16 Işık Yılı Uzaklıktaki Gizemli Yıldız Sistemi Yaşanabilir Gezegenler Gizliyor

Michigan Üniversitesi önderliğinde yürütülen yeni çalışma, iki yıldızın birbirinin etrafında döndüğü yakın bir ikili yıldız sistemi olan 70 Ophiuchi AB (diğer adıyla 70 Oph AB) incelenmiştir. Son derece hassas bir analiz kullanan bilim insanları, Jüpiter kadar ya da daha büyük gezegenler aramıştır. Bir gezegen bulmak yerine, bu tür gezegenlerin inceledikleri bölgelerde bulunmadığını tespit etmişlerdir.

Bu sonuç başlangıçta hayal kırıklığı yaratmış gibi görünse de, önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor. Araştırmacılar, daha küçük gezegenleri tespit etmek için tasarlanmayan bir yaklaşım kullanarak bu özel sistemde dev gezegenler için şimdiye kadar yapılmış en hassas modern aramayı gerçekleştirmiştir. NASA tarafından kısmen desteklenen bu çalışma, dolayısıyla keşfedilmeyi bekleyen diğer gezegenlerin mümkün olduğunu açık bırakmaktadır.

Bu olasılıklar arasında, sistemin yaşanabilir bölgesinde var olabilen Satürn boyutunda ya da daha küçük gezegenler, kayaç gezegenler de yer alıyor. Yaşanabilir bölge, gezegenin uygun atmosferik koşullara sahip olması şartıyla, sıvı suyun gezegenin yüzeyinde sıvı halde kalmasına olanak tanıyan sıcaklıkların bulunabileceği yıldızın etrafındaki bölgedir. Sıvı su, bildiğimiz anlamda yaşam için temel önem taşıdığından, bu tür gezegenler Dünya dışı yaşam arayan gök bilimcileri için özellikle ilgi çekicidir.

1855 Yılına Dayanan Bir Gezegen Gizemi

70 Oph AB etrafındaki gizem, modern gezegen avcılığından çok uzun zaman önce başlamıştır. 1855’te İngiliz gök bilimci William Jacob, sistemin bir gezegen içerdiğini öne sürmüş ve böylece resmen önerilen ilk ekgezegen adayı barındıran yıldız sistemi olma özelliğini kazanmıştır. İddiası sonunda reddedilmiştir, ancak keşfedilmeyi beklenen gezegenlerin var olası olasılığı, nesiller boyu gök bilimcilerin ilgisini canlı tutmuştur.

“Hayal kırıklığı ile heyecanın bir karışımı,” diyor University of Michigan Astronomi Bölümü’nden doktora sonrası araştırmacı Yiting Li. “Jüpiter boyutunda bir gezegen olmadığını öğreniyoruz, ancak aynı zamanda bu tarihi sistemin en yeni bölümünü de açıyoruz.”

Yalnızca bir yıldıza sahip güneş sistemimizin aksine, Samanyolu‘ndaki yıldız sistemlerinin yaklaşık yarısı en az iki yıldıza sahiptir. Bu çoklu yıldız sistemleri, gezegenlerin nasıl oluştuğu, zamanla nasıl değiştiği ve olası olarak yaşam için uygun koşulları nasıl geliştirdiği konularını araştırmak için değerli fırsatlar sunar.

70 Oph AB, yakın olması nedeniyle özellikle dikkat çekicidir. Dünya’dan yaklaşık 16 ışık yılı uzaklıkta bulunan sistem, 4.2 ışık yılı mesafedeki Alpha Centauri ve 11.4 ışık yılı mesafedeki 61 Cygni’den sonra gezegenimize en yakın üçüncü ikiz yıldız sistemidir.

The Astrophysical Journal‘de yayımlanan yeni bulgular, sistemin iki yıldızı 70 Oph A ve 70 Oph B’nin yörüngelerini, gökte en iyi bilinen yıldız yörüngelerinden bazıları olarak da belirlemiştir.

Gelecekteki NASA Görevleri Küçük Gezegenleri Araştırabilir

Hangi gezegenlerin olmadığına dair bilgi, yeni gezegenler keşfetmek kadar değerli olabilir. Belirli olasılıkları elemek araştırmacılar, gelecekteki araştırmaları daha verimli kılabilecek bilgiler sağladı ve gökbilimcileri, yaklaşan gözlemevlerinin erişim alanında kalan gezegenlere odaklanmaya yönlendirdi.

“Yeni sınır, gelecekte en iyi arama stratejilerini tasarlamamızı sağlar,” dedi çalışmanın kıdemli ortak yazarlarından ve Michigan Üniversitesi astronomi bölümü başkanlarından Michael Meyer.

“Aslında, Michigan Üniversitesi, ikiz yıldızlara odaklanacak SHERA adlı bir uzay görevini inceleyen bir ekibin parçası ve bu sistem bu hedeflerden yalnızca birkaçına ait. 70 Oph AB, NASA’ın Habitable World Observatory gibi amiral görevlerinin kesinlikle hedefi olacak.”

