NASA’nın Hubble Uzay Teleskopu ve WM Keck Gözlemevi’nin birbirinden bağımsız gözlemleri uzak bir yıldızın çevresinde dolanan bir ötegezegenin varlığını onayladı. Gezegen kütleçekimi mikromercekleme adı verilen yöntemle tespit edildi.
Bu yolla yıldızı Güneş gibi olan Jüpiter ya da Satürn benzeri gezegenler avlanabiliyor.
Daha önce aynı yöntemle gezegenler keşfedilmiş olmasına karşılık bunlar yörünge dönemleri kısa olan yıldızına yakın dev gezegenlerdi. Diğer yöntemlerle bu kadar uzak yıldızın çevresinde dolanan, yörünge dönemi uzun ve soğuk gezegenler tespit edilemiyor. Mikromercekleme yöntemi bu tür gezegenlerin keşfi için biçilmiş kaftandır.
Bize göre bir yıldızın arkasında yer alan başka uzak bir yıldız aynı hizaya geldiğinde öteki yıldızın ışığı güçlenir ve böylece mikromercekleme olayı oluşur. Öndeki yıldızın gezegenleri varsa bu durumda o gezegenlerde çok kısa süreliğine gözlenen ışığın biraz daha artmasına neden olur. Alınan ışığın tam zamanında gözlenmesi yıldıza eşlik eden gezegenin keşfedilmesini sağlar.
Katalogda OGLE-2005-BLG-169 olarak geçen sistem 2005 yılında Optik Kütleçekimi Mercek Deneyi (Optical Gravitational Lensing Experiment, OGLE) ile 2005’de keşfedildi. Bu tarihten bu yana çeşitli araştırma grupları sistemi araştırmaktaydı.
Öndeki yıldızın özelliklerinin belirlenememesi ona eşlik eden gezegenin onay görmesinin önündeki en büyük engeldi. Gökbilimcilerden oluşan iki ekip Hubble ve Keck Gözlemevi teleskopları yardımıyla yıldızın Uranüs büyüklüğündeki gezegenini Güneş ile Jüpiter arasındaki uzaklıktan biraz daha ötede olduğunu tespit etti. Diğer bir ifadeyle gezegen yıldızından 590 milyon km uzaktaydı. Yıldız ise Güneş benzeri ancak ondan % 70 daha büyüktür.
Notre Dame Üniversitesi’nden David Bennett: “Bu tip hizalanmalar her 1 milyon yılda 1 kez oluştuğundan oldukça şanslıyız. Mikro mercekleme yöntemiyle bir gezegen keşfetmek için çok uzun süre beklemek gerekebilir. Neyse ki arka alandaki yıldız ile öndeki yıldız ve gezegeninin pozisyonları onları ayıracak düzeydeydi. Gözlemlerimiz önceki tahminlerin doğru olduğunu gösterdi. Hubble ve Keck Gözlemevleri ile bir gezegene daha onay vermiş olduk” diyor.
Mikromercekleme, teleskoplarla görülemeyen yıldızın çevresindeki gezegeni ortaya çıkaran güçlü bir yöntemdir. Paris’teki Astrofizik Enstitüsü’nden (Institut d’Astrophysique) Virginie Batista: “Yıldızların çevresinde görünmeyen gezegenler olduğunu algılayabilirsiniz, ama gezegenlerin yörüngeleri hakkında da bir şeyler öğrenmek gerekir. Keck ve Hubble teleskopları bu soluk gezegeni ve bazı özelliklerini tespit edecek yetenektedir” diyor.
Gezegenler çevresinde dolandıkları yıldızlara göre oldukça küçük ve sönüktür. Bu nedenle şimdiye kadar ancak birkaçı doğrudan gözlem yoluyla keşfedilmiştir. Gökbilimciler gezegen keşfi için genellikle iki yönteme başvurmaktadır. İlk yöntem yıldızın ve gezegenin kütle çekimi etkisiyle sallanması da diyebileceğimiz Doppler ya da dikine hız yöntemidir. Diğeri ise yıldızın önünden geçen gezegenin yıldızın alınan ışığındaki azalma etkisidir. Geçiş yöntemi adı verilen bu yöntemde yıldızın ışığında gezegenin büyüklüğüne göre çok küçük azalma gözlenir. [1]
Gezegenler son derece büyük ya da yıldıza çok yakın yörüngede iseler bu yöntemlerin ikisi de çok iyi sonuç verir. Bu gibi durumlarda gökbilimciler birkaç saat ya da birkaç yıl olabilecek yörünge dönemlerini kesin sonuçla belirleyebilir.
