17 Haziran 2016

Yıldız Kümesindeki Dev Gezegenlerin Beklenmedik Fazlalığı

Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Messier 67 olarak adlandırılan yıldız kümesinde beklenenden çok daha fazla sayıda sıcak Jüpiter tipi gezegen olduğunu buldu. Bu şaşırtıcı sonuç, bir dizi teleskop ve alet kullanılarak elde edildi. Bunların arasında ESO’nun Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan HARPS tayfölçeri de bulunuyor. Kümedeki daha yoğun bölgeler, gezegenler ve yakınındaki yıldızlar arasındaki etkileşimlerin daha sık olmasına neden oluyor. Bu durum sıcak Jüpiter’lerin sayıca fazla olmasını açıklayabilir.

otegezegen

Ressam gözüyle M67 yıldız kümesi içinde, yıldızına oldukça yakın dolanan bir sıcak Jüpiter (ESO/L. Calçada).

Almanya, Garching’teki Max-Planck-Yer-Ötesi Fiziği Enstitüsü’nden Roberto Saglia’nın liderlik yaptığı Şilili, Brezilyalı ve Avrupalı bir ekip ile ESO’dan Luca Pasquini, Messier 67’deki 88 yıldızın yüksek hassasiyetli ölçümlerini toplamak için birkaç yıl çalıştı [1]. Bu açık yıldız kümesi yaklaşık olarak Güneş ile aynı yaşta ve Güneş Sistemi’nin de benzer yoğun bir bölgede ortaya çıktığı düşünülmektedir [2].

Ekip, kısa süreli yörüngelere sahip dev gezegenlerin izlerini aramak için diğer aletler ile birlikte [3] HARPS’ı kullandılar. Yakın bir yörüngedeki büyük bir nesnenin (sıcak Jüpiter’ler olarak bilinen bir gezegen türü) varlığının sebep olduğu yıldızın “yalpalama”sını görmeyi umdular. Diğer birkaç gezegen için daha önceki bulgular ile birlikte, kümede toplamda üç yıldız için sıcak Jüpiter izleri bulundu.

Sayısallaştırılmış Gökyüzü Tarayıcısı 2 (Digitized Sky Survey 2) M67 yıdız kümesi görüntüsü (ESO/Digitized Sky Survey 2).

Bir sıcak Jüpiter, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık üçte birinden daha fazla kütleye sahip dev bir öte gezegendir. “Sıcak” olmalarının sebebi kendi ana yıldızlarına çok yakın bir yörüngede dönmeleridir. Yörünge periyotlarının gösterdiği gibi bir yılları on günden daha az sürüyor. Bu durum, kendi Güneş Sistemi’mizden bildiğimiz gibi bir yılı 12 Dünya yılına denk olan ve Dünya’ya göre çok daha soğuk olan Jüpiter’den çok farklı [4].

Biz açık yıldız kümesini, ötegezegenlerin özelliklerini ve gezegenlerin oluşum teorilerini araştırmak için laboratuar olarak kullanmak istiyoruz”, diye açıklıyor Roberto Saglia. “Burada sadece muhtemelen gezegenlere ev sahipliği yapan birçok yıldız görmüyoruz. Aynı zamanda burada oluşmuş olmaları gereken yoğun bir ortam görüyoruz.

Çalışmalar, sıcak Jüpiter’lerin Messier 67’deki yıldızların etrafında, kümelerin dışındaki yıldızlardan daha yaygın olduğunu gösteriyor. “Bu gerçekten dikkat çekici bir sonuç,” diye şaşırıyor analizleri yürüten Anna Brucalassi. “Yeni sonuçlar Messier 67’deki araştırılan yıldızların yaklaşık olarak %5’inin etrafında sıcak Jüpiter’ler olduğunu gösteriyor  — oranın %1 olduğu, kümelerin içinde olmayan yıldızların çalışmalarıyla karşılaştırıldığında çok daha fazla.

Gökbilimciler bu egzotik devlerin, onları bulduğumuz yerlerde oluşmalarının pek mümkün olmadığını düşünüyorlar. Koşulların ana yıldıza çok yakın olması, ilk başta Jüpiter tipi gezegenlerin oluşması için uygun olmayabilir. Bunun yerine, Jüpiter’in de muhtemelen yaptığı gibi daha dışarıda oluşup sonradan ana yıldıza yaklaştığı düşünülüyor. Bir zamanlar uzak ve soğuk olan dev gezegenler artık daha sıcaklar. Asıl soru ise şudur: içeriye yıldıza doğru göç etmelerine ne sebep oldu?

M67’nin gökyüzündeki konumunu gösteren harita (ESO, IAU and Sky & Telescope).

Bu soruya birtakım olası cevaplar var. Ancak yazarlar, büyük ihtimalle komşu yıldızların veya komşu güneş sistemlerindeki gezegenlerin birbirlerine yakın olmasının sebep olduğu sonucuna vardılar. Bir güneş sistemi etrafındaki yakın çevre, nasıl evrimleştiği üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.

Messier 67 gibi yıldızların ortalamaya göre birbirlerine çok daha yakın olduğu kümelerde bu tür karşılaşmalar çok daha yaygın olur. Bu da bulunan sıcak Jüpiter’lerin fazla sayıda olmasını açıklıyor.

ESO’dan ortak yazar ve ortak lider olan Luca Pasquini, kümelerdeki gezegenleri araştırmanın olağanüstü yakın tarihine bakıyor: “Birkaç yıl öncesine kadar açık yıldız kümelerinde hiç sıcak Jüpiter tespit edilmemişti. Üç yıl içinde bu tür gezegenlerin tamamen yok olduğu yaklaşımı yön değiştirmiştir  — fazlalığa doğru!

Notlar

[1] 88 tanenin orijinal örneklerinden bazıları çift yıldız olarak bulunmuştur ya da bu çalışma için başka nedenlerde uygun değiller. Bu yeni makale 66 yıldızdan oluşan bir alt grup üzerinde yoğunlaşmaktadır.

[2] Messier 67 kümesi hala bir arada durmasına rağmen, ilk yıllarda Güneş’i çevreleme ihtimali olan küme kendi Güneş’ini bırakarak uzun zaman önce dağılmış olurdu.

[3] Aynı zamanda ABD, Teksas’taki Hobby-Eberly Teleskobu’nda bulunan Yüksek Çözünürlüklü Tayfölçer’den alınan tayf da kullanıldı.

[4] Güneş’e benzeyen bir yıldızın etrafında bulunan ve 51 Pegasi b olarak adlandırılan ilk öte gezegen de aynı zamanda bir sıcak Jüpiter’di. O zamanlarda bu bir sürprizdi. Birçok gökbilimcinin varsaydığı gibi diğer gezegen sistemleri de muhtemelen Güneş Sistemi gibiydi ve daha devasa gezegenleri ana yıldızdan uzakta bulunuyordu.

ESO-Türkiye

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

(Seda Baştürk, Orta Doğu Teknik Üniversitesi – Fizik Bölümü, Ankara)


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>

*