179 ışık yılı ötedeki gezegende su bulundu

Evan Gough * 

Dış gezegenler hakkında ayrıntılı bilgiler toplamak son derecede güç bir iştir. Ana yıldızlardan yayılan ışık dış gezegenin ışığını bastırdığı için teleskopların onları görmesini zorlaştırır. Ancak şimdi KECK Gözlemevi’nde en ileri teknolojiyi kullanan bir araştırma ekibi, dış gezegen gözlemlerinde büyük bir sıçrama yaptı ve 179 ışık yılı mesafede olan bir gezegenin atmosferinde su bulunduğunu tespit etti.

HR 8799 sistemi, doğrudan görüntülenen ilk dış gezegeni içeriyor. Görsel: NRC-HIA / C. Marois / W. M. KECK Gözlem Evi

Bu keşfin merkezindeki güneş sistemi, HR 8799 adında bir yıldız ve onun HR 8799-b, c, d ve e adlı gezegenlerinden oluşuyor. Sistem, Pegasus takımyıldızında, bizden 179 ışık yılı mesafede bulunuyor. Yıldızın kendisi 30 milyon yaşında bir cüce yıldız. Kendine has tuhaf yıldız özellikleri de dahil olmak üzere, bir takım sebeplerden dolayı dikkat çekici bir yıldız. Fakat aslında onu dikkati çekici kılan, bunlardan farklı ve önemli bir nedendi. Bilim insanları, 2008 yılında, doğrudan KECK ve Gemini teleskoplarını kullanarak yıldızın üç büyük gezegenini (HR 8799-b, c ve d) gözlemlediklerini duyurdular. Daha sonraysa, 2010 yılında HR 8799-e adını verdikleri dördüncü bir gezegen keşfettiklerini açıkladılar.

GÖKBİLİMDE BİR MİHENK TAŞI

Bu yeni duyuru 2008’deki eski çalışmalara dayanıyor ve bu araştırmayı yürüten gökbilimciler, son araştırmayı, dış gezegenlerin çok daha iyi görüntülenmesine giden yolda bir “mihenk taşı” diye nitelendiriyorlar.

En yeni bulgular, ilk kez 2008 yılında gözlemlenen HR 8799-c hakkında. HR 8799-c, her 200 yılda bir yıldızın etrafındaki turunu tamamlayan, Jüpiter’in yaklaşık 7 katı büyüklüğe sahip genç ve devasa bir gaz gezegeni. Bu yeni doğrudan gözlemler, atmosferdeki suyun varlığını doğrularken, metan bulunmadığını gösteriyor.

Yeni gözlemler, KECK’te bulunan iki teleskop teknolojisinin güçlü bir kombinasyonuyla elde edildi. Bunlardan birincisi uyarlanabilir optikler. Uyarlanabilir optikler, Dünya atmosferinin görüntüyü bulandıran etkilerini ortadan kaldırıyor. İkincisiyse, kızıl ötesi ışıkta çalışan, yüksek çözünürlüklü ve KECK-2 teleskobu üzerinde bulunan bir spektrometre (tayf-ölçer) olan ‘Yakın-Kızılötesi Kriyojenik Ölçek Spektografı’ (NIRSPEC).

Caltech’te (Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü) astronomi profesörü, Caltech’in NASA için yürüttüğü JPL (Jet İtiş Laboratuvarı) projesinde bir araştırma uzmanı ve bu bulguları paylaşan çalışmanın ortak yazarı olan Dimitri Mawet, “Bu çeşit bir teknoloji, gelecekte Dünya benzeri bir gezegendeki yaşam belirtilerini aramak amacıyla tam olarak kullanmak istediğimiz şey. Henüz bu noktada değiliz ama oraya doğru ilerliyoruz” diyor.

Yeni bulgular "Astronomical Journal" adlı dergide yayınlandı. Araştırmanın başyazarı, eskiden Caltech’te doktora sonrası araştırmacı ve günümüzde Ohio Devlet Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Ji Wang.

GEZEGENLERİN KİMYASAL BİLEŞENLERİ İNCELENİYOR

Şu ana dek, gökbilimciler bir düzineden fazla dış gezegeni doğrudan görüntülediler. HR 8799 ise, doğrudan görüntülenen ilk çok gezegenli yıldız sistemi. Öte yandan, görüntüler bu çalışmanın yalnızca ilk adımı.

Kaydedilmelerinin ardından görüntüler, gezegenlerin atmosferlerinde bulunan kimyasal bileşimi öğrenmek amacıyla incelenebiliyor. Bu, spektroskopinin (tayf-ölçümünün) geldiği son aşama. Bu noktada, NIRSPEC’in hassas yetenekleri kilit bir öneme sahip.

NIRSPEC, kızılötesi L-bandında çalışan ve KECK-2 teleskobu üzerinde bulunan bir aygıt. L-bandı ise yaklaşık 3.5 mikrometre dalga boyuna sahip bir kızılötesi ışık türü ve spektrumun çok ayrıntılı kimyasal parmak izlerini içeren bir bölgesi. Mawet, “Eskiden L-bandı görmezden gelinirdi, çünkü bu dalga boyunda gökyüzü daha parlak. L-bandına uyum sağlamış gözlere sahip bir uzaylı olsaydınız, son derece parlak bir gökyüzü görürdünüz. Bu tür bir ışık örtüsüyle dış gezegenleri görebilmek çok zor” diyor.

Bilim insanları, L-bant spektografisini uyarlanabilir optiklerle birleştirerek, yıldızı tarafından ışığı neredeyse boğulan bir gezegeni gözlemlemenin önündeki engelleri aştılar. Çok yakın bir zamanda gezegenle ilgili kesin ölçümleri gerçekleştirebildiler ve ayrıca atmosferde su bulunduğunu ama metan bulunmadığını teyit ettiler.

Wang, “Şu anda, KECK aracılığıyla güneş sistemimizdeki gezegenlere benzemeyen bu devasa egzotik gezegenlerin sahip olduğu fiziksel şartları ve dinamikleri öğrenebiliyoruz” diyor.

ATMOSFERDE METAN BULUNMUYOR

Wang, “Artık bu gezegende metan bulunmadığından daha fazla eminiz” diyor. “Bu durum, gezegenin atmosferindeki karışım sebebiyle olabilir. Eğer metan içermeyen gezegenin daha derin katmanlarını ısı yayılım süreci oluşturuyorsa, yüzeyde bulunmasını bekleyeceğimiz metan seyreliyor olabilir.”

Mawet’in ekibi şimdi KECK Gözlemevi’nde bir sonraki ve en yeni araçları için hazırlık yapıyorlar. Ona KPIC, (Keck Gezegen Tarayıcı ve Tanımlayıcı) adını verdiler. KPIC, yine uyarlanabilir bir optik ve spektroskopi kullanacak ama daha etkili bir araç olacak. Gökbilimciler, KPIC yardımıyla, yıldızlarına 8797-c’den çok daha yakın ve solgun gezegenleri bile görüntüleyebilecekler.

Ve dış gezegenleri görüntüleme noktasında gelecek çok daha parlak görünüyor. Bu gezegenin görüntülenmesine olanak sağlayan uyarlanabilir optikleri ve spektroskopiyi yaratan teknoloji, gelecekte üreteceğimiz teleskoplarda da kullanılmaya başlanacak.

Mawet, “KPIC, gelecekteki Otuz Metrelik Teleskop araçlarımız için bir sıçrama tahtası” diyor. “Daha şimdiden, evrenimizin gezegenleri oluşturmada kullandığı sayısız yöntem hakkında çok şey öğrendik.”

* Yazıının aslı  Universe Today sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)