Astronomlar, bir milyondan daha az yaşta Jüpiter boyutunda bir gezegen doğruladı. Bu keşif Elias 2-24 b’yi şimdiye kadar bilinen en genç gezegen yapıyor ve bilim insanlarına hâlâ oluşmakta olan bir dünyaya nadir bir bakış sunuyor. Gezegenin şaşırtıcı derecede hızlı oluşumu, özellikle yıldızlarından bu kadar uzakta dev gezegenlerin nasıl bir araya geldiği konusundaki önde gelen teorileri zorluyor.
Astronomlar, hâlâ kendisini oluşturan gaz ve tozdan çevrili, bir milyondan daha az yaşta bir dünya olan en genç bilinen gezegeni doğruladı.
Gezegen Elias 2-24 b olarak adlandırılıyor. NASA destekli arşivlerde saklanan gözlemler kullanılarak tespit edildi. Gezegen hâlâ genç yıldızının tozlu diski içinde dolanıyor ve bu durum bilim insanlarına gezegen oluşumunu hâlâ gerçekleşirken inceleme fırsatı veriyor.
Şili’deki Instituto de Estudios Astrofísicos’te profesör ve sonuçları detaylandıran makalenin ortak yazarı Lucas Cieza, “Geçenlerdeki en genç gezegen rekor sahiplerini açıklamak için gezegen oluşumu modellerimiz zaten zorlanıyordu. Bu rekor, PDS 70 yıldızını çevreleyen iki gezegen ve WISPIT 2 yıldızını çevreleyen iki gezegen arasında dört yönlü bir beraberlikle, hepsi beş milyondan daha yaşlı. Elias 2-24 b, en iyi gezegen oluşumu modellerimizin bile hâlâ bazı önemli süreçleri kaçırdığını gösteriyor” dedi.
En Genç Bilinen Gezegen Doğrulandı
16 Eylül’de The Astrophysical Journal Letters’te yayımlanan bir çalışmada, Şili’deki Universidad Diego Portales’te doktora adayı Andrea Bernardi liderliğindeki araştırmacılar yedi genç yıldızın arşiv gözlemlerini inceledi.
Bu yıldızlar Hawaii’deki W. M. Keck Gözlemevi’ndeki koronagraf ile gözlemlenmişti. Gözlemevi NASA ile ortak bir anlaşma kapsamında çalışıyor. Her yıldız, toz, gaz ve buz ile kaya parçalarıyla dolu bir enkaz diskiyle çevrili. Bu disklerdeki boşluklar ve diğer yapılar gezegenlerin oluştuğuna işaret edebiliyor.
Bir koronagraf bir yıldızın parlak ışığının çoğunu engelliyor ve böylece yakındaki çok daha soluk nesnelerin aranması kolaylaşıyor. Bu teknik kullanılarak astronomlar tozlu disklerin içinde gizli gezegenleri aradı. Güneş Sistemi dışındaki yıldızları çevreleyen gezegenlere ötegezegen deniyor.
Bernardi, “Gezegenler boşlukların içinde bulunmalı, çünkü onları oyuyorlar” dedi. “Ve Elias 2-24 b’yi tam olarak orada bulduk.”
Elias 2-24 b kabaca Jüpiter kadar kütleli ve Dünya’dan yaklaşık 450 ışık yılı uzaklıkta bir yıldızın çevresinde dönüyor. Sistem bu kadar genç olduğu için onu incelemek, astronomlara milyarlarca yıl önce kendi Güneş Sistemimizin nasıl göründüğüne dair bir bakış sağlıyor.
Bir Gezegenin Şekillenmesini İzlemek
Yıldızlar geniş gaz ve toz bulutlarının içinde oluşur. Gezegenler daha sonra yeni doğan yıldızın çevresinde kalan malzemeden büyüyebilir, kademeli olarak madde toplayıp çevredeki disk içinden yollar şekillendirebilir.
Ama gezegenleri bu en erken aşamalarda gözlemlemek son derece zordur, çünkü kalın toz onları görüşten gizleyebilir.
Doğrulanmış ötegezegenlerin çoğu bunun yerine geçişlerle bulundu. Geçiş, bir gezegen yıldızının önünde geçtiğinde Dünya’dan görülen yıldız ışığında küçük ve geçici bir düşüşe neden olur.
Bu yöntem gezegenler hâlâ tozun içinde gömülü olduğunda veya yıldızlarından çok uzakta döndüğünde çok daha zor kullanılır. Sonuç olarak, yaklaşık 6.000 doğrulanmış ötegezegenin çoğu milyarlarca yıl yaşında ve yıldızlarına nispeten yakın yörüngede.
