8 yeni 'süper Dünya' keşfedildi

Conor Feehly

Neredeyse her gün, doğrulanan ötegezegen keşiflerinin sayısı artıyor. Toplam sayısı 5 bin 500’ün biraz üzerine çıkan bu gezegenlerin büyük kısmı Kepler uzay teleskobunca saptandı. Bununla birlikte, birkaç yıldan beridir NASA’nın ‘Geçişli Ötegezegen Araştırma Uydusu’ (kısaca TESS), genişleyen evrensel gezegen kataloğumuza hiç durmaksızın yeni yabancı gezegenler ekliyor.

Avustralya’daki New South Wales Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Priyashkumar Mistry öncülüğünde çalışan bir bilim ekibi, TESS’in gece göğünde topladığı büyük miktardaki verileri taramak amacıyla istatistiksel bir yönteme başvurarak sekiz yeni ötegezegen adayı keşfettiğini duyurdu. Buna ek olarak, NASA’nın aktardığı kadarıyla bu gezegenlerin hepsi de Dünya’dan büyük ama Neptün’den küçük bir dış gezegen sınıfı olan ‘süper Dünya’ olarak sınıflandırılıyor.

Şu ana dek TESS yaklaşık 400 ötegezegenin varlığını teyit etti ve 6 bin 977 aday daha doğrulanmayı bekliyor. Uydu, yakın mesafelerdeki yıldızları gözlemliyor ve yıldızların parlaklığında düşüşler ya da dalgalanmalar olmasını bekliyor. Bunun gibi düşüşler gökbilimcilere, büyük ihtimalle yıldızla aramızdan bir cismin geçtiğini ve geçiş yapan bu cismin muhtemelen yeni bir ötegezegen olabileceğini gösteriyor.

Mistry verdiği demeçte, “Şayet bu yörünge hareketi yıldızla aramızdan geçerse, gözlem altındaki yıldızın parlaklığında bir azalma gözlemleriz. İşte buna ‘geçiş’ diyoruz” dedi. Mistry ve ekibi, TESS’in topladığı verilerde ötegezegenlerin mevcudiyetini ortaya koyabilecek anormallikleri tespit edebilmek için ‘İstatistiksel Araçlar’ (VaTEST) projesi dahilindeki ‘Geçiş yapan Ötegezegen Doğrulama’ yöntemini kullandı.

NEDEN İSTATİSTİKSEL ARAÇLARA İHTİYACIMIZ VAR?

Bu düşüşlerin sadece ötegezegenlerin geçişinden kaynaklanması muhtemel değil. Farklı bir yıldızın etrafında dönen bir yıldızı (‘ikili sistem’) ya da bir arka plan kaynağını içerebilen bunun gibi hatalı kayıtlar, geçiş benzeri bir sinyal üretebilir.

Mistry, geçiş yönteminin sadece yörüngede dönen bir gök cisminin yarıçapını ölçmemizi sağlayabileceğini belirtiyor. Peki eğer yörüngede ‘kahverengi’ ya da ‘kırmızı cüce’ gibi gezegen boyutlarında bir yıldız dönmekteyse ne olur? Gökbilimciler çoğu zaman yörüngede dönen bir cismin kendi yıldızına uyguladığı kütleçekimsel kuvveti temel alan ve ‘radyal hız’ (RV) adı verilen bir yönteme başvurarak geçiş yapan cismin kütlesini hesaplayabilirler. Bu etki, yıldızın dans ediyor görünmesine, yani ‘sallanmasına’ neden olur.

Bununla birlikte, RV sinyalini tespit etmek söz konusu olduğunda, özellikle de ötegezegenin uzun bir yörünge süresi varsa, yani araştırmacıların sahip olmadığı zaman ve kaynaklar gerektiriyorsa, sadece bir yıldızı gözlemlemek uzun zaman alabilir.

Öte yandan, ‘VaTEST’, Mistry ve araştırma ekibine, bu geçiş olaylarının gerçekte yörüngede dönen ötegezegenlerle bağlantılı olup olmadığını teyit etmek için yeni bir imkân sundu.

