22 Nisan 2015

Ötegezegene Ait İlk Görünür Işık Tayfı

Yeni yöntem gelecek için umut vaadediyor

ESO’nun Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan gezegen-avcısı HARPS aygıtını kullanan gökbilimciler ilk kez bir ötegezegenden yansıyan görsel ışığa ait tayfın doğrudan gözlemini gerçekleştirdiler. Gözlemler ayrıca normal bir yıldızın çevresinde keşfedilen ilk gezegen olan bu ünlü nesnenin yeni özelliklerini ortaya çıkardı: 51 Pegasi b. Elde edilen sonuçlar bu teknik için heyecan verici bir gelecek vaadediyor, özellikle VLT üzerindeki ESPRESSO ve E-ELT gibi yeni nesil aygıtların geliştirilmesi ile.

Pegasus takımyıldızındaki 50 ışık yılı uzaklıkta yer alan 51 Pegasi yıldızının b gezegeni yeni bir yöntemle incelendi (ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger).

51 Pegasi b [1] Yeryüzü’nden yaklaşık 50 ışık-yılı uzaklıkta Kanatlı At takımyıldızı doğrultusunda yer almaktadır. 1995 yılındaki keşfiyle her zaman Güneş benzeri normal bir yıldızın etrafında bulunan ilk ötegezegen olarak hatırlanacaktır [2]. Gezegen ayrıca sıcak Jüpiter türü olarak sınıflandırılmaktadır — görece yaygın oldukları bilinen bu türden gezegenlerin, boyut ve kütleleri Jüpiter’e benzerken, yıldızlarına çok daha yakın bir yörüngede dolandıkları için yüzey sıcaklıkları daha fazladır.

Şimdiye kadar 1200 gezegen sisteminde 1900’den fazla ötegezegenin varlığı tespit edilmiş olsa da, keşiflerin yirminci yılında, 51 Pegasi b ötegezegen çalışmalarındaki yeni bir gelişme ile tekrar sahalara dönüş yaptı.

Yeni tespiti gerçekleştiren araştırma ekibinin başında Portekiz’deki, Astrofizik ve Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden (IA, Porto) ve ESO Şili’de çalışan doktora öğrencisi Jorge Martins bulunmaktadır. Ekip Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan ESO 3.6-metre teleskopu üzerindeki HARPS aygıtını kullanmıştır.

51 Pegasi’nin gökyüzündeki yeri (ESO, IAU and Sky & Telescope).

Şimdilerde bir ötegezegenin atmosferini incelemek için kullanılan en yaygın yöntem şu şekilde gerçekleşiyor:  ev sahibi yıldızın etrafında dolanan gezegen, yıldızın tam önünden geçiş yaptığı sırada yeryüzünden gözleniyor, yıldız ışığı gezegen atmosferinden geçiş yaparak kısmen filtre ediliyor, gözlenen bu ışık gezegenin atmosferi hakkında bilgiler içeriyor.

Yeni teknik bir gezegen geçişi olayı bulmaya dayanmıyor, bu nedenle potansiyel olarak çok daha fazla ötegezegen üzerinde kullanılabilir. Gezegenin tayfının görünür ışıkta doğrudan tespit edilmesini sağlıyor, yani gezegenin başka yöntemlerle elde edilemeyen farklı özellikleri ortaya çıkarılabiliyor.

Ev sahibi yıldızın tayfı, yörüngesinin tarif ettiği gezegenden yansıması beklenen benzer bir ışık izinin aranmasına rehberlik edecek bir şablon olarak kullanılıyor. Bu fazlasıyla zor bir görev çünkü gezegenler parıldayan yıldızlarına kıyasla aşırı sönük kalıyorlar.

Gezegenden gelen sinyal küçük etkiler ve gürültü kaynaklarından kolay bir şekilde etkilenebiliyor [3]. Bu tür zorluklara rağmen, 51 Pegasi b’ye ait HARPS verilerine uygulanan yeni tekniğin başarısı bu işin yapılabilir olduğunu gösteren oldukça değerli bir kanıttır.

Jorge Martins şöyle açıklıyor: “Bu tür bir tespit yönteminin bilimsel önemi çok büyük, bu sayede gezegenin gerçek kütlesini ve yörünge eğimini ölçebiliyoruz, ki bunlar sayesinde sistemi tamamen anlayabiliriz. Ayrcıa gezegenin yansıtması, ya da albedosunu tahmin ederek hem yüzey hem de atmosfer içeriğine dair bilgiler elde edebiliyoruz.

51 Pegasi b’nin Jüpiter’in yarısı kadar kütleye sahip olduğu ve yörünge eğiminin Yeryüzü doğrultusunda yaklaşık dokuz derecelik bir eğime sahip olduğu bulunmuştu [4]. Gezegenin ayrıca Jüpiter’den daha büyük ve yüksek derecede yansıtıcı özelliğe sahip olduğu görülüyor. Bunlar ev sahibi yıldızına oldukça yakın ve yoğun yıldız ışığı altındaki bir sıcak Jüpiterin genel özellikleridir.

Video 1: Görsele bakış (ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger).

Araştırma ekibi için HARPS aygıtı oldukça gerekli bir aygıttı, ancak yeni yöntemin uygulanması aşamasında sınırlı bir yeteneği olan ESO’nun 3.6-metrelik teleskopu ile elde edilen sonuçlar gökbilimciler için heyecan vericiydi. Bunun gibi günümüz aygıtları ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ve gelecekteki Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu gibi büyük teleskopların üzerindeki çok daha gelişmiş aygıtlar sayesinde gölgede kalacak [5].

VLT üzerindeki ESPRESSO tayf-ölçeri ile ilk ışığın alınmasını sabırsızlıkla bekliyoruz, böylece bu ve benzeri gezegen sistemlerini daha detaylı olarak inceleyebiliriz,” diyor son olarak IA ve Porto Üniversitesi’nden ekip üyesi Nuno Santos.

Video 2: 51 Pegasi yıldızı (ESO/Digitized Sky Survey 2/A. Fujii. Music: Johan B. Monell).

Notlar

[1] Hem 51 Pegasi b hem de ev sahibi yıldızı 51 Pegasi Uluslar-arası Gökbilim Derneği’nin (IAU) Öte-Dünyaları-İsimlendir adlı halka açık yarışmada yer alan nesneler arasındadır. Her iki nesneye de isim önerilebilmektedir.

[2] Daha önce iki adet gezegenimsi nesnenin bir atarcanın olağanüstü koşullarında, yörüngede dolandıkları tespit edilmiştir.

[3] Buradaki zoruk uzakta ve parlak bir şekilde yanan bir lambanın etrafında uçan minicik bir sinekten yansıyan sönük ışığı araştırma çalışmasına benzemektedir.

[4] Bunun anlamı, gezegenin yörünge düzleminin Yeryüzü’nden bakıldığında kenardan görülecek kadar düzleme yakın olmasıdır, geçiş olaylarının gerçekleşmesi için aslında bu değer yeterince yakın değildir.

[5] VLT üzerindeki ESPRESSO ve daha sonra gelecek E-ELT gibi daha büyük teleskoplar üzerindeki daha güçlü aygıtlar, hassasiyet ve ışık toplama gücü bakımından belirgin bir artış imkanı sağlayacaktır, bu da daha küçük ötegezegenlerin tespit edilebilmesini ve 51 Pegasi b’ye benzeyen gezegenler hakkında elde edilen verilerdeki detayların artmasını sağlayacaktır.

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>

*