Bilim insanları şu anda gezegen oluşumu modellerini teoriler, bilgisayar simülasyonları ve gezegenlerin doğrudan tespitinin genellikle çok zor olduğu disklerle çevrili genç yıldızların gözlemleri kullanarak oluşturuyor. Elias 2-24 b gibi keşifler bu modellere çok önemli gerçek dünya testleri sağlayabiliyor.
Cieza, “Galaksi sürekli olarak yeni yıldızlar ve gezegenler üretiyor, bu yüzden her evrim aşamasında birçoğu var” dedi. “Bu, teorik olarak tüm süreci görebileceğimiz anlamına geliyor, ancak çoğu teleskobun tespit edebildiği şeyde büyük bir boşluk var. Şu anda bu bebek gezegenlere karşı neredeyse körüz.”
On Yıllık Bir Gizemin Odaklanması
Yeni doğrulama, astronomların yaklaşık 10 yıldır tartıştığı bir soruyu da çözüyor.
Şili’deki ALMA yani Atacama Büyük Milimetre/Altmilimetre Dizisi’nden gelen daha önceki gözlemler, genç yıldız Elias 2-24’ü çevreleyen tozlu diskte bir boşluk ortaya çıkardı. Daha sonra Şili’deki Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu, o boşluğun içinde soluk bir ışık noktası gördü.
Bilim insanları nesnenin bir gezegen olup olamayacağını merak etti. Sorun, mevcut gezegen oluşumu teorilerinin büyük bir gezegenin bu kadar hızlı oluşamayacağını, özellikle yıldızından bu kadar büyük bir mesafede, öne sürmesiydi.
Mevcut modeller, Jüpiter boyutunda bir gezegenin Güneş’ten Jüpiter’in uzaklığında oluşmasının yaklaşık beş milyon yıl sürdüğünü öne sürüyor. Bu mesafe Dünya’ya olan uzaklığın biraz üzerinde beş katı. Yıldızından çok daha uzakta bir dev gezegenin oluşması daha da uzun sürmeli.
Yine de Elias 2-24 sistemindeki soluk nesne, yıldızından Dünya’nın Güneş’ten olduğu mesafenin yaklaşık 55 katı uzaklıkta bulunuyordu ve zaten oluşmakta olan bir gezegenin işaretlerini gösteriyordu.
Arşiv Verileri Elias 2-24 b’yi Doğruluyor
Daha fazla araştırmak için Bernardi ve meslektaşları Keck Gözlemevi Arşivi’ni taradı. Bu arşiv, Keck Gözlemevi ile Caltech/IPAC’taki NASA Ötegezegen Bilim Enstitüsü arasında NASA destekli bir iş birliği.
2018 ve 2020’de toplanan gözlemlerde aynı soluk nesneyi buldular. Gözlemleri birleştirip nesnenin zaman içinde nasıl hareket ettiğini takip ederek, ekibin nesnenin uzak bir arka plan yıldızı veya görüntüleme artefaktından ziyade yıldızın çevresinde dönen bir gezegen gibi davrandığını belirledi.
Bu analiz nihayetinde nesneyi Elias 2-24 b olarak doğruladı.
Bernardi, “Genellikle teleskopların ayrı çalıştığını duyarsınız, ancak bu doğrulama yalnızca birden fazla teleskobu birlikte kullanmakla mümkün oldu” dedi. “Elias 2-24 b, mevcut teleskopların tespit edebileceği sınırda bulunuyor, ancak NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu gibi yeni araçlarla bu tür tespitler daha kolay hale gelmeli.”
Roman Daha Fazla Bebek Gezegen Ortaya Çıkarabilir
30 Ağustos’ta fırlatılan Roman, mevcut teleskoplarla görülmesi çok daha zor olan gezegenleri tespit etmek için tasarlanmış çok daha gelişmiş bir koronagrafa sahip.
Benzer gözlem yöntemleri kullanılarak Roman, daha sıkı yörüngelerdeki gezegenleri tanımlayabilir, bu da şu anda yıldızlarının parlaklığı tarafından gizlenen gerçek Jüpiter benzerlerini içeriyor. Elias 2-24 b’ye kıyasla Roman, yıldızından yaklaşık 10 kat daha yakın yörüngelerdeki gezegenleri görebilecek.
Bu ek duyarlılık, astronomların gezegenleri oluşumