Montreal Üniversitesi Ötegezegen Araştırmaları Enstitüsü (iREx) üyesi ve doktora öğrencisi Charles Cadieux’un öncülük ettiği uluslararası bir araştırma takımı, yeni çalışmasında Dünya’dan yaklaşık 100 ışık yılı uzaklıktaki Draco takımyıldızında yer alan TOI-1452 b isimli bir ötegezegenin keşfedildiğini aktarıyor. Gezegen, ikili yıldız sisteminin iki küçük yıldızından birinin etrafında dönüyor.
Kütlesi ve boyutu Dünya’nınkinden biraz daha yüksek olan ötegezegenin yıldızına olan uzaklığı, yüzeyinde sıvı suyun var olabilmesi için sıcaklığının ne çok yüksek ne de çok düşük olduğu bir mesafede. Gökbilimciler, cismin Jüpiter ve Satürn’ün bazı uyduları gibi tümüyle kalın bir su tabakasıyla kaplı bir “okyanus gezegeni” olduğunu düşünüyor.
Montreal Üniversitesinde çalışan ve iREx ile Mont Megantic Gözlemevi’nde (OMM) yöneticilik görevini sürdüren Rene Doyon, “Araştırmacılarımız ve aygıtlarımızın yüksek kalibresini gösteren bu keşiften son derece gururluyum” diyor. “Keşif OMM, laboratuvarlarımızda geliştirilen SPIRou adlı özel bir aygıt ve türünün tek örneği olan bu ötegezegeni keşfetmeyi başaran araştırma takımımızın geliştirdiği yenilikçi bir yöntem sayesinde mümkün oldu.”
Araştırmacıları bu ötegezegenin peşine düşüren şey ise gökyüzünün tamamını tarayarak yakınımızdaki gezegen sistemlerini bulmaya çalışan NASA’nın TESS uzay teleskobu olmuş. Araştırmacılar cismin parlaklığında her 11 günde bir hafif şekilde azalma olduğunu gösteren TESS sinyalinden yola çıkarak, bunun Dünya’dan yaklaşık %70 daha büyük bir gezegen olduğunu tahmin etmişler.
Charles Cadieux, gezegen tipleri ve özelliklerini onaylamak için TESS’in belirlediği adayları yerden yapılan gözlemlerle takip eden bir gökbilim grubunda çalışıyor. Cadieux, Montreal Üniversitesinde çalışan Profesör David Lafreniere ve doktora öğrencisi François Rene Lachapelle tarafından geliştirilip OMM teleskobuna kurulan PESTO kamerasını kullanıyor.
Cadieux şöyle açıklıyor: “OMM, sinyalin tabiatının onaylanmasında ve gezegenin çapının tahmin edilmesinde çok önemli bir rol oynadı. Yaptığımız şey rutin bir kontrol değildi. TESS’in tespit ettiği sinyalin, gerçekten o ikili yıldız sistemindeki yıldızların en büyüğü TOI-1452’nin etrafında dönen ötegezegenden kaynaklandığını doğrulamamız gerekmişti.”
Güneş’imizden çok daha küçük olan ana yıldız TOI-1452, ikili sistemde yer alan benzer boyuttaki iki yıldızdan birisi. Birbirinin etrafında dönen bu iki yıldızın arasındaki mesafe çok yakın olduğundan (97 astronomik birim veya Güneş ile Plüton arasındaki mesafenin yaklaşık iki buçuk katı), TESS teleskobu bunları tek bir ışık noktası şeklinde görüyor. Fakat PESTO’nun çözünürlüğü, iki cismi ayırt edecek kadar yüksek. Çekilen görüntüler, ötegezegenin TOI-1452 etrafında döndüğünü gösteriyor. Bu durum, Japon bir araştırma takımının yaptığı sonraki gözlemlerle de doğrulanmış.
İş başındaki marifet
Araştırmacılar gezegenin kütlesini belirlemek için sistemi, Hawaii’de bulunan Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu’na yerleştirilmiş bir cihaz olan SPIRou ile gözlemlemişler. Büyük bir kısmı Kanada’da tasarlanan SPIRou, TOI-1452 gibi düşük kütleli yıldızları incelemek yönünden ideal çünkü bu yıldızların en parlak olduğu kızılötesi tayfında çalışıyor. Hal böyleyken bile Dünya’nın yaklaşık beş katı olduğu düşünülen gezegenin kütlesini tahmin etmek için 50 saat gözlem yapılması gerekmiş.
