GÖK BİLİMCİLER JÜPİTER BÜYÜKLÜĞÜNDE BİR “BEBEK GEZEGEN” DOĞRULADI: ELİAS 2-24 B
Gök bilimciler, bir milyon yıldan daha genç olduğu belirlenen ve Jüpiter büyüklüğünde olan Elias 2-24 b adlı gezegeni doğruladı. Ev sahibi yıldızının çevresindeki gaz ve toz diskinin içinde bulunan gezegen, büyük gezegenlerin oluşum hızına ilişkin mevcut modellerin yeniden değerlendirilmesini gerektirebilecek bulgular ortaya koydu. Araştırmacılar, farklı teleskoplardan elde edilen arşiv görüntülerini birleştirerek gezegenin varlığını doğruladı.
SANTIAGO – Astrophysical Journal Letters[1] dergisinde 16 Eylül’de yayımlanan çalışmada, Şili’deki Diego Portales Üniversitesinden doktora adayı Andrea Bernardi liderliğindeki araştırma ekibi, yedi genç yıldızın[2] daha önce kaydedilmiş gözlemlerini inceledi.
Araştırmacıların odaklandığı Elias 2-24 sistemi, Dünya’dan yaklaşık 450 ışık yılı[3] uzaklıkta bulunuyor. Sistemdeki genç yıldızın çevresi gaz, toz, buz ve kayalık materyallerden oluşan bir diskle çevrili. Gök bilimciler, bu tür disklerde meydana gelen boşluk ve desenleri gezegen oluşumuna ilişkin önemli göstergeler olarak değerlendiriyor. Oluşan gezegenlerin çevrelerindeki materyali hareket ettirerek kendi yörüngeleri boyunca boşluklar oluşturabileceği belirtiliyor.
Ekip, yıldızın yoğun ışığını bastıran bir koronagraf kullanarak diskin içinde normal koşullarda görülmesi zor olan sönük bir nesneyi araştırdı. Araştırmacılar, Elias 2-24 b’yi de diskteki söz konusu boşluğun içinde tespit etti. Gezegenin kütlesinin yaklaşık Jüpiter[4] kadar olduğu belirlendi. Sistemin çok genç olması ise araştırmacılara, kendi Güneş sisteminin milyarlarca yıl önceki oluşum sürecine benzer koşulları inceleme fırsatı sunuyor.
Gezegen Oluşum Modelleri İçin Yeni Soru
Şili’deki Astrofizik Çalışmaları Enstitüsünde profesör ve çalışmanın ortak yazarlarından Lucas Cieza, Elias 2-24 b’nin yaşının mevcut gezegen oluşum modelleri açısından önemli bir soru ortaya çıkardığını belirtti. Cieza, daha önce en genç gezegen rekorunu elinde bulunduran sistemlerin tamamının 5 milyon yıldan daha yaşlı olduğunu ve modellerin bu sistemleri açıklamakta dahi zorlandığını söyledi. Araştırmacıya göre Elias 2-24 b’nin çok daha genç olması, en iyi gezegen oluşum modellerinde bile bazı önemli süreçlerin eksik olabileceğine işaret ediyor.
Gezegenleri Oluşurken Gözlemlemek Zor
Yıldızlar geniş gaz ve toz bulutlarının içinde oluşuyor. Yıldızın meydana gelmesinin ardından geride kalan materyal, yıldızın çevresinde bir disk oluşturarak dönmeye devam ediyor. Bu disk içerisindeki parçacıkların zamanla çarpışması ve birbirine yapışması sonucunda daha büyük yapılar meydana geliyor. Sürecin ilerlemesiyle gezegenlerin oluştuğu ve çevrelerindeki materyalde kendi yollarını açtığı düşünülüyor. Ancak yeni oluşan gezegenler, meydana geldikleri gaz ve tozun arkasında kaldıkları için bu sürecin erken aşamalarını doğrudan gözlemlemek oldukça zor.
Ötegezegenlerin[5] önemli bir bölümü, gezegenin yıldızının önünden geçmesi sırasında yıldız ışığında meydana gelen küçük değişimlerin izlenmesiyle tespit ediliyor. Ancak genç gezegenlerin bu yöntemle bulunması daha güç olabiliyor. Kalın toz tabakaları gezegenleri gizleyebilirken, yıldızlarından uzak yörüngelerde bulunan gezegenlerin dönüş sürelerinin uzun olması da geçişlerin daha seyrek gözlenmesine neden oluyor. Bu nedenle doğrulanmış yaklaşık 6 bin ötegezegenin büyük bölümünün milyarlarca yaşında olduğu ve yıldızlarına görece yakın yörüngelerde bulunduğu belirtiliyor.
Gök bilimciler, gezegenlerin kendisini doğrudan göremedikleri durumlarda genç yıldızları çevreleyen disklerin[6] gözlemlerini, bilgisayar simülasyonlarını[7] ve teorik modelleri bir araya getirerek gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlamaya çalışıyor. Cieza, galakside yeni yıldız ve gezegenlerin sürekli oluştuğunu belirterek, sürecin farklı aşamalarının teorik olarak gözlemlenebileceğini ancak mevcut teleskopların tespit kapasitesinde önemli bir boşluk bulunduğunu ifade etti. Cieza, araştırmacıların şu anda bebek gezegenleri gözlemleme konusunda büyük ölçüde sınırlı kaldığını söyledi.
