Araştırma: İkili yıldız sistemlerinde yaşama elverişli ötegezegenler olabilir

Michelle Starr

Ötegezegenlerin yaşanabilirlik düzeylerini ölçmek için, kusursuz bir veri göstergesine sahibiz: Dünya. Bildiğimiz kadarıyla, yaşam sadece bu biricik ve soluk mavi nokta üzerinde gelişti ve başka dikkat çekici bir tarafı olmayan galaksinin sarmal kolunun ortasında bulunan yıldızın yörüngesinde dönmekteydi.

EVRENDE ÇOĞUNLUK İKİLİ YILDIZ SİSTEMLERİNİN

Bununla beraber, Samanyolu’nda bulunan yıldızların büyük kısmı, uzayda tek başına gezinen Güneş’e benzemez. Bundan ziyade, yıldızların yüzde 85’ine kadar olan büyük bir kısmı en az bir eşlikçiyle ortak bir yörüngede kilitlenmiş olabilir (bu nedenle, Güneş’in ona eşlik etmemize izin vermesi iyi bir şeydir).

Bu durum, doğal olarak yaşam arayışını güçleştirir; zira tek yıldızların yörüngesinde yaşanabilirlik potansiyelini değerlendirmek daha kolaydır. İkili yıldızlar fazladan kütle çekimi etkileşimleri ve yıldız radyasyonuna neden olarak, ilkel bir sızıntıdan ortaya çıkmaya çalışan herhangi bir mikrop için işleri daha da karmaşıklaştırır.

Birkaç yıl önce, şu anda Illinois Üniversitesi’ne bağlı Urbana-Champaign ve Washington Üniversitesi’nde görev yapan astrofizikçi Siegfried Eggl, bu fazladan komplikasyonları da hesaba katarak, ikili yıldızların yaşanabilir bölgelerini belirlemek amacıyla analitik bir çerçeve tasarladı.

Şimdi, o ve meslektaşları -BAE’deki New York Üniversitesi Abu Dabi kampüsünden Nikolaos Georgakarakos ve Ian Dobbs-Dixon- bu çerçeveyi, yeni bir araştırmada yaşanabilirlik potansiyelini öğrenmek için dev ötegezegenlere ev sahipliği yaptığı bilinen ikili yıldız sistemlerine uyguladılar.

ARAŞTIRMA İÇİN YENİ BİR YÖNTEM GELİŞTİRİLDİ

Eggl “Kepler uzay aracıyla toplanan ve yıldızların kütlesi, ne kadar parlak oldukları, dev gezegenlerin konumları ve diğer parametreler gibi verileri, yaşama elverişli Dünya benzeri gezegenleri barındırabilecek ikili yıldız sistemlerini tespit etmek amacıyla bir metodoloji oluşturmak doğrultusunda kullandık” diyor.

Ekibin üzerinde çalıştığı ve Kepler-16, Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-64, Kepler-413, Kepler-453, Kepler-1647 ve Kepler-1661’den oluşan dokuz sistemin tamamı Kepler misyonu tarafından tespit edildi. Bu sistemlerin hepsi de ekip tarafından çok daha fazla zaman gerektiren simülasyonlar yerine, denklemler kullanılarak analiz edildi.

Eggl, “Bu, neredeyse hiçbir hesaplama çabası gerektirmeyen, analitik bir yöntem” diyor: “Tıpkı atmosferin güneş ışığının farklı miktarları ve spektrumlarıyla etkileşime girme biçimine benzer biçimde, bilgiyi beslemek için sayısal modeller kullanan kimi parçalar mevcut. Bunu analitik açıdan anlamak gerçekten zor, bu nedenle, bunu yapmak için önceden hesaplanmış atmosferik modeller kullandık. Yaklaşımımızın sağladığı fayda, herkesin denklemlerimizi alıp farklı sistemlere uygulayarak Dünya benzeri gezegenlerin en isabetli biçimde nerede aranacağını belirleyebilmesi.”

Özellikle de dokuz sistemden ikisi ‘çok kötü’ diye tanımlandı. Kepler-16 ve Kepler-1647, ötegezegenlerin yıldızına çok yakın olmadığı, yüzey suyunun buharlaştığı ve çok fazla donmadığı bir bölge olan istikrarlı bir yaşanabilir bölge oluşturmak için fazlasıyla kötü konumlanmış durumdaki dev gezegenlere ev sahipliği yapıyor.

Kepler-16, ikili yıldız sisteminin içerdiği kütle çekimsel düzensizlik nedeniyle, hâlihazırda daha küçük bir yaşanabilir bölgeye sahip. Her iki sistemde de, dev bir gezegen yaşanabilir bölgenin tamamını dinamikleri itibariyle dengesiz bir hale getiriyor.

BEŞ ADAY YAŞAM AÇISINDAN UMUT VERİCİ

Diğer yandan, sistemlerden Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-64 ve Kepler-413 adı verilen beş tanesi, gerçekten de yaşama olanak sağlayan gezegenler barındırıyor olabilir; bunlardan Kepler-38 ise özellikle umut verici. Buna rağmen, herhangi bir çift yıldızlı gezegende yaşanabilir koşulları karmaşık bir dengeleme eylemine ihtiyaç duyar.

Eggl, “Bir gezegen ev sahibi yıldızlara çok fazla yaklaşırsa, okyanusları kaynayıp yok olabilir. Eğer gezegen çok uzaktaysa ya da bir sistemden dışarı atılırsa, neticede, yüzeyinde bulunan su ve atmosferin kendisi tıpkı Mars’taki kutup zirvelerinde mevsimsel olarak oluşan karbondioksit gibi donar” diye açıklıyor: “Potansiyel olarak yaşama elverişli bir gezegenin sabit bir yörüngede olduğunu teyit ettikten sonra, zaman içerisinde iki yıldızdan ne kadar radyasyon aldığını araştırmaya devam edebiliriz. Yıldızların ve gezegen yörüngelerinin evrimini modelleme yoluyla da gezegenin maruz kaldığı gerçek miktarı ya da radyasyon hakkında bir tahmin yürütebiliriz.”

Emekliye ayrılan ötegezegen avcısı Kepler teleskopu sayesinde, ek kütle çekimsel karmaşaların varlığına rağmen ikili yıldız sistemlerinde de ötegezegenlerin oluşabileceğini biliyoruz. Ekibin gerçekleştirdiği araştırma, bu ötegezegenlerin de muhtemelen yaşanabilir olabileceğini ortaya koyuyor.

Yaşama elverişli olabilecek ötegezegenler ararken, geniş bir ağa ulaşmak arzu edilir; fakat bu geniş ağ yaşanabilir olmadığını bildiğimiz sistemleri tespit edecekse bu istenmez. Bu yeni bulgu, kendi küçük uzay boşluğumuzun dışında bir yaşam aramak için gelecekteki çalışmaların parametrelerini ayarlamamıza yardım edebilir.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)