gokyuzu.org

NASA’nın Teleskobu Yaşanabilir Bölgede Bulunan En Kalabalık Dünya Benzeri Gezegen Grubunu Keşfetti

NASA’nın basın bülteninin İngilizce orijinaline buradan erişilebilir.

Çeviri: Doğuş Kaçmaz, Çağatay Kerem Dönmez, Mina Meşe, Ulaş Can Yazar

Bu illüstrasyon, TRAPPIST-1 sisteminde keşfedilen yeni gezegenlerden biri olan TRAPPIST-1f’nin olası yüzeyini göstermektedir. Spitzer Uzay Teleskobu’nu ve yer teleskoplarını kullanan bilim insanları, TRAPPIST-1 sisteminde Dünya boyutunda yedi adet gezegen bulunduğunu keşfettiler.
Telif: NASA/JPL-Caltech
Keşif hakkında daha fazla resim ve video için tıklayın

NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ile yapılan çalışmalar sonucunda Güneş Sistemi’mizin dışında bulunan, tek bir yıldız etrafında dolanan, Dünya boyutlarında yedi adet gezegen keşfedildi. Teleskop ile yapılan detaylı araştırmalar sonucunda keşfedilen gezegenlerden üçünün yaşanabilir bölgede olduğu ve ana yıldız etrafındaki kayalık gezegenlerin bünyelerinde sıvı su barındırma ihtimallerinin çok yüksek olduğu belirtildi.

Yapılan bu keşif, Güneş Sistemi’mizin ötesinde tek bir ana yıldıza sahip başka bir sistemin yaşanabilir bölgesinde bulunan gezegen sayısına yeni bir rekor getirdi. Sistemdeki yedi gezegenin her birinin uygun atmosfer koşulları içerisinde sıvı halde suya sahip olabileceği ve bu olasılığın sistemin yaşanabilir bölgesinde bulunan üçü için daha da yüksek olduğu belirtiliyor.

NASA’nın Washington Bilim Misyon Müdürlüğü’nde yönetici olan Thomas Zurbuchen yapılan keşif için, “Bu keşif, gökadamızda yaşama elverişli olan bölgeleri bulmamızda çok önemli bir role sahip,” dedi. “Bizim önceliğimiz ‘Evrende yalnız mıyız?’ sorusuna yanıt bulabilmek; ve yaşanabilir bölgede yer alan bu denli fazla sayıda gezegen keşfetmek, amacımıza doğru giden yolda kayda değer bir seviyede ilerlememize yardımcı oluyor.”

NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen, TRAPPIST-1 ismindeki küçük, aşırı soğuk cüce yıldızın etrafında turlayan Dünya boyutlarındaki yedi gezegen. Yedi gezegenden üçü yaşanabilir bölgede bulunuyor.
Telif: NASA
Bu videoyu YouTube üzerinden izlemek için tıklayın

Aşırı soğuk cüce yıldız TRAPPIST-1 ve etrafında turlayan Dünya boyutlarındaki yedi gezegen. Bu sanatçı tasviri, 23 Şubat 2017’de Nature dergisinin kapağında yer aldı.
Telif: NASA/JPL-Caltech
Tam boyutlu resmi ve açıklamaları görmek için tıklayın

Bulunan gezegen sistemi Kova takımyıldızında, bizden yaklaşık 40 ışık yılı (380 trilyon kilometre) uzaklıkta yer alıyor. Bulunan gezegenler Güneş Sistemi’miz dışında yer aldığından, onlara bilimsel olarak “ötegezegen” deniyor.

Bu ötegezegen sisteminin adı TRAPPIST-1 ve sistem adını Şili’deki “Geçiş Yapan Gezegen ve Gezegenimsiler Küçük Teleskobu”ndan (TRAPPIST) alıyor. 2016’nın mayıs ayında TRAPPIST’i kullanan araştırmacılar, sistemde üç gezegen keşfettiklerini duyurdular. Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) de dahil olmak üzere yer tabanlı birkaç teleskoptan da yardım alınan çalışmada, Spitzer’dan alınan bilgiler gezegenlerin ikisinin varlığını doğruladı ve buna ek olarak beş farklı gezegen daha keşfetti. Böylece sistemdeki keşfedilmiş olan gezegen sayısı yediye yükselmiş oldu.

Araştırmanın yeni sonuçları çarşamba günü Nature dergisinde yayımlandı ve NASA’nın merkezi olan Washington’da düzenlenen kısa toplantıda duyuruldu.

Ekip, Spitzer’dan gelen veriler ışığında yedi gezegenin de boyutlarını hesapladılar ve altısının kütleleri hakkındaki ilk tahminlerde bulunarak, yoğunluklarının tahmini olarak hesaplanabilmesini sağladılar.