Kendileri de Montreal Üniversitesindeki iREx’te çalışan araştırmacılar Etienne Artigau ile Neil Cook, verilerin analizinde önemli rol oynamışlar. SPIRou ile toplanan verilerde gezegenin tespit edilebilmesini sağlayan güçlü bir analitik yöntem geliştirmişler. Artigau şöyle açıklıyor: “LBL [çizgi çizgi] yöntemi, SPIRou ile elde edilen verilerin birçok parazit sinyalinden temizlenmesini ve takımımızın keşfettiği gibi gezegenlerin zayıf işaretlerini ortaya çıkarmayı sağlıyor”
Sulu bir dünya
TOI-1452 b adı verilen bu ötegezegen, muhtemelen Dünya gibi kayalık bir yapıda. Fakat çapı, kütlesi ve yoğunluğu, bu dünyanın bizimkinden çok farklı olduğunu akla getiriyor. Dünya aslında çok kuru bir gezegen. Yüzeyinin yaklaşık %70’i suyla kaplığı olduğu için bazen Mavi Gezegen şeklinde adlandırsak da, su aslında kütlesinin çok küçük bir kısmını; %1’inden daha düşük bir bölümünü meydana getiriyor.
Bazı ötegezegenlerde çok daha fazla su olabilir. Gökbilimciler, geçtiğimiz yıllarda boyutu Dünya ve Neptün arasında olan (Dünya’dan yaklaşık 3,8 kat daha büyük) pek çok ötegezegenin çapı ile kütlesini belirlemişti. Bu gezegenlerin bazılarının yoğunluğu, sadece kütlelerinin büyük bir kısmının Dünya’nın iç yapısını meydana getiren maddelere göre daha hafif maddelerden (su gibi) oluşması halinde açıklanabiliyor. Bu hipotezsel dünyalara “su dünyaları” adı veriliyor.
“TOI-1452 b, bir okyanus dünyası için şimdiye kadar bulduğumuz en iyi adaylardan biri” diyor Cadieux. “Çapı ve kütlesi, temelde Dünya gibi metal ve kayadan oluşan bir gezegenden beklenmeyecek kadar düşük bir yoğunluğu olduğunu akla getiriyor.”
Toronto Üniversitesinde çalışan Mikhailo Plotnikov ve Diana Valencia, ötegezegenlerin iç kısmını modellemede uzman araştırmacılar. Bilim insanlarının TOI-1452 b üzerinde yürüttüğü analiz, gezegenin kütlesinin %30 kadar fazla bir kısmının sudan meydana gelebileceğini gösteriyor. Bu oran, Jüpiter’in uyduları Ganymede ve Callisto ile Satürn’ün uyduları Titan ve Enceladus gibi Güneş sistemimizdeki bazı doğal uyduların su oranlarına benziyor.
Devamı gelecek…
TOI-1452 b gibi bir ötegezegen, James Webb Uzay Teleskobu veya kısa adıyla Webb ile yapılacak ilave gözlemler bakımından mükemmel bir aday. TOI-1452 b, bir okyanus gezegeniyle tutarlı özellikler sergilediği bilinen birkaç ılıman gezegenden bir tanesi. Dünya’ya da yeterince yakın olduğunda, araştırmacılar gezegenin atmosferini inceleyip bu hipotezi test etmeyi ümit ediyor. Ayrıca şansları yaver giderse, gökyüzünün teleskop ile yıl boyunca gözlemlenebilen bir bölgesinde yer alıyor.
James Webb’in NIRISS isimli parçasının tasarımından sorumlu olan Doyon, “TOI-1452 b’yi daha iyi anlamak için Webb Teleskobu ile gözlemler yapmamız gerekecek” diyor. “En kısa sürede bu ilginç ve harika dünyayı gözlemlemek için Webb’den yer ayırtacağız.”
Bulgular The Astronomical Journal bülteninde sunuldu.
Kaynak: Montreal Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
