Olağanüstü yörüngeye sahip devasa bir gezegen keşfedildi

Caltech’te (Kaliforniya Teknik Üniversitesi) gökbilimci olan Sarah Blunt, “Bu gezegen Güneş sistemimizdeki gezegenler gibi değil, ancak bundan daha fazlasına sahip ve bugüne dek keşfettiğimiz diğer hiçbir öte gezegene benzemiyor,” diyor.

Michelle Starr

Gökbilimciler, kelimenin tam anlamıyla olağanüstü yörüngeye sahip bir öte gezegen keşfettiler. Öte gezegen HR 5183 b, oval yörüngesinin bir ucunda bulunan yıldızının çevresinde uzun, eliptik bir yörünge izleyerek, yumuşak ve az çok dairesel bir yörüngeden ziyade bir kuyruklu yıldız gibi yol alıyor.

İlk kez bir dış gezegenin böylesine garip bir yörünge şekline sahip olduğu görüldü. Eğer HR 5183 B Güneş sistemimizde olsaydı, önce Jüpiter’in yörüngesinden daha yakın ve sonra Neptün’ün yörüngesinden daha uzak olacak şekilde, salınarak yörüngesini tamamlardı.

Başka birçok öte gezegen eliptik bir yörünge izlese de hiçbir noktada bu kadar aşırı derecede yıldızına yaklaşmıyor.

ÖNCEKİ ÖTE GEZEGENLERDEN FARKLI

Caltech’te (Kaliforniya Teknik Üniversitesi) gökbilimci olan Sarah Blunt, “Bu gezegen Güneş sistemimizdeki gezegenler gibi değil, ancak bundan daha fazlasına sahip ve bugüne dek keşfettiğimiz diğer hiçbir öte gezegene benzemiyor,” diyor.

“Yıldızlarından uzakta tespit edilen diğer gezegenler çok düşük bir dış merkezliliğe (eksantrikliğe)* sahip olma eğilimi gösterir ve bu durum, yörüngelerinin daha dairesel olduğu anlamına gelir. Bu gezegenin bu kadar yüksek bir dış merkezliliğe sahip olması, diğer gezegenlere kıyasla ya oluşum ya da gelişim sürecinde bir farklılık olduğunu gösteriyor.”

HR 5183 b, yaklaşık 103 ışık yılı uzakta bulunan HR 5183 adındaki Güneş’e benzeyen bir cüce yıldızın yörüngesinde dönen çok büyük bir gaz devi.

Öte gezegenin yörüngesi çok garip olduğu için -yıldızın yörüngesindeki bir turu yaklaşık 74 yıl sürüyor ve yıldızından 30 astronomik birim** kadar uzaklaşıyor- araştırma ekibi bunu tespit etme noktasında gerçekten de çok şanslı. Onu, yıldızına en yakın pozisyonu olan ‘periastron’ döneminde yakalamayı başardılar. Bu, 5 astronomik üniteden daha az bir mesafe.

Bu keşif, çok sabırlı olmayı gerektiriyordu. Yıldız, ‘radyal hız yöntemi’ kullanılan bir öte gezegen araştırmasının bir parçası olarak, uzun zamandır gözlem altındaydı. Bu, öte gezegenleri bulmak için, yörüngede dönen gök cisimlerinin kütle çekimi tarafından yerinden oynatılan yıldızın algılanması zor hareketlerini tespit etmeye dayanan, çok güvenilir bir yöntem.

ON YILLIK GÖZLEMLERİN SONUCU

Yıldızın etrafındaki turunu tamamlaması yalnızca günler süren yakın yörüngedeki gezegenler söz konusu olduğunda, bu araştırma çok uzun zaman gerektirmez. Ne var ki, yıllar, on yıllar ve hatta yüzyıllar ölçeğinde yörüngeleri olan uzak öte gezegenleri bulmak istiyorsanız, çok uzun bir zaman ayırmanız gerekir. Yıldız, bu nedenle yıllardan beridir gözlemleniyordu.

Ve nihayet, on yıl sonra garip bir şey oldu. Yıldız birden bire hızlanmaya başladı; zira üç Jüpiter kütlesine sahip olan öte gezegen tarafından çekiliyordu. 2018’de radyal hız ölçümleri tersine döndü ve düzleşti.