Yoğunluklarından yola çıkılarak tüm TRAPPIST-1 gezegenlerinin yerbenzeri, yani kayasal gezegenler oldukları düşünülüyor. Gelecek gözlemler bu ötegezegenlerin yalnızca su açısından zengin olup olmadığını değil, yüzeylerinde sıvı halde su bulunup bulunmadığına da karar vermemizi sağlayacak. Yedinci ve en uzaktaki gezegenin kütlesiyle ilgili henüz bir tahmin yok. Bilim insanları bu ötegezegenin buzlu, kar topu benzeri bir gezegen olduğuna inanıyorlar, fakat kesin bir şey söylemek için daha fazla gözleme ihtiyaç var.

“TRAPPIST-1’in yedi harikası, bu tür bir yıldızın etrafında dolandığı keşfedilen ilk Dünya boyutlu gezegenler,” diyor, makalenin baş yazarı ve Belçika’da bulunan Liege Üniversitesi’nin TRAPPIST ötegezegen araştırmasının baş araştırmacısı olan Michael Gillon. “Ayrıca bu, potansiyel olarak yaşam barındırabilecek Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin atmosferlerini çalışmak için şimdiye kadarki en iyi hedef.”

Bir sanatçının tasviri, gezegenlerin büyüklük, kütle ve yörünge uzaklıklarının elde bulunan verilerine dayanarak TRAPPIST-1’in gezegenlerinin nasıl görünebileceğini gösteriyor.
Telif hakkı: NASA/JPL-Caltech
Tam boyutlu resim ve açıklamasını görmek için tıklayın

Güneş’imizin tersine, bir aşırı soğuk cüce olarak sınıflandırılmış TRAPPIST-1 yıldızı o kadar soğuk ki [Çeviri notu: O kadar “soğuk” ki, yıldızın yüzeyi sadece 2300 °C!], çok yakınında dolanan gezegenlerin yüzeyi sıvı su bulunduruyor olabilir. TRAPPIST-1’in yedi gezegeninin de yörüngeleri yıldızlarına, Merkür’ün yörüngesinin Güneş’e olduğundan daha yakın. Ayrıca, gezegenler de birbirlerine çok yakınlar. Eğer biri gezegenlerin birinin yüzeyinde durup göğe baksaydı, bazen göğümüzdeki Ay’dan bile büyük gözükecek komşu gezegenlerin jeolojik yapılarını veya bulutlarını görebilirdi.

Ayrıca, gezegenler yıldızlarına kütleçekimsel olarak kilitlenmiş, yani gezegenin hep aynı yüzü yıldıza bakıyor olabilir. Bu durumda gezegenlerin ön ve arka yüzleri sürekli gündüzü veya geceyi yaşamakta. Bu da gezegenlerin hava durumu örüntülerinin Dünya’nınkinden çok farklı olabileceği anlamına geliyor: gündüz tarafından gece tarafına doğru esen kuvvetli rüzgarlar ve aşırı sıcaklık değişimleri gibi.

Güneş’in etrafında turlayan Dünya’yı takip eden bir kızılötesi teleskop olan Spitzer, TRAPPIST-1’i çalışmak için birebir, çünkü yıldız insan gözünün görebileceğinden daha uzun bir dalgaboyuna sahip kızılötesi ışıkta en çok parlamakta. 2016 sonbaharında, Spitzer TRAPPIST-1’i durmadan neredeyse 500 saat boyunca gözlemledi. Spitzer, gezegenlerin yıldızlarının önünden yeterli sayıda geçişini gözlemleyip sistemin karmaşık yapısını ortaya çıkarmasını sağlayacak uygun bir yörüngede konumlanmış durumda. Mühendisler, beş yıllık faaliyetinin ardından planlandığı şekilde soğutucusu biten Spitzer’in, “sıcak görev” faaliyetleri sırasında gezegen geçişlerini gözlemleme yeteneğini en iyi duruma getirmişlerdi.

Pasadena, Kaliforniya’daki Caltech/IPAC’ta bulunan NASA’nın Spitzer Bilim Merkezi’nin müdürü Sean Carey, “Bu, 14 yıllık Spitzer faaliyetleri süresince gördüğüm en heyecan verici sonuç,” dedi. “Spitzer sonbaharda bu gezegenler hakkındaki bilgilerimizi iyileştirmek için çalışmalarına devam edecek, böylece James Webb Uzay Teleskobu da devamında çalışmaları sürdürebilir. Sistemin daha fazla gözlemlenmesi şüphesiz daha fazla sırrı açığa çıkaracak.”

