen keşfetti.

ESO’nun Şili’deki gezegen avcısı HARPS aygıtı ile birlikte, dünya genelinde diğer bazı teleskopları kullanan gökbilimciler Messier 67 kümesindeki bir yıldızın çevresinde dolanan üç gezegen keşfetti. Güneş Sistemi’nin dışında şimdiye kadar binden fazla gezegen bulunmuş olsa da, bunlardan çok az bir kısmı yıldız kümelerinde yer alıyor. Dikkat çekici biçimde, bu yeni ötegezegenlerden biri nadir olarak gözlenen bir güneş ikizinin etrafında dolanıyor — bu tür yıldızlar Güneş’le neredeyse aynı özellikleri sergiliyorlar.

M67 yıldız kümesinde güneş benzeri bir yıldızın çevresinde dolanan gezegen ressam tarafından böyle düşünülmüş (ESO/L. Calçada).

Güneş Sistemi’nin dışındaki gezegen sistemlerinin artık çok yaygın oldukları biliniyor. Bulunan bu ötegezegenler, yaşları, kimyasal yapıları ve gökyüzündeki dağılımların bakımından farklı özelliklere sahip yıldızların etrafında dolanıyorlar. Ancak, şimdiye kadar, yıldız kümeleri içinde sadece birkaç gezegen bulunabildi [1]. Çoğu yıldızın bu tür kümelerde oluştuğu bilindiğinden, bu oldukça tuhaf. Gökbilimciler yıldız kümelerindeki bu gizemli kıtlığı açıklayan, gezegen oluşumlarının farklı süreçlere bağlı olup olmadığını merak ediyorlar.

Yeni çalışmanın lideri Anna Brucalassi (Max Planck Yer-ötesi Fiziği Enstitüsü, Garching, Almanya) ve ekibi daha fazlasını bulmaya çalışıyor. “Messier 67 yıldız kümesindeki tüm yıldızlar Güneş’le neredeyse aynı yaşa ve kimyasal içeriğe sahipler. Bu etken kümeyi, bu tür kalabalık ortamlarda ne kadar gezegenin oluştuğunu ve bunların büyük ya da küçük kütleli yıldızların etrafında mı dolandıklarını araştırmak için mükemmel bir ortama dönüştürüyor.

Araştırma ekibi La Silla Gözlemevi’ndeki ESO’nun 3.6-metrelik teleskopu üzerinde bulunan HARPS gezegen-bulucu aygıtını kullandı. Elde edilen sonuçlar dünya genelindeki diğer teleskoplarla gerçekleştirilen gözlemsel verilerle desteklendi [2]. Messier 67 kümesinden seçilen 88 yıldızın [3] çevrelerinde gezegen olup olmadığı, altı yıllık bir çalışma ile araştırıldı. Gözlemlerde yıldızların yeryüzü doğrultusundaki küçük yer değiştirme hareketleri ölçüldü.

M67 kümesi Yengeç takımyıldızındaki yeri kırmızı daireyle gösterilmiştir. Küme bi,r dürbün ya da orta büyüklükteki bir teleskopla gözlenebilmektedir (ESO, IAU and Sky & Telescope).

Bu küme yaklaşık 2500 ışık-yılı uzaklıkta, Yengeç takımyıldızı doğrultusunda yer almakta olup, yaklaşık 500 yıldızdan oluşmaktadır. Kümelerde bulunan çoğu yıldız, normalde ötegezegen araştırmaları için seçilen yıldızlardan daha sönüktür, bu nedenle bu tür yıldızların muhtemel gezegenlerinden kaynaklanan zayıf sinyallerini tespit edebilmek için HARPS’ın sınırları zorlandı.

Çalışmada keşfedilen üç gezegenden ikisi Güneş benzeri, bir tanesi ise daha büyük kütleli ve evrimleşmiş bir kırmızı dev yıldızın etrafında dolanıyor. İlk iki gezegenin her ikisi de Jüpiter’in üçte biri kütleye sahip ve yıldızlarının etrafında sırasıyla yedi ve beş günde dolanıyorlar. Jüpiter’den daha ağır olan üçüncü gezegenin yıldızı etrafındaki bir turunu tamamlaması ise 122 gün sürüyor [4].

