Altı gezegenli, 'mükemmel yörüngeli' bir yıldız sistemi keşfedildi

Michelle Starr

DUVAR - Şu ana kadar, galaksinin dört bir yanına dağılmış ve yörüngelerinde birden fazla gezegen bulunan yüzlerce yıldız keşfettik. Bunların her biri benzersiz fakat bizden 88 ışık yılı mesafedeki HD 158259 yıldızının yörüngesinde dönen sistem gerçekten çok özel.

Yıldızın kendisi Güneş’le neredeyse aynı kütleye sahip ve ondan biraz daha büyük; bu, öte gezegen avlarımızda ender rastlanan bir durum. Yörüngesinde, bir süper-Dünya ve beş mini Neptün olmak üzere, altı gezegen bulunuyor.

YEDİ YILLIK GÖZLEM SONUCUNDA BULUNDU

Gökbilimciler, yedi yıl boyunca yaptıkları gözlemlerin ardından, bu gezegenlerin altısının da HD 158259’un çevresinde neredeyse kusursuz bir yörünge rezonansında dönmekte olduğunu keşfetti. Bu keşif, gezegen sistemlerinin oluşum mekanizmalarını ve gördüğümüz yapılara nasıl kavuştuklarını daha isabetli biçimde anlamamıza yardımcı olabilir.

‘Yörünge rezonansı’, yörüngedeki iki cisim birbirleri üzerinde kütle çekimsel etki yarattığında, yörüngesinde bulundukları ana cismin (yıldızın/ç.n.) etrafındaki iki cismin yörüngelerinin birbiriyle yakın biçimde bağlı olduğu durumda gerçekleşir. Güneş Sistemi’ndeki gezegen oluşumlarında bu durum oldukça ender görülür; buna en iyi örnek Plüton ve Neptün’dür.

Bu iki gök cismi, ‘2:3 yörünge rezonansı’ diye tanımlanan bir dengededir. Plüton’un Güneş etrafında gerçekleştirdiği her iki tura karşılık Neptün üç kez dönüş yapar. Aynı anda çalınan müzik portelerine benzerler ama farklı zamanlarda çalınan ölçülere sahiptirler; birincisi için iki vuruş, ikincisi için üç vuruş şeklinde ilerlerler.

Öte gezegenlerde de yörünge rezonansları tespit edilmiştir. Ancak HD 158259’un yörüngesinde bulunan her gezegen, yıldızdan daha uzakta bulunan bir sonraki gezegenle neredeyse 3:2 rezonansa sahiptir ve aynı zamanda 1.5’lik bir dönüş oranına sahip olduğu saptanmıştır. Bu durumda, her gezegenin tamamladığı üç yörünge turuna karşılık, bir sonraki gezegen iki tur tamamlar.

İsviçre’de bulunan Cenevre Üniversitesi’nden astronom Nathan Hara liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, SOPHIE spektrografı ve uzay tabanlı TESS öte gezegen araştırma teleskobu aracılığıyla sağlanan ölçümleri kullanarak, sistemdeki her gezegenin yörüngesini kesin biçimde hesaplayabildi.

NEREDEYSE KUSURSUZ DÖNGÜ ORANLARI

Hepsinin yörüngesi de çok tutarlı. Yıldıza en yakın olan gezegenden -TESS tarafından Dünya’nın kütlesinin yaklaşık iki katı büyüklükte olduğu ortaya çıkarılan bir süper Dünya’dan- başlayarak, yörüngeler 2.17, 3.4, 5.2, 7.9, 12 ve 17.4 günlük döngülerden oluşuyor.

Bu döngü oranları, her gezegen çifti arasında 1.57, 1.51, 1.53, 1.51 ve 1.44 olarak geçekleşiyor. Bu, tam anlamıyla mükemmel bir rezonans değil ama HD 158259’u olağanüstü bir sistem olarak sınıflandırmaya yetiyor.

Ve araştırmacılar, bunun, yıldızın yörüngesinde dönen gezegenlerin şimdiki yerlerinde oluşmadığının bir işareti olduğuna inanıyorlar.

Cenevre Üniversitesi’nden gökbilimci Stephane Udry, “TRAPPIST-1 veya Kepler-80’inkine benzer ya da ona yakın rezonanslarda birkaç gezegene sahip bazı yoğun sistemlerden haberdarız” diyor.

“Bunun gibi sistemlerin yıldıza doğru göç etmeden önce, yıldızdan çok uzaklarda oluştuğuna inanılıyor. Bu senaryoda, rezonanslar çok önemli bir rol oynamaktadır.”

Bunun nedeni, bu rezonansların, gezegen oluşum diskindeki gezegen embriyolarının büyüyüp diskin dış kenarından içe doğru göç etmesiyle ortaya çıktığının düşünülmesi. Bu durum, sistem genelinde bir yörüngesel rezonans zinciri üretir.

Sonrasında, diskteki arta kalan gaz oluşumu dağıldığı zaman bu yörünge rezonanslarını dengesizleştirebilir ve HD 158259’da gözlemlediğimiz şey de böyle meydana gelmiş olabilir. Ayrıca, yörüngesel rezonanstaki bu küçük farklılıklar, bize bu istikrarsızlığın nasıl meydana geldiği hakkında daha fazla şey söyleyebilir.

Hara, “3:2’lik döngü oranlarının şu anki gidişatı, bizler için zengin bir bilgi kümesi sunuyor” diyor; "Bir yandan bu değerler ve diğer yandan gelgit etkisi modelleriyle, gelecekteki bir çalışmada gezegenlerin iç yapılarını tanımlayabiliriz. Özetle, sistemin şu anki durumu bizlere, oluşumu hakkında bir pencere açıyor."

Bu araştırma, Astronomy & Astrophysics adlı dergide yayımlandı.

Makalenin orijinali, Science Alert sitesinde yayımlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)