Yaklaşık 10 Yıllık Araştırma Sonucunda Doğrulandı
Elias 2-24 b’nin keşfi, gök bilimcilerin yaklaşık 10 yıldır üzerinde çalıştığı bir gözlemin doğrulanmasıyla gerçekleşti. Şili’deki ALMA[8] teleskobuyla daha önce yapılan gözlemlerde Elias 2-24’ü çevreleyen toz diskinde bir boşluk tespit edilmişti. Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu ile gerçekleştirilen sonraki gözlemlerde ise aynı boşluğun içinde sönük bir ışık noktası görülmüştü.
Bu ışık kaynağının genç bir gezegen olabileceği düşünülse de nesnenin mevcut gezegen oluşum modelleriyle açıklanması kolay olmadı. Modellere göre, bir gezegenin yıldızından bu kadar uzakta Jüpiter büyüklüğüne ulaşması için yeterli zaman bulunmaması gerekiyordu. Mevcut tahminler, Güneş’e Jüpiter’in bulunduğu mesafede Jüpiter büyüklüğünde bir gezegenin oluşmasının yaklaşık 5 milyon yıl sürdüğünü gösteriyor. Yıldızdan daha uzak mesafelerde oluşum sürecinin daha uzun sürmesi bekleniyor. Buna karşın söz konusu ışık kaynağı, yıldızından Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığının yaklaşık 55 katı mesafede bulunuyordu ve oluşmuş bir gezegene ait olduğuna işaret eden özellikler taşıyordu.
Keck Arşivindeki Veriler Doğrulamayı Sağladı
Andrea Bernardi ve çalışma arkadaşları, sönük nesnenin daha önce kaydedilen görüntülerde bulunup bulunmadığını araştırmak için Keck Gözlemevi[9] Arşivi’ndeki verileri inceledi. Ekip, 2018 ve 2020 yıllarında Keck Gözlemevi’nde toplanan verilerde aynı sönük kaynağı tespit etti. Farklı tarihlerdeki gözlemleri bir araya getiren araştırmacılar, nesnenin zaman içerisindeki hareketini izledi. Elde edilen veriler, kaynağın arka plandaki bir yıldız ya da görüntüleme sırasında ortaya çıkan bir hata olmadığını, yörüngesinde hareket eden bir gezegen gibi davrandığını gösterdi. Bu gözlemler sonucunda nesne, Elias 2-24 b olarak doğrulandı.
Bernardi, farklı teleskoplardan elde edilen gözlemlerin birlikte değerlendirilmesinin doğrulama açısından önemli olduğunu belirtti. Elias 2-24 b’nin mevcut teleskopların tespit sınırında bulunduğunu aktaran Bernardi, yeni nesil gözlemevlerinin bu tür gezegenlerin bulunmasını kolaylaştırabileceğini ifade etti.
Roman Teleskobu Daha Fazla Genç Gezegen Arayacak
NASA’nın[10] Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu[11], genç ve yıldızlarına yakın gezegenlerin doğrudan görüntülenmesine yönelik daha gelişmiş bir koronagraf taşıyor. 30 Ağustos’ta fırlatılan Roman’ın, yıldızlarının yoğun ışığı nedeniyle mevcut teleskoplarla gözlemlenmesi güç olan gezegenleri tespit etmesi hedefleniyor. Yeni teleskobun, gerçek Jüpiter benzeri gezegenler de dahil olmak üzere daha dar yörüngelerdeki gezegenleri doğrudan görüntüleme yöntemiyle araştırabilmesi bekleniyor. Elias 2-24 b ise ev sahibi yıldızından yaklaşık 10 kat daha uzakta bir yörüngede bulunuyor.
Araştırmacılar, yeni gözlem araçlarının kullanıma girmesiyle genç gezegenlerin daha fazla tespit edilmesinin, gezegen oluşumuna ilişkin mevcut gözlemsel boşluğun doldurulmasına katkı sağlayabileceğini belirtiyor. Cieza ise yeni teknolojilerin gezegen oluşum sürecinin doğrudan gözlemlenmesini mümkün kılabileceğini ve Roman Uzay Teleskobu’nun bu alandaki gözlemleri genişleteceğini söyledi.
Arka Plan: Gezegen Oluşumu Araştırmaları ve Gözlemsel Zorluklar
Gezegen oluşumu, astronominin en karmaşık ve az anlaşılmış süreçlerinden biri olarak öne çıkıyor. Yıldızların çevresindeki disklerde gezegenlerin nasıl ve hangi hızda oluştuğu, bilim insanlarının uzun süredir yanıt aradığı sorular arasında. Elias 2-24 b gibi çok genç sistemlerde tespit edilen gezegenler, mevcut teorik modellerin test edilmesi ve geliştirilmesi açısından büyük önem taşıyor. ALMA, Çok Büyük Teleskop ve Keck Gözlemevi gibi farklı teleskopların verilerinin birleştirilmesi, bu tür keşiflerde kritik rol oynuyor. NASA’nın Roman Uzay Teleskobu’nun devreye girmesiyle, genç gezegenlerin daha sistematik biçimde taranması ve gezegen oluşum sürecinin daha iyi anlaşılması bekleniyor.
Kaynaklar: Astrophysical Journal Letters, Diego Portales Üniversitesi, Astrofizik Çalışmaları Enstitüsü, ALMA Teleskobu, Avrupa Güney Gözlemevi Çok Büyük Teleskobu, Keck Gözlemevi, NASA, Reuters, Space.com, Phys.org, Anadolu Ajansı, NTV, Sözcü, Cumhuriyet, Dünya Gazetesi, Vikipedi.