Süperdev beklentileri altüst ediyor
24 Temmuz’da Nature bilim bülteninde yayımlanan yeni bir çalışmada dünya çapından 19 bilim insanının oluşturduğu bir araştırma takımı, Eps Ind A adı isimli bir yıldızın etrafında dönen yeni bir süperdev ötegezegenin keşfedildiğini aktarıyor. Eps Ind Ab adı verilen bu gezegen James Webb Uzay Teleskobu’yla (JWUT) gözlemlenmiş ve kütlesi Jüpiter’den en az altı kat daha büyük. -553 derece Celsius civarındaki sıcaklığıyla, Eps Ind Ab şimdiye kadar doğrudan görüntülenen en soğuk ötegezegen.
Max Planck Enstitüsü Gökbilim Bölümünde çalışan makale eş yazarı ve doktora sonrası araştırma görevlisi Elisabeth Matthews’a göre Eps Ind Ab gibi soğuk süperdev gezegenleri bulmak kolay değil çünkü soluk ışık yayıyorlar ve yaydıkları ışığın çoğu da elektromanyetik tayfın orta-kızılötesi kısmına düşüyor. Bu orta-kızılötesi tayfı Dünya’dan incelemenin zor olması, JWUT’yi (ve EM tayfın tam da bu kısmını inceleyen teleskop ve kameralarını) bu keşif için çok önemli hale getiriyor.
“JWUT’ye kadar” diyor Matthews, “Gezegeni ve yıldızı uzamsal olarak birbirinden ayıracak denli büyük ve ayrıca orta-kızılötesi dalgaboylarında yeterince hassas olan bir teleskobumuz yoktu.”
Eps Ind A’nın etrafında dönen dev bir gezegenin mevcudiyeti ilk olarak 2019’da anlaşılmış. Gezegenin özelliklerine yönelik daha ileri tahminler ise 2023’ün Şubat ve Temmuz aylarında yayımlanan iki makalede anlatılmış. Fakat araştırma takımı JWUT’den gelen veriler üzerinde çalışma yaptığında, beklediklerinden çok farklı bir gezegenle karşılaşmış.
Eps Ind A, bilim insanlarının düşündüğünden önemli derecede daha büyük ve yıldızından daha uzak bir gezegen. Fakat başka gizemleri de var. Gezegen, JWUT’nin incelediği orta-kızılötesi dalga boylarında son derece parlak. Hatta o kadar ki Matthews, “Daha önce yerden tespit edilmediğini keşfettiğimizde şaşırdık” diyor. Çoğu modelde, bu dalga boylarında Eps Ind A kadar parlak görünen bir gezegenin diğer dalga boylarında da parlak olacağı tahmin ediliyor; özellikle de Eps Ind A sisteminin halihazırda detaylı şekilde incelendiği bir dalga boyunda.
O gözlemlerde Eps Ind Ab’nin keşfedilmemiş olması, aslında gezegenin 4µm dalga boyunda parlak olmadığını akla getiriyor. Araştırma takımına göre bu durumun sebebi, gezegenin atmosferinin 4µm aralığındaki ışığı emen bileşenler yönünden zengin olması olabilir. Matthews, karbon monoksit ve karbon dioksidin yanında metanın da modellerine katkıda bulunan kilit unsurlardan olabileceğini düşünüyor. Eğer bu kuram doğruysa, gezegenin böyle bileşenler bakımından beklenmedik derecede zengin olduğu anlamına gelebilir ve karşılığında da bu durum, gezegenin nasıl oluştuğuyla ilgili daha fazla soru işareti ortaya çıkarabilir.
“Gezegenin bu kadar fazla ağır elementle nasıl oluştuğunu gösterecek bir model bulmak biraz zor” diyor Matthews.
Fakat bilim insanı, bu elementlerin mevcudiyetiyle ilgili kuram doğrulanmadan önce daha fazla veri gerektiği konusunda da uyarıda bulunuyor. Araştırma takımı, gezegenin atmosferini JWUT’nin izgeölçümsel cihazlarıyla incelemeyi ümit ediyor. Bu sayede gezegenin atmosferik bileşimi doğrudan ölçülebilecek.
Eps Ind A, devam edecek yoğun çalışmaların konusu olmaya aday görünüyor. Gezegenle ilgili atmosferinin bileşimi ve oluşum süreci gibi önemli sorular var. Fakat nispeten nadir bir ötegezegen sınıfının doğrudan gözlemlerine yönelik fırsat sağlaması da onu, bilim insanlarının kuramsal modellerini test edebilecekleri harika bir fiili veri kaynağı haline getiriyor.
Matthews şöyle açıklıyor: “Gökbilimde çoğu zaman sadece yıldızların, kahverengi cücelerin ve gezegenlerin parlaklığını ölçebiliyoruz. Parlaklıklarına göre sıklıkla bu cisimlerin kütlelerini çıkarabilmeyi istiyoruz.”
Bilim insanları bunu yapmak için parlaklık ve kütle arasında ilişki kuran modeller geliştiriyor. Bu modeller söz konusu cisimlerin oluşumunu ve evrimini canlandırıyor. Eps Ind Ab ise bilim insanlarına ısıl evrim modelini düşük bir sıcaklık aralığında test etmenin ilk şansını sunuyor. Makalede belirtildiği gibi sonuçlar ümit verici: “Gezegenin en güzel uyuşan sıcaklığı, kuramsal ısıl evrim modelleriyle tutarlı.”
Nihayetinde Eps Ind Ab ve onun ana yıldızı, araştırma takımının “geniş biçimde ayrılmış kahverengi cüce ikilisi” sistemi olarak tarif ettiği şeye kütleçekimsel olarak bağlı. Matthews, her iki kahverengi cücenin de muhtemelen Eps Ind Ab ve ana yıldızıyla aynı maddelerden, aynı zamanda oluştuğunu söylüyor. Tüm bu dört cismin büyük ihtimalle aynı kökeni paylaştığının bilinmesinin, bu iki sistem üzerinde yürütülen çalışmayı “oluşum ve evrim modellerinin test edilmesi bakımından çok kıymetli” hale getirdiğini aktarıyor bilim insanı.
JWUT bu alanda da daha fazla bilgi sağlamayı vadediyor. Kahverengi cücelere yönelik gözlemler yapılacak olması, araştırma takımına onların atmosferik kimyalarını Eps Ind Ab’ninkiyle karşılaştırma olanağı sunacak.
Yazar: Tom Hawking/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