Bu görevler, bilim insanlarının mevcut gözlemlerle henüz tespit edilemeyen veya karakterizasyon yapılamayan daha küçük gezegenleri araştırmalarına yardımcı olabilir. Kayalık gezegenler, özellikle Dünya’ya benzer ortamlar oluşturma olasılığı sundukları için önemli hedeflerdir; ancak yaşanabilir bölgede bir gezegen bulunmasının tek başına orada yaşam olduğunu kanıtlamaz.

Bilim İnsanları Gizemli Yıldız Salınımının Gerçek Kaynağını Keşfeder

Araştırma, NASA’nın İtme Laboratuvarı ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ndeki IPAC dahil ondan fazla kurumdan bilim insanını bir araya getirdi.

Yaptıkları analiz, sistemin belirli bölgelerinde Jüpiter’e eşit ya da daha büyük kütlelere sahip gezegenleri eledi. 70 Oph A’nın etrafında, 5 astronomik birim içine kadar böyle bir gezegen bulunamadı. 70 Oph B’nin etrafında ise 5 astronomik birimin yarısı içine kadar böyle gezegenler dışlandı. Bir astronomik birim, Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklıktır ve yaklaşık 150 milyon kilometredir.

Bu sınırlar, giderek gelişen gözlemlere rağmen çözülemeyen bir sorunu yanıtladı. William Jacob’ın 1855 tarihli ilk iddiası sonraki incelemelerde dayanıklı çıkamasa da, ardından gelen 171 yılda toplanan ölçümler, sistemin iç bölgelerindeki dev gezegen olasılığını tamamen ortadan kaldıramamıştı.

Özellikle merak uyandıran ipuçlarından biri, yıldızların radyal hızındaki değişimlerle ilgilendi; radyal hız bir cismin Dünya’ya doğru ya da ondan uzaklaşarak ne kadar hızlı hareket ettiğini tanımlar. Gökbilimciler bu değişimleri gezegen aramak için kullanabilir, çünkü yörüngedeki bir gezegenin yerçekimi, onu çevreleyen yıldızı hafifçe ileri geri hareket ettirir. Bu hassas hareket, yıldızın ışığının ölçümlerinde algılanabilir bir “salınım” üretir.

Yıllarca süren 70 Oph AB gözlemleri, Jüpiter boyutunda bir gezegenle açıklanabilecek bir salınım ortaya koydu. Ancak yeni araştırma, farklı bir nedene işaret ediyor.

Sorunu araştırmak için ekip, yaklaşık bir yüzyıla ait tarihsel ölçümleri, Şili’deki Las Campanas Gözlemevi’ndeki 6,5 metrelik Magellan Clay Teleskobu ile Teksas’taki McDonald Gözlemevi’ndeki 2,7 metrelik Harlan J. Smith Teleskobu gibi iki büyük teleskopun yeni gözlemleriyle birleştirdi.

Elde edilen analiz, görünürdeki gezegen sinyalini, yıldızların kendisinde meydana gelen değişimlerden ayırt edecek kadar hassastı. Araştırmacılar, gizemli salınımın sorumlusunun, bir dev gezegenin yerçekimi etkisi değil, zamanla değişen yıldız yüzeyi etkinlikleri olduğunu sonuçlandırdı.

“Yiting, dünyanın her yerinden muazzam ölçekte veri topladı ve tüm olasılıkları özenle inceledi,” dedi Meyer. “Bu, yıldız aktivitesinin radyal hız yöntemiyle gezegen sinyallerini nasıl taklit edebileceğine dair uyarıcı bir örnek.”

Gizli Gezegen Araştırmaları Uzak Değil

Tarama yapılan bölgelerde büyük gezegenleri elemesine rağmen, bulgular 70 Oph AB sisteminin gezegen içermediği anlamına gelmiyor. Daha küçük gezegenler hâlâ her iki yıldızın yörüngesinde dönebilir ve sistem, gelecekteki gözlemler için umut verici bir hedef olmaya devam ediyor.

Bulgular, güneş sistemimizin ötesindeki gezegen araştırmalarında önemli bir zorluğu gözler önüne seriyor. Yıldızlar mükemmel şekilde kararlı nesneler değil ve aktivitelerindeki değişimler, yörüngedeki gezegenlerin oluşturduğu sinyallere benzeyen sinyaller üretebiliyor. Gerçek dış güneş gezegenlerini, özellikle de küçük kayalık dünyaları belirlemek için bu etkilerin ayrıştırılması şart.

70 Oph AB için en son keşif, son bir yanıttan çok bir ilerlemeyi temsil ediyor. Bilim insanları artık sistemin ne içermediğine dair daha net bir resme ve bir sonraki adımda nereye bakacaklarına dair daha iyi bilgilere sahip.

“Bu çalışma, gezegenler için bir yasak değil, üst sınır koyuyor,” dedi Li. “Evrendeki ve Samanyolu’ndaki gezegenlerin ne kadar yaygın olduğunu göz önüne alırsak, orada başka gezegenler olduğunu göreceğimize bahse girerim.”

Araştırmaya ek destek Heising-Simons Vakfı tarafından sağlandı.