Gökbilimciler, Yıldızının Yaşanabilir Bölgesinin Yakınında Bir Süper Dünya Buldu

Küçük bir yıldızın çok küçük hareketi, yaşanabilir olma potansiyeli olan bir mesafede, yörüngede dönen bir süper Dünya ötegezegeninin varlığını ortaya çıkardı.

Sadece 36,5 ışık yılı uzaklıkta (ancak çıplak gözle görülemeyecek kadar loş) Ross 508 adlı soluk bir kırmızı cücenin etrafında, gökbilimciler, Dünya kütlesinin 4 katı büyüklüğünde bir gezegenin varlığını doğruladılar. Gezegensel kütle sınırları hakkında bildiklerimiz düşünüldüğünde, bu, dünyanın gazdan ziyade karasal veya kayalık olduğu anlamına gelir.

Ross 508 b adlı ötegezegen, bildiğimiz kadarıyla yaşanabilir değil; bununla birlikte, Japonya Ulusal Astronomik Gözlemevi'nin (NAOJ) Hawaii'deki Subaru Teleskopu kullanılarak yapılan yeni bir araştırma için bir ilk olan keşif, sönük yıldızların etrafındaki küçük gezegenleri konumlandırmak için kullanılan tekniklerin etkinliğini gösteriyor.

Yaşanabilir ötegezegen avı, bu ötegezegenlerin neye benzediğine inandığımızın doğası gereği bir şekilde engelleniyor. Sahip olduğumuz tek şablon Dünya'dır: nispeten küçük bir gezegen, yıldızından belli bir mesafede yörüngede dönen, sıcaklıkların yüzeydeki sıvı suya elverişli olduğu yerde. Bu, 'yaşanabilir bölge' olarak bilinen şeydir.

Açıkça rol oynayan tek faktör bunlar değil - örneğin Mars da Güneş'in yaşanabilir bölgesine giriyor.

Bununla birlikte, ötegezegenleri aramak için kullandığımız teknikler, gaz devleri gibi çok yakın mesafelerde dönen, sıvı su için çok sıcak olan büyük dünyalarda en iyi sonucu verir. Bu, başka tür dünyalar bulamayacağımız anlamına gelmez, ancak daha zordur.

Dış gezegenleri bulmanın ana tekniği geçiş yöntemidir. NASA'nın ötegezegen avcısı teleskobu TESS ve ondan önce Kepler bunu kullanıyordu. Bir alet yıldızlara bakar, bizimle yıldız arasında düzenli olarak dönen bir nesnenin neden olduğu ışıklarında düzenli düşüşler arar.

Bu geçişin derinliği, nesnenin kütlesini hesaplamak için kullanılabilir; daha büyük gezegenlerin neden olduğu ışık eğrisi ne kadar büyükse, tespit edilmesi o kadar kolay olur.

Bu yöntemi kullanarak bulunan 3.858 ötegezegen doğrulandı.

İkinci en verimli teknik, yalpalama veya Doppler yöntemi olarak da bilinen radyal hız yöntemidir. İki cisim yörüngeye kilitlendiğinde biri diğerinin yörüngesinde dönmez; daha ziyade, karşılıklı bir ağırlık merkezi yörüngesinde dönerler. Bu, yörüngedeki herhangi bir gezegenin yerçekimi etkisinin, bir yıldızın yerinde hafifçe sallanmasına neden olduğu anlamına gelir.

Böylece, Dünya'ya ulaşan yıldız ışığı yıldızı çok zayıf bir şekilde Doppler kaydırır. Işık bize doğru hareket ettiğinde daha mavi dalga boylarına hafifçe sıkıştırılır ve uzaklaşırken daha kırmızı dalga boylarına gerilir. Bu teknik, daha geniş yörüngelere sahip daha küçük ötegezegenleri tespit etmede daha iyidir.

2019'da, NAOJ liderliğindeki uluslararası bir gökbilimciler ekibi, kızılötesi ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki Doppler kaymalarını belirleyerek ötegezegenler için sönük kırmızı cüce yıldızları aramak için Subaru Teleskobu'nu kullanarak bir araştırma başlattı. Bu, daha sönük ve dolayısıyla daha yaşlı ve daha yerleşik kırmızı cüce yıldızların aranmasına izin verir.

Subaru Teleskobu'ndan astronom Hiroki Harakawa tarafından yönetilen bir makalede açıklanan Ross 508 b, çalışmanın ilk dış gezegenidir ve umut vericidir. Gezegen, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 4 katıdır ve her 10.75 günde bir yıldızın etrafında döner.

Bu, Dünya'nın yörüngesinden çok daha yakın, fark etmiş olabilirsiniz; ancak Ross 508, Güneş'ten çok daha küçük ve daha sönüktür. Bu mesafede, Ross 508 b'ye çarpan yıldız radyasyonu, Dünya'ya çarpan güneş radyasyonunun sadece 1,4 katıdır. Bu, ötegezegeni, yıldızının yaşanabilir bölgesinin dış iç kenarına çok yakın bir yere yerleştirir.

Bu keşif gelecek için çok iyiye işaret ediyor. Bu, bu yılın Nisan ve Mayıs aylarında gökyüzünün yıldız sektörüne çevrilen TESS'in, gökbilimcilerin ötegezegenin bir atmosferi olup olmadığını ayırt edebilmeleri için yeterli geçiş verisi elde etmiş olabileceği anlamına geliyor. Bu tür gözlemler, bilim insanlarının daha yaşanabilir olabilecek dünya atmosferlerini karakterize etmelerine yardımcı olabilir.

Buna ek olarak, Güneş'in kütlesinin yüzde 18'ine sahip olan Ross 508, radyal hız kullanılarak keşfedilen yörüngeli bir gezegene sahip en küçük, en sönük yıldızlardan biridir. Bu, kızılötesi dalga boylarında gelecekteki radyal hız araştırmalarının, sönük yıldızların etrafında dönen geniş bir ötegezegen hazinesini ortaya çıkarma ve gezegen sistemlerinin çeşitliliğini ortaya çıkarma potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor.

Ekibin araştırması, Japonya Astronomi Topluluğu Yayınlarına kabul edildi ve arXiv'de mevcut.