NASA Beyaz Cüce Yıldızıyla Karşılaşıp Hayatta Kalabilen Bir Gezegen Keşfetti

Yazan: Sean Potter

Çeviren: Arda Durer

Düzenleyen: Esranur Maral

Özet: NASA, beyaz cüce yıldızıyla karşılaşıp yok olan gezegenlerin aksine ilk defa hayatta kalabilmiş bir gezegen keşfetti. 

NASA’nın Geçiş Hâlindeki Ötegezegen Araştırma Uydusunu (TESS) ve artık kullanılmayan kızılötesi Spitzer Uzay Teleskobunu kullanan uluslararası bir gök bilimci ekibi, Güneş benzeri bir yıldızın yoğun kalıntısı olan beyaz cücenin yörüngesinde bir gezegenin bulunduğunu duyurdu.

WD 1856 b olarak adlandırılan Jüpiter boyutundaki gezegen, WD 1856 + 534[1] adlı beyaz cüceden yaklaşık yedi kat daha büyüktür. Bu gezegen dönüşünü her 34 saatte bir tamamlamaktadır yani Merkür’ün Güneşin yörüngesinde dolandığından 60 kat daha hızlı bir şekilde hareket etmektedir.

Wisconsin Madison Üniversitesinde Astronomi bölümündeki Doçent Andrew Vanderburg şunları söylüyor: “WD 1856 b beyaz cücesine çok yaklaştı ve tek parça hâlinde kalmayı başardı. Beyaz cüce, oluşma sürecinde yakınındaki gezegenleri yok eder ve daha sonra kendisine yaklaşan her şey genellikle yıldızın kütle çekimi tarafından parçalanır. Bu sonuçlardan herhangi biriyle karşılaşmadan WD 1856 b’nin şu anki konumuna nasıl geldiğiyle ilgili hâlâ birçok sorumuz var.”

Vanderburg tarafından yönetilen ve NASA yazarlarının da katkı sağladığı sistem hakkında bir makale Nature dergisinin 17 Eylül sayısında yayımlandı ve şu anda çevrim içi olarak mevcuttur.

TESS, her seferinde yaklaşık bir ay boyunca, sektör olarak adlandırılan önceden belirlenmiş geniş gökyüzü alanlarını izler. Bu uzun bakış, bir gezegenin herhangi bir yıldızın önünden geçerken yıldız parlaklığındaki değişikliklerini yakalayarak güneş sistemi dışındaki gezegenlerin veya yıldızların bulunmasını sağlar.

TESS, WD 1856 b’yi yaklaşık 80 ışık yılı uzaklıkta kuzey takımyıldızı olan Draco’da tespit etti. Yaklaşık 18.000 kilometre genişliğinde, 10 milyar yaşında olması ihtimal ve üçlü yıldız sisteminin uzak bir üyesi olan soğuk, sessiz bir beyaz cücenin yörüngesinde dolanıyor.

Güneş benzeri bir yıldızın yakıtı bittiğinde, orijinal boyutunun yüzlerce ila binlerce katı kadar genişleyerek daha soğuk bir kırmızı dev yıldız oluşturur. En sonunda dıştaki gaz katmanlarını dışarı atarak kütlesinin %80’ini kaybeder. Kalan sıcak çekirdek beyaz cüce olur. Bu işlem sırasında yakındaki nesneleri içine çeker ve yakar. Vanderburg ve ekibi, olası gezegenin mevcut konumundan en az 50 kat daha uzakta ortaya çıkmış olması gerektiğini tahmin ediyor.

Ulusal Bilim Vakfının NOIRLab programı olan Hawaii Hilo’daki Uluslararası Gemini Gözlemevinde gök bilimci yazar Siyi Xu şunları söyledi: “Uzun zamandır beyaz cüceler oluştuktan sonra asteroitler ve kuyruklu yıldızlar gibi uzaktaki küçük nesnelerin bu yıldızlara doğru kayabildiğini biliyoruz. Genellikle hepsi beyaz cücenin güçlü kütle çekimi tarafından parçalanıp bir enkaz diskine dönüşüyor. Arkadaşlarım bana bu sistemden bahsettiğinde çok heyecanlandım. Gezegenlerin içe doğru parçalanabileceğine dair ipuçları da gördük fakat bu yolculuğu bozulmadan yapan bir gezegeni ilk kez görüyoruz.” dedi. Ekip WD 1856 b’yi beyaz cücenin etrafındaki eliptik bir yola sürükleyebilecek birkaç senaryo öneriyor. Bu yörünge yıldızın kütle çekiminin nesneleri gererek yörünge enerjisini dağıtan muazzam gelgitler yaratmasıyla zamanla daha dairesel hâle gelecekti.

Pasadena’daki Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünde gezegen bilimi alanında yazar olan Juliette Becker: “En olası düşünce WD 1856 b’nin orijinal yörüngesine yakın aynı boyutta başka nesneler içermesidir. Büyük nesnelerin kütle çekimi etkisi, bir gezegeni içeriye doğru çekmek için ihtiyaç duyacağınız istikrarsızlığına kolayca izin verebilir. Ancak bu noktada veri göstergelerinden daha fazla teorimiz var.” dedi.

Diğer olası senaryolar sistemdeki diğer iki yıldızın, kırmızı cüceler G229-20 A ve B’nin milyarlarca yıl boyunca kademeli olarak kütle çekimine bağlı çekilmesini ve sistemi tedirgin eden bir yıldızın varlığını işaret etmektedir. Vanderburg’un ekibi, bu ve diğer açıklamaların daha az olası olduğunu düşünüyor çünkü bunlar dev gezegenlerle aynı etkileri elde etmek için tamamen aynı koşulları gerektiriyor kısaca olasılıksız gözüküyor.