Spitzer’ın keşfinin ardından NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu da yaşanabilir bölgede olan üç gezegen de dahil olmak üzere dört gezegen için gözlem başlattı. Bu gözlemler, gezegenlerin etrafında Neptün gibi gaz devlerinde olan hidrojen ağırlıklı, şişkin atmosferlerin varlığını keşfetmeyi amaçlıyor.

Bu 360 derecelik panorama yeni saptanan bir gezegenin, TRAPPIST 1-d’nin, yüzeyini tasvir ediyor. Gezegen yaklaşık 40 ışık yılı uzakta olan yedi gezegenlik bir sistemde bulunuyor. Farenizi ya da mobil cihazınızı kullanarak bir sanatçının yaptığı bu uzaylı gezegenin tasvirini keşfedin.
Telif: NASA
Bu 360 derecelik panoramayı YouTube’dan izleyin

Mayıs 2016’da Hubble takımı en içteki iki gezegeni inceledi ve böyle bir atmosfere ilişkin bir kanıt bulamadı. Bu da yıldıza en yakın olan gezegenlerin taşlı yapıda olması ihtimalini güçlendirdi.

Hubble çalışmasının yardımcı liderliğini ve Baltimore, Maryland’de bulunan Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde (Space Telescope Science Institute) astronomluk yapan Nikole Lewis, ‘’TRAPPIST-1 sistemi önümüzdeki on yıl boyunca Dünya boyutlarındaki gezegenlerin etrafındaki atmosferi incelemek için en iyi şanslardan birini sunuyor.’’ şeklinde açıklama yaptı. NASA’nın gezegen avcısı Kepler uzay teleskobu da TRAPPIST-1 sistemini inceleyerek, önünden geçen gezegenler yüzünden yıldızın parlaklığındaki küçük değişiklikleri ölçüyor. K2 görevini yürüten uzay aracının gözlemleri, astronomların sistemde yeni gezegenler aramasına yardımcı olacağı gibi bilinen gezegenlerin özelliklerini de daha iyi anlamalarını sağlayacak. K2 gözlemleri martın başında sonuçlanacak ve halka açık bir arşivde yayınlanacak.

TRAPPIST-1’e bir yolculuğun nasıl olabileceğini gösteren bir poster.
Telif: NASA/JPL-Caltech
Tam boyutlu resmi görmek için tıklayın

Spitzer, Hubble ve Kepler uzay teleskopları, astronomların NASA’nın 2018’de fırlatılacak olan James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanacak devam çalışmalarını planlamalarında yardımcı olacak. Çok daha büyük hassasiyete sahip olan Webb, atmosferde bulunan su, metan, oksijen, ozon ve diğer bileşenlerin kimyasal parmak izlerini algılayabiliyor olacak. Webb ayrıca gezegenin yaşanabilirliğini belirlemek için gereken sıcaklığı ve yüzey basıncını da analiz edebilecek.

Spitzer Uzay Teleskobu görevini, NASA’nın Uzay Görevleri Müdürlüğü adına kurumun Pasadena, Kaliforniya’da bulunan Jet İtki Laboratuvarı yönetiyor. Bilimsel operasyonlar yine Pasadena, Kaliforniya’daki Caltech’te bulunan Spitzer Bilim Merkezi’nde yürütülüyor. Uzay aracı operasyonları Littleton, Kolorado’da bulunan Lockhead Martin Uzay Sistemleri Şirketi tarafından işletiliyor. Veriler Caltech/IPAC’te bulunan Kızılötesi Bilim Arşivi’nde depolanıyor. Caltech ayrıca NASA adına Jet İtki Laboratuvarı’ını yönetiyor.

Spitzer hakkında daha fazla bilgi için: https://www.nasa.gov/spitzer

TRAPPIST-1 sistemi hakkında daha fazla bilgi için: https://exoplanets.nasa.gov/trappist1

Ötegezegenler hakkında daha fazla bilgi için: https://www.nasa.gov/exoplanets

Kahverengi Cücenin Meşakkatli Keşfi

Bu illüstrasyon yeni keşfedilen kahverengi cüceyi göstermekte.

Uzak bir yıldız, ön planında bulunan bir kozmik nesnenin yarattığı kütleçekimsel alandan dolayı kütleçekimsel merceklemeye uğrayarak da gözlenebilir. NASA’nın Spitzer ve Swift uzay teleskopları işbirliği yapıp bu tarz mercekleme olaylarını yakalama  peşindeler ki yapılan gözlemler sonucunda  bir kahverengi cüce keşfedildi.