Caltech’te gökbilimci olan Andrew Howard, “Bu gezegen, zamanının çoğunu yıldızın etrafındaki gezegen sisteminin dış kısmında, bu son derece eksantrik yörüngede geçiriyor, sonra hızlanmaya başlıyor ve yıldızının etrafında bir sapan*** hareketi yapıyor,” diyor.

“Bu sapan hareketini tespit ettik. Gezegenin yörüngede içeri doğru hareket ettiğini gördük ve şimdi dışarı doğru yol alıyor. Tam bir yörüngeyi gözlemlememiş olsak dahi, bu hareket, bunun gerçek bir gezegen olduğundan emin olabileceğimiz çok farklı bir imzanın göstergesi.”

Sapan etkisi, kimi zaman uzay araçlarına benzer bir yoldan hız kazandıran ‘kütleçekimsel yardım manevrasına’ kısmen benziyor. Gezegeni yıldız sisteminin en uzak noktalarına kadar gönderiyor; neticede en uzak yörüngesel noktaya -apastron- ulaşan gezegen sonra tekrar yıldızına yaklaşıyor.

BİR ÇARPIŞMA YÖRÜNGESİNİ DEĞİŞTİRDİ

Peki gezegen neden bu yolu izliyor? Gözlemlerden elde edilen kanıtlar, oluşum aşamasındaki gezegenlerin, ev sahibi yıldızının içine çökmeden etrafa saçılan artık malzemeden meydana gelen dairesel diskte oluştuğunu gösteriyor. Yani, eğer işler sakin biçimde ilerlerse, gezegenlerin nispeten dairesel bir yörüngede yol alması gerekiyor.

Buna karşın, kuyruklu yıldızların, daha büyük yıldız sistemi nesneleriyle kütleçekimsel etkileşime girdiklerinde onların yörünge yollarını değiştirebileceğini biliyoruz ve bu olasılık, HR 5183 b’in başına neler gelmiş olabileceğine ilişkin bir ipucu sunuyor.

Araştırmacılar, en olası senaryoya göre, HR 5183 b’nin bir zamanlar benzer büyüklükte başka bir gezegenle komşu olduğunu ifade ediyorlar. Birbirlerine yeterince yaklaştıklarında, kütleçekimsel etkileşim HR 5183 b’yi şimdiki garip yörüngesine oturtmuş ve diğer gezegeni yıldız sisteminden tamamen dışarı atmış olabilir.

Öyle görünüyor ki öte gezegenlerle ilgili daha çok keşifte bulundukça, daha da tuhaf görünüyorlar.

Daha önce, küçük bir yıldızın yörüngesinde dönen devasa cüsseli öte gezegenler, yıldızı tarafından hızla buharlaştırılan bir öte gezegen, üç güneşi olan bir öte gezegen ve atmosferinde buharlaşmış halde ender rastlanan Dünya elementleri bulunan bir öte gezegen görmüştük. Belki de uzayda devasa gözbebeklerine benzeyen öte gezegenler bile mevcuttur.

Ve şimdi de yıldızının etrafında eliptik bir yörüngede bir roket gibi çılgınca yol alan öte gezegen HR 5153 b’yi bulduk.

Howard, “Bu alanda birbiri ardına birçok sürpriz yaşıyoruz,” diyor.

“Bu yeni keşfedilen gezegen, Güneş sistemimize benzemeyen ama evrenimizi çeşitlilik bağlamında inanılmaz derecede zengin kılan dikkat çekici özelliklere sahip sistemlerin de bir örneği.”

Araştırmanın ayrıntıları The Astrophysical Journal adlı dergide yayınlandı ve ön baskısı arXiv adlı web sitesinde paylaşıldı.

Eliptik bir yörüngenin bir daire ile olan farkının ölçüsüne eksantriklik denir. Eksantrikliğin ölçüsü daima 1’den küçük olup, bir dairenin eksantrikliği 0’dır.

** Astronomik birim (AU), gökbilimde kullanılan bir uzaklık birimidir. Bir astronomik birim, Güneş’in merkezi ile Dünya’nın merkezi arasındaki uzaklık olan 149,5 milyon km’ye eşittir.

*** Kütleçekimsel sapan etkisi, bir gök cisminin hız ve yönünün bir gezegen veya başka bir gök cisminin çekim etkisiyle değişmesi olayıdır. Çekim etkisi, uzaydaki cisimlerin hızlarının artmasına ya da azalmasına, yahut yönlerinin değişmesine neden olur.

* Yazının aslı Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)