ESO’nun ötegezegen çalışmalarına öncülük eden gelişmiş HARPS aygıtını kullanan gökbilimciler, Güneş-benzeri HD 10180 yıldızının etrafında en az beş gezegen içeren bir gezegen sistemi keşfetti. Araştırmacılar sistemin ayrıca şimdiye dek bulunan en küçük kütleli gezegeni de içeren iki tane daha gezegen içerebileceğine dair kanıtlara da sahipler. Gezegen sayısı bakımından (Güneş Sistemi’nin sekiz gezegeniyle karşılaştırabileceğimiz yedi adet gezegen) bu sistem bizim Güneş Sistemi’ne de benziyor. Bununla birlikte, araştırma takımı gezegenlerin yıldızdan uzaklığının Güneş Sistemi’mizde de görüldüğü gibi düzenli bir sıra izlediği yönünde kanıtlar buldular.
“Şimdiye dek beklenen en çok gezegenli sistemi bulmuş olduk. Bu dikkate değer keşif aslında ötegezegen araştırmalarında yeni bir döneme girdiğimize işaret etmektedir: sadece tekli gezegenlerin değil, karmaşık gezegen sistemlerinin araştırılması. Yeni sistemdeki gezegen hareketlerinin araştırılması gezegenler arasındaki karmaşık kütleçekimsel etkileşimleri gözler önüne sermekte ve sistemin uzun-dönemli evrimi hakkında derinlemesine bir bakış açısı sunmaktadır.” diye açıklıyor sonuçların açıklandığı araştırma makalesinin baş yazarı Christophe Lovis.
Gökbimciler takımı güney gökküresi takımyıldızlarından Küçüksuyılanı (Hydrus) doğrultusunda 127 ışık yılı uzaklıkta yer alan, Güneş-benzeri bir yıldız olan HD 10180’in altı yıl süren araştırması için ESO’nun Şili, La Silla’daki 3.6 metrelik teleskopu üzerinde bulunan HARPS tayfölçerini kullandılar. HARPS rakipsiz ölçüm kararlılığına ve büyük hassasiyete sahip bir aygıttır ve dünyanın en başarılı ötegezegen avcısıdır.
Sistemde yer alan beş ya da daha fazla gezegenin karmaşık kütleçekimsel etkileşimleri yıldız üzerinde küçük yer değiştirme hareketine neden olmaktadır, gökbilimciler bu etki nedeniyle sistemin çekim merkezi etrafında dolanan yıldızın ileriye ve geriye doğru olan küçük hareketini 190 ayrı HARPS ölçümü sayesinde tespit ettiler. En güçlü beş sinyal Neptün-benzeri kütleye – 13 ila 25 Dünya kütlesi arasında [1] – sahip, yıldız etrafında yaklaşık 6 ila 600 gün arasında değişen yörünge dönemleriye, beş gezegene karşılık gelmektedir. Gezegenlerin yıldızlarına olan uzaklıkları Yer-Güneş mesafesinin 0.06 ila 1.4 katına karşılık gelmektedir.
“Sistemde iki tane daha gezegenin varlığına dair makul nedenlerimiz olduğuna inanıyoruz.” diyor Lovis. Biri yörünge dönemi 2200 gün olan Satürn-benzeri (minimum kütlesi 65 Yer kütlesi) bir gezegen. Diğeri ise yaklaşık 1.4 Yer kütlesiyle şimdiye dek keşfedilen en küçük kütleli gezegen. Gezegen yıldızına oldukça yakın bir mesafede, Yer-Güneş uzaklığının % 2’si kadar bir uzaklıkta bulunmaktadır. Bu gezegen üzerindeki bir “yıl” sadece 1.18 Dünya günü sürmektedir.
Takım üyelerinden Damien Ségransan “Bu nesne yıldızı üzerinde – yürüme hızından daha az- sadece 3 km/saat’lik bir yalpalama hareketine neden olmaktadır – bu ise ölçümü çok güç olan bir harekettir.” diyor. Eğer doğrulanırsa, bu nesne Corot-7b benzeri, başka bir sıcak kayalık gezegen örneği olacaktır.