Kahverengi cücelerin yıldızlar ve gezegenler arasındaki kayıp halka olduğu düşünülüyor. Bazılarının kütlesi Jüpiter’in kütlesinin 80 katına ulaşabilse de, çekirdekleri yıldızlarınki gibi nükleer füzyon olaylarıyla enerji üretecek kadar sıcak ve yoğun değildir. Bilim insanları, kütlesi Güneş’e yakın olan yıldızların %1’inden azında, 3 ile 5 astronomi birimi (Dünya ile Güneş arası mesafe) arası mesafede bir kahverengi cücenin yörüngede dolaştığını keşfettiler. Bu olay “Kahverengi Cüce Sahrası” fenomeni olarak adlandırılır.

Yeni keşfedilen kahverengi cüce de bu fenomene dahil olabilir. Spitzer ve Swift teleskopları kütleçekimsel mercekleme gözlemini, yeryüzünde yapılan araştırmalardan sonra, OGLE’nin (Optical Gravitational Lensing Experiment) de katkısıyla gerçekleştirdi. Cüceye “OGLE-2015-BLG-1319” adı verildi.

Nasa’da görev alan Yossi Shvartzvald bu olayın ardından kahverengi cüceler hakkında “Kahverengi cücelerin yıldızların çevresinde nasıl oluştuklarını ve neden aralarında bu kadar uzaklık olduğunu anlamak istiyoruz,” açıklamasında bulundu.

Kütleçekimsel Mercekleme (Microlensing) Nedir?

Kütleçekimsel mercekleme olayında, gözlemci için bir nevi fener görevi görmesi için arka planda kaynak bir yıldız seçilir. Büyük kütleli bir cisim, kaynak yıldızın önünden geçtiği zaman yıldızın ışığını saptırır ve odaklar. Böylelikle gözlemciye ulaşan ışık daha da parlaklaşır. Geçen cismin kütlesine ve hizasına bağlı olarak yıldız binlerce kat daha parlak dahi görünebilir.

Kütleçekimsel mercekleme yöntemiyle gözlenen cismin özelliklerini daha iyi anlamak için birden fazla teleskopla farklı konumlardan gözlem yapılabilir. Bu işlemi birden fazla teleskopla yapmak, bilim insanlarının ıraklık açısından (paralaks açısı) faydalanmasıyla mümkün olabiliyor. Başparmağınızı burnunuzun önünde tutun, sırasıyla bir gözünüzü kapatarak parmağınıza bakın. Parmağınızın uzayda yer değiştirdiğini hissedeceksiniz. Tıpkı parmağınızda olduğu gibi, paralaks yöntemiyle farklı konumlardan teleskopla gözlediğiniz cisimler de farklı büyütme modelleri sergiler.

Iraklık açısı; bir kimsenin gözünden çıkan, biri yerkürenin merkezinde öbürü yeryüzünde bulunan iki doğrunun bir gökcisminin merkezinde birleşerek oluşturdukları açı.

Kahverengi cüceden kaynaklanan kütleçekimsel merceklemeyi gözlemlemek için iki uzay teleskobu ve bir gözlemevi ortak olarak çalıştı.

Bu konu hakkında Shvartzvald “Ne zaman birden fazla noktadan gözlem yapsanız, iki uzay teleskobunuzun olması bir cismin ne kadar uzak olduğunu görmek için bir çiftten fazla gözünüz olması gibi oluyor; cismin kütlesi ile uzaklığı arasındaki oranı hesaplamak için daha fazla veri elde ediyorsunuz.” diyor.

Uzay ve yeryüzü teleskoplarından elde edilen veriler birleştirildiğinde, yeni keşfedilen kahverengi cücenin kütlesinin Jüpiter’in 30-65 katı arasında olduğu düşünülüyor. Araştırmacılar ayrıca kahverengi cücenin, başka bir K cücesinin (Güneş’in yarı kütlesine sahip olan yıldızlar) yörüngesinde dolaştığını da buldular. Araştırmacılar cüce gezegen ve yörüngesinde dolandığı yıldız arasındaki uzaklık için iki ihtimal buldu: 0,25 astronomi birimi ve 45 astronomi birimi. Eğer uzaklık 0,25 astronomik birim ise bu durum kahverengi cüceyi “Kahverengi Cüce Sahrası” fenomenine dahil edecek.

Araştırmanın diğer ortağı Geoffrey Bryden, bu araştırmanın üzerine, “Gelecekte, bunun gibi farklı konumlardan daha fazla çoklu kütleçekimsel mercekleme olayını tespit etmek ve kahverengi cüceler ile gezegen sistemleri hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyoruz,” diyor.

Kaynak: Phys.org

Çeviri: Deniz Gamze Sanal