Jüpiter boyutundaki nesneler, Dünya’nın kütlesinin binlerce katı olan gezegenlerden düşük kütleli yıldızlara kadar çok çeşitli kütleleri etkisi altına alabilir. Diğerleri kahverengi cücelerdir[2]. Genellikle bilim insanları bir nesnenin kütlesini ölçmek için radyal hız gözlemlerine başvurur, bunlar nesnenin bileşimi ve doğası hakkında ipucu verebilir. Bu yöntem, yörüngedeki bir nesnenin yıldızını nasıl çektiğini ve ışığının rengini nasıl değiştirdiğini inceleyerek çalışır. Ancak bu durumda beyaz cüce o kadar yaşlıdır ki ışığı bilim insanlarının gözle görülür değişiklikleri tespit edemeyecekleri kadar soluk ve özelliksizdir.

Ekip Spitzer teleskobun kullanımdan kaldırılmasından sadece birkaç ay önce sistemi kızılötesi olarak gözlemledi. WD 1856 b kahverengi bir cüce veya düşük kütleli bir yıldız olsaydı kendi kızılötesi parlamasını yayardı. Bu nesne bir gezegen olsaydı Spitzer’ın parlak bir geçiş kaydedeceği ve ışık yaymak yerine ışığı engelleyeceği anlamına gelirdi. Araştırmacılar, Spitzer verilerini İspanya’nın Kanarya Adaları’ndaki Gran Telescopio Canarias ile alınan görünür ışık geçiş özellikli teleskop gözlemleriyle karşılaştırdıklarında dikkate değer bir fark görmediler. Bu sonuçlar yıldızın yaşı ve sistem hakkındaki diğer bilgilerle birleştiğinde onları WD 1856 b’nin büyük olasılıkla Jüpiter’in boyutunun 14 katı büyüklüğünde bir gezegen olduğu sonucuna götürdü. Gelecekteki araştırma ve gözlemler de bu sonucu doğrulayabilir.

Beyaz bir cücenin yörüngesindeki olası bir dünyayı bulmak yazar Lisa Kaltenegger, Vanderburg ve ekip arkadaşlarını, benzer durumlarda küçük karasal gezegenlerin atmosferlerini incelemeyi düşündürdü. Örneğin, Dünya büyüklüğünde bir gezegenin WD 1856 çevresindeki yörünge mesafeleri aralığında yer aldığını ve yüzeyinde su bulunabileceğini varsayalım. Araştırmacılar, benzetilmiş gözlemleri kullanarak, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobunun sadece beş geçişi gözlemleyerek varsayımsal dünyadaki su ve karbondioksiti tespit edebileceğini gösteriyor.

Ithaca, New York’taki Cornell Üniversitesinde Kaltenegger ve Ryan MacDonald liderliğindeki bu hesaplamaların sonuçları The Astrophysical Journal Letters‘da yayımlandı ve çevrim içi olarak mevcuttur.

Carl Sagan Enstitüsü Müdürü Kaltenegger, “Daha da etkileyici bir şekilde, Webb böyle bir dünyada biyolojik aktiviteyi potansiyel olarak gösteren gaz kombinasyonlarını 25 geçiş gibi kısa bir sürede tespit edebildi.” dedi. WD 1856 b, gezegenlerin beyaz cücelerin yakınlarında hayatta kalabileceği izlenimini veriyor. Doğru koşullarda bu gezegenler dünya için tahmin edilen zaman ölçeğinden daha uzun yaşam için elverişli koşulları koruyabilir. Artık bu ölü yıldız çekirdeklerinin etrafında dolanan dünyalar için birçok yeni ilgi çekici olasılığı keşfedebiliriz.

Şu anda sistemde bu tarz başka dünyalar olduğunu gösteren hiçbir kanıt yok ancak ek gezegenler olabilir ve henüz tespit edilmemiş olabilirler. TESS’in bir sektörü gözlemlediği süreyi aşan yörüngeleri olabilir veya geçişler olmayacak şekilde yönelmiş olabilirler. Beyaz cüce de o kadar küçük olabilir ki sistem içinde daha uzaktaki gezegenlerden geçişleri yakalama olasılığı çok düşük olur.

TESS, Cambridge ve Massachusetts’teki MIT tarafından organize edilen ve NASA’nın Greenbelt Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen bir NASA Astrofizik Gezgini görevidir. Ek ortaklar arasında Falls Church, Virginia merkezli Northrop Grumman, NASA’nın Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, Cambridge, Massachusetts’teki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi, MIT’nin Lincoln Laboratuvarı ve Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü bulunmaktadır. Ayrıca dünya çapında bir düzineden fazla üniversite, araştırma enstitüsü ve gözlemevi de katılımcıdır.

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet İtki Laboratuvarı (JPL) Spitzeri yönetti. Spitzer verileri, Caltech’teki Kızılötesi İşleme ve Analiz Merkezi’nde (IPAC) bulunan Kızılötesi Bilim Arşivindeki Spitzer veri arşivi aracılığıyla bilim topluluğu tarafından hâla çözümlenmeye devam ediyor.

[1] Draco takım yıldızında bulunan beyaz cüce Kaynak: Vikipedi

[2] Gaz ve toz bulutlarının çökmesiyle oluşan fakat yıldız olabilmek için yeterince enerjiye sahip olmayan gök cismi. Kaynak: Vikipedi