HD 10180 etrafında keşfedilen gezegen sistemi birçok açıdan eşsiz bir konuma sahiptir. Herşeyden önce, Mars’ın yörüngesine eşit bir uzaklıkta Neptün-benzeri en az beş gezegeniyle bu sistem Güneş Sistemi’nin iç bölgesinden daha kalabalıktır, ve burada çok daha büyük kütleli gezegenlere sahiptir [2]. Buna ilaveten sistem muhtemelen Jüpiter-benzeri bir gaz devi içermemektedir. Ek olarak, tüm gezegenlerin neredeyse dairesel bir yörüngeye sahip olduğu görülmektedir.
Şimdiye dek, en az üç gezegene sahip onbeş tane sistemden haberdardılar. Rekoru en son elinde tutan, iki tanesi dev, beş gezegenli 55 Cancri sistemiydi. “Bir tanesi de HD 10180 etrafında dolanan düşük kütleli gezegen sistemlerinin oldukça yaygın olduğu görülüyor, fakat oluşum süreçleri halen bir bilmece olarak kalmaktadır.” diyor Lovis.
Yeni keşfi diğer gezegen sistemlerinin verileriyle birlikte değerlendiren gökbilimciler Güneş Sistemi’mizde geçerli olan Titius-Bode yasasına karşılık gelen bir düzen buldular: gezegenlerin yıldıza olan uzaklıklarının düzgün bir sıra izlediği görülmektedir [3]. “Bu, bu tür gezegen sistemlerinin oluşum süreçlerine ait bir işaret olabilir.” diyor takım üyesi Michel Mayor.
Bu sistemleri araştırırken gökbilimciler tarafından bulunan önemli başka bir sonuç ise, gezegen sisteminin kütlesi ile ev sahibi yıldızın kimyasal içeriği arasında bir bağlantı olduğudur.En düşük kütleye sahip dört sistem düşük kütleli ve metal-fakiri yıldızlar etrafında bulunurken, çok büyük kütleli tüm gezegen sistemleri, büyük kütleli ve metal-zengini yıldızların etrafında bulunmaktadırlar [4]. Bu gibi özellikler mevcut teorik modelleri desteklemektedir.
Keşif, Fransa’daki Haute-Provence Gözlemevi’nde gerçekleştirilen “Geçiş Yapan Ötegezegenlerin Tespiti ve Dinamiği” adlı konferansta bu gün duyurulmuştur.
Notlar
[1] Gökbilimciler dikine hız yöntemini kullanarak gezegenin sadece minimum kütlesini tahmin edebilmektedirler, kütle tahmini ayrıca yörünge düzleminin görüş doğrultusuna göre olan -bilinmeyen- eğimine de bağlıdır. İstatiksel bakış açısıyla gezegenin minimum kütlesinin yaklaşık olarak gerçek kütlesine yakın olduğunu da söyleyebiliriz.
[2] HD 10180 sisteminin iç bölgesinde bulunan gezegenlerin ortalama kütlesi 20 Dünya kütlesine karşılık gelirken bu değer Güneş Sistemi’mizde (Merkür, Venüs, Dünya ve Mars) ortalama olarak Yer’in kütlesinin yarısı kadardır.
[3] Titius-Bode yasası gezegenlerin Güneş’ten olan uzaklıklarının basit bir düzen izlediğini ifade etmektedir. Dış gezegenler için, her gezegenin Güneş’ten olan ortalama uzaklığının bir öncekinin iki katı olduğu öngörülmüştür. Hipotez Ceres ve Uranüs’ün yörüngelerini doğru olarak tahmin ederken, Neptün’ün yörüngesiyle ilgili olan öngörüsünde başarısız olmuştur.
[4] Gökbilimde kullanılan tanıma göre hidrojen ve helyum dışındaki tüm diğer elementler “metal” olarak sınıflandırılırlar. Bir kaç küçük hafif kimyasal element dışında bu gibi metallerin tümü farklı nesillerdeki yıldızlar tarafından üretilmektedir. Kayalık gezegenler “metallerden” meydana gelmektedirler.
Kaynak: ESO-Türkçe