Keşfedilen ilk gezegenler dikkat çekici bir yıldızın etrafında dolanıyorlar — bu yıldız bir güneş ikizi ve neredeyse Güneş’le aynı özelliklere sahip (bkz.:Güneş’in En Yaşlı İkizi Tespit Edildi) [5]. Aynı zamanda küme içinde bulunan ve gezegenleri olan ilk güneş ikizi.

Bulunan üç gezegenden ikisi “sıcak Jüpiter” sınıfında — boyut olarak Jüpiter’e benzer ancak yıldızlarına çok daha yakın konumda olduklarından çok daha sıcaklar. Gezegenlerin üçü de yıldızlarına suyun sıvı olarak bulunabildiği yaşanabilir bölgeden daha yakın yörüngelerde bulunuyorlar.

Elde edilen yeni sonuçlar açık yıldız kümelerindeki gezegenlerin diğer yıldızların etrafındakilerle benzer yoğunlukta bulunduklarını gösteriyor — ancak bulunmaları o kadar kolay değil,” diye ekliyor yeni sonuçları aktaran araştırmanın yazarlarından Luca Pasquini (ESO, Garching, Almanya) [6]. “Veriler daha önce küme gezegenlerini bulmada başarısız olan çalışmalardan farklı şeyleri söylüyor, ancak diğer bazı yeni gözlemlerle uyum içinde. Kümeyi gezegenli ya da gezegensiz yıldızların kütle ve kimyasal içerikleri bakımından nasıl farklılık gösterdiklerini bulmak için gözlemeye devam ediyoruz.

M67’nin Sayısallaştırılmış Gökyüzü Tarayıcısı-2 ile alınmış görüntüsü. Küme görüntünün merkezinde görülüyor (ESO/Digitized Sky Survey 2).

Notlar

[1] Yıldız kümelerinin iki ana türü vardır. Açık kümeler yakın bir geçmişte tek bir gaz ve toz bulutundan oluşan yıldızlardan meydana gelirler. Çoğunlukla Samanyolu gibi gökadaların sarmal kollarında bulunurlar. Diğer yandan küresel kümeler ise gökadaların merkezleri etrafında dolanan çok daha yaşlı küresel yıldız topluluklarıdır. Dikkatlice yapılan araştırmalara rağmen, şimdiye kadar küresel kümelerde hiç gezegen bulunamazken, açık kümelerde ise sayı altıdan az. Geçtiğimiz iki yıl içinde gezegene ev sahipliği yapan kümeler NGC 6811 ve Messier 44 olup, parlak ve yakın Hyades kümesinde ise bir adet gezegen tespit edilmiştir.

[2] Bu çalışma kapsamında ayrıca Fransa’daki Haute-Provence Gözlemevi’nde bulunan SOPHIE aygıtı, ESO’nun Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan 1.2-metrelik İsviçre Leonhard Euler Teleskopu ve ABD, Teksas’ta bulunan Hobby Eberly Teleskopu’nun gözlemleri kullanılmıştır.

[3] Çoğu açık küme birkaç on milyon yıl içinde dağılmaktadır. Bununla birlikte, daha yüksek yıldız yoğunluğuna sahip kümeler daha uzun süre bir arada kalmaktadır. Messier 67 uzun yaşayan bu tür yaşlı kümelere bir örnektir ve Yeryüzü’ne yakın en yaşlı ve en iyi araştırmaların yapılabildiği kümelerdendir.

[4] Dikey hız gözlemlerinde tahminleri yapılan kütle değerleri düşük tahminlerdir: eğer gezegenin yörünge eğimi fazla ise, daha fazla kütle değerine sahip olacaktır ve benzer gözlemsel etkileri gösterecektir.

[5] Güneş ikizleri, güneş-türü ve güneş benzeri yıldızlar, Güneş’e olan benzerliklerine göre sınıflandırılan yıldızlardır. Güneş ikizleri Güneş’e en çok benzeyenlerdir, çünkü benzer kütleye, sıcaklığa ve kimyasal özelliklere sahiptirler. Güneş ikizleri oldukça nadir bulunurlar, ancak benzerlikleri daha az bulunan diğer yıldız türleri çok daha yaygındırlar.

[6] Messier 67’de seçilen 88 örnek yıldızda bulunan 3 gezegenlik tespit oranı, küme üyesi olmayan yıldızların etrafında bulunan ortalama gezegen frekansına yakındır.

Konuyla ilgili Videolar:

3 Gezegen M67’nin yeri. Yakın plan Yıldızlar ve konumları.

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)


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>

*