Gökbilimciler, farklı güneş sistemlerindeki gezegen halkalarına odaklanıyor

Güneş sistemimizde halkalara sahip olan dört gezegen var. Peki, dış gezegenlerde halkalara neden çok nadir rastlanıyor?

Alison Klesman *

Gezegensel halkalar, güneş sistemimizde bolca bulunur; Jüpiter’den Neptün’e kadar her uzak gezegen, bir halkaya sahiptir. Ancak, farklı bir sistemde bulunan gezegenlerden yalnızca biri (J1407b) onaylanmış bir halka sistemine sahiptir (halkalar o kadar geniştir ki, Dünya’dan Güneş’e kadar olan mesafe boyunca uzanır). Son günlerde gökbilimciler, yeni halka keşiflerinin olmamasına dair mühim bir soruya yanıt aramaya başladılar: Dış gezegen halkaları görmek çok zor olduğu için mi bulunamıyor, yoksa gerçekten de son derece nadir mi rastlanıyor?

YENİ BULGULAR
Tokyo Üniversitesi’nden Masataka Aizawa’nın öncülüğünde Amerikan Astronomi Topluluğu tarafından hazırlanan ve 31 Mart tarihinde Astronomical Journal’da yayınlanan yeni bir çalışma, yüzlerce dış gezegen adayının yakınında halka bulunması olasılığını gözden geçirdi. Uzak mesafedeki transit gezegenler, güneş sistemindekinden daha uzun süre var olmaktadır ve bu da halka ömrünü uzatmaktadır. Yıldız yörüngesine yakın gezegenler, buzlu halkaların çok uzun süre dayanması için fazla sıcaktır. Gezegen halkaları genelde gezegene ve güneşine kıyasla önemsiz bir kütleye sahip olduklarından, yerçekimi etkisiyle onları tespit etmek neredeyse olanaksızdır. Ancak, gezegen geçişleri sırasında veya spektroskopi yöntemiyle halka izleri aramak, gezegensel sistemin kimyasal yapısını ortaya çıkarmak gibi diğer yöntemler umut vaat ediyor.
Buz devi Uranüs’ün halkaları, ilk kez James Elliot, Edward Dunham ve Jessica Mink’in 1977 yılında uzak bir arka plan yıldızın önünden geçişi sırasında izlediği yöntemle kesin olarak keşfedilmişti. Tutulmalar da geçişler gibi gökbilimcilere bir gezegenin boyutları, atmosferi ve (varsa) halka sistemi hakkında bilgiler sunar. Elliot ve ekibi, Uranüs’ün yıldızın önünden geçişi sırasında beş küçük tutulma tespit etti. Bu ek tutulmalar, gezegen halkalarının neden olduğu küçük gizemlerdi.


Aizawa’nın ekibi, halka aramak için 89 geçişli gezegen adayını inceliyor. Gezegenin güneşinin önünden geçişi esnasında yıldız ışığında meydana gelen değişiklikleri gösteren geçiş ışık eğrilerini kullanarak, veriyi, yıldızının ışığını kesen halkalar olmadan tek bir gezegenin modeline uydurmaya çalıştı. Yıldız ışığında tahmin edilen ve gerçekleşen değişiklikler arasında gözlemlenen zayıf bir eşleşme, halkaların ya da diğer özelliklerin varlığının bir delili olabilir.

ADAYLAR ÇOĞALIYOR
Bu konuda, adaylardan birisi öne çıkıyor: KIC 10403228, bir M tipi cüce yıldızın etrafında dönen bir gezegen. Ekip, bir yıldızın önünden geçiş yapan halkalı gezegenler için yeni modeller oluşturdu ve bu model sonuçlarını eldeki verilerle karşılaştırarak daha net bir eşleşmeye ulaştı. Öte yandan, bu modeller benzersiz değildir; zira, gezegen çevresinde pek etkili olmayan bir toz diskinin varlığı veya ikili yıldız grubu ve hatta sistemde bir üçüncü yıldız bulunması gibi farklı olasılıklar, gözlemlenen yıldız ışıklarında aynı türden değişikliklere rastlanmasına neden olabilir. Aizawa’nın grubu bu olasılıkları henüz elemiş olmasa da yüksek çözünürlüklü görüntüleme veya spektroskopi gibi olanakların daha fazla veri sağlayarak kendi modellerine ilişkin gelecekteki gözlemlerin hangi modelin doğru olduğunu gösterebileceğini, gezegenin bir halkası olup olmadığını ortaya çıkarabileceğini ifade ediyor.
Bir gezegenin halkası olup olmadığını daha kolay tespit etmek, uzak yıldızların etrafında dolaştığını tespit ettiğimiz nesnelere ilişkin daha fazla veri sunabilir. Gökbilimciler, halkaların düzlemini belirleyebilirlerse, gezegenin yörüngesini de tespit edebilirler; şu anda ise bunu ölçmek çok zor çünkü bilinen yalnızca dört yörünge çizgisi, dönüşleriyle ilgili olası ipuçlarını gösteriyor.
Gökbilimciler uzun zamandır şu soruyu soruyordu: Güneş sistemimizin bir benzeri mevcut mudur? Bugün 3 binden fazla gezegene ilişkin bir kataloga sahibiz. Onay bekleyen çok sayıda adayla birlikte, soru, bazı ilerlemeler olsa bile değişmeyecek. Artık güneşimizin gezegenlere sahip olması gerçeğinin eşsiz olup olmadığını sorgulamıyoruz; şimdi gezegenlerimizin türü, yerleşimi ve diğer özelliklerinin benzersiz olup olmadığını araştırıyoruz. Gezegen halkalarını, mevcut koşulları ve diğer özellikleri tespit etmek için güvenilir yollar hakkındaki araştırmalar sürdükçe, gökbilimciler bu sorulara daha anlamlı cevaplar bulacaklardır.

 Bu yazı The Astronomy  dergisinin sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)