Ancak uzaktaki bir sistemin mimarisini anlamak kolay değildir. Bunun için yıldızın tüm gezegenleri bulunmalıdır. Gökbilimciler bu nedenle yıldızdan Güneş ile Jüpiter arasındaki uzaklıklara bakmak isterler.
Maryland Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü’nden Jay Anderson: “Böylesi sitemlerle Güneş sistemini karşılaştırmak çok önemlidir. Dolayısıyla bu sistemlerdeki gezegenlerin tam sayımı yapılmalıdır. Kütleçekimi mikromercekleme, gökbilimcilerin gezegen oluşum kuramlarını oluşturmalarına yardımcı olan kritik bir yöntemdir” diyor.
OGLE sistemindeki gezegen muhtemelen Jüpiter gibi değil. 10 Dünya kütlesindeki kaya ve buzdan oluşan çekirdeğini hidrojen ve helyum atmosferi sarmış olabilir. Ama yeterince hızlı olmadığından büyüyememiştir. “Jüpiter kadar olamayan gezegenler genellikle Jüpiter’in 20’de 1’i kütlesindedir. OGLE-2005-BLG-169Lb gezegeni göz önüne alındığında Güneş benzeri yıldızların çevresinde Jüpiter gibi gezegenlerin olması gerekir” diyor Bennett.
Mikromercekleme genellikle yıldızların, hassas ölçümler yapmadan fark edilemeyecek kadar küçük olan rastgele hareketlerinden yararlanır. Bir yıldız ancak arkasındaki bir yıldızın önünden geçtiğinde öndeki yıldız arkadaki yıldızdan gelen ışığı bükerek dev bir mercek gibi davranır.
Öndeki yıldızın çevresinde dolanan bir gezegen varsa arkadaki yıldızın ışığında küçük bir parlama üretebilir. Bu parlama teleskoplarca fark edilebilir. Parlama süresi gezegenin hızı ve büyüklüğüne göre birkaç günden birkaç saate kadar değişebilir. Tüm mikromercekleme süresi ise birkaç ay sürebilir.
OGLE-2005-BLG-169 sistemindeki mikromercekleme verileri ise ön ve arka alandaki yıldızlar ile gezegeni belirledi. Ancak gözlem yönünde olan gökada merkezinin kalabalık olması atmosferin net görülmemesine neden oldu. Hubble görüntüleri 6,5 yıl öncesine ait olmasına karşılık öndeki ve arkadaki yıldızın birbirinden çok az ayrıldığı görüldü.
Gökbilimciler hem yıldızın hem de gezegeninin parlaklığını ölçtü. Mikromercekleme ışık eğrisi bilgileriyle gezegenin yörünge verileri ve kütleleri tahmin edildi. Ön ve arka alandaki yıldızların kütle ve uzaklıkları için Hubble’ın Geniş Alan Kamerası 3 (WFC3) ile üç renkte gözlem yapıldı.
Keck 2 Teleskopu üzerindeki Kızılötesi Kamera 2 (NIRC2) yardımıyla ön ve arka alandaki yıldızların birbirine göre harekeketi belirlendi.
Tüm bu veriler gezegenlerin kütlelerinin bilerlenmesinde önemli bilgiler saklamaktadır. Hubble ve Keck gözlemleri uzak yıldızların çevresinde uzun yörünge dönemine sahip gezegenlerin keşfedilmesine olanak sağlamaktadır.
Notlar
[1] Ötegezegen yöntemleri Ötegezegen Rehberi’nde ayrıntılarıyla anlatılmıştır.