Mistry “Yeni araç, geçiş verilerini ve derinliğini, döngü süresini, TESS tanımlayıcısınınkileri ve benzeri bir takım girdileri alıyor. Ardından bu girdilere dayanarak verilere dair farklı modeller uydurmaya başlıyor ve bir takım olasılık hesaplamaları yapıyor. Ve son adımda ‘Yanlış Pozitif Olasılığı’ (FPP) hesaplıyor; şayet yüzde 1’den küçük olduğu anlaşılırsa, bu sinyalin bir ‘gezegen geçişi’ olduğunu onaylayabiliriz” diyor.

Yeni istatistik aracı, buna benzer sekiz geçiş olayının büyük olasılıkla gökbilimcilerin ‘süper Dünya’ dediği bir ötegezegen sınıfından kaynaklandığını ve bunlardan altısının gökbilimcilerin genel ötegezegen grubunu daha doğru anlamalarına yardım edecek özellikler barındıran ve ‘kilit taşı gezegenler’ olarak bilinen kümeye dahil olduğunu hesapladı. Bu durum, onları daha fazla araştırma yapmak için fazlasıyla ilgi çekici kılıyor.

‘KİLİT TAŞI GEZEGEN’ NEDİR?

Gökbilimcilerin ‘kilit taşı gezegen’ terimiyle ne demek istediğini anlamak için önce ‘yarıçap vadisi’ kavramını öğrenmemiz gerek. ‘Yarıçap vadisi’ terimi, düşük kütleli olan ve Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde döndükleri bilinen ötegezegen grubunda, yörünge süresi 100 günden az olan 1,5 ilâ 2 Dünya yarıçapı arasında kalan gezegen sayısındaki kıtlığı ifade eder. Bu yarıçap aralığı, süper Dünyaları ve Neptün’den daha küçük bir yarıçapa sahip ötegezegenler ve başka bir gezegen sınıfı olan ‘Neptün-altı’ sınıfını içerir.

Peki neden böyle bir kıtlık söz konusu? Kimi teoriler, bu durumun, bir ev sahibi yıldızdan gelen yoğun radyasyonun zaman geçtikçe bir gezegenin atmosferini aşamalı biçimde yok edebildiği ‘foto-buharlaşma kütle kaybından’ kaynaklanıyor olabileceğini savunuyor. Bulgu, bu ‘kilit taşı gezegen’ bölgesinde yer alan gezegenlerin çoğunlukla kayalık olması gerektiğini gösteriyor; öte yandan, yapılan gözlemler henüz bunun gerçekten de böyle olup olmadığını doğrulamadı.

Mistry, “Gelecekte bu çelişkiyi anlamak için kilit taşı bölgesinde yer alan daha fazla gezegene ihtiyacımız var. Varlığı onaylanmış ötegezegenleri incelemenin ilgi çekici olmasının sebebi de işte bu” diye izah ediyor. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile takip gözlemleri yapma imkânıyla ötegezegen kataloğumuza daha fazla kilit taşı gezegeni eklemek, gökbilimcilerin ötegezegen verilerinde rastlanan bu gizem için en uygun açıklamayı bulmalarına yardım edecektir. 

SÜPER DÜNYALAR YAŞAMA ELVERİŞLİ OLABİLİR Mİ?

‘Süper Dünya’ terimi ‘Dünya’ sözcüğünü içeriyor olsa bile, bu durum onların mutlak biçimde yaşama elverişli olma potansiyellerine atıfta bulunmaz. Tersine, hayat, büyük ihtimalle Mistry ve ekibinin keşfettiği süper Dünyalardan herhangi birinde yeşermeyi güç bulacaktır. Bunun sebebi ise, bu gezegenlerin kendi yıldızlarına olan yakınlığı.

Mistry, “Bu gezegenler, ev sahibi yıldızlarına Merkür’ün Güneş’e olan mesafesinden daha yakın bir yerdeler” diyor. Bu durum, çoğu zaman gezegenin bir tarafının sonsuza dek yıldıza baktığı, diğer tarafınınsa sonsuz bir karanlıkta saklandığı bir halde, değişmez biçimde kilitlendikleri anlamına gelir. Bu haldeyken, her iki tarafı da özellikle yaşama hiç de dost olmayan kavurucu ya da dondurucu sıcaklıklara sahiptir. Mistry “Ama kim bilir. Kozmos birçok sürprizle dolu” diyor.

Sekiz süper Dünya hakkındaki makale, ön baskı sunucusu olan arXiv'de bulunabilir ve şu anda Avustralya Astronomi Derneği Yayınları tarafından incelenmektedir.

Yazının orijinali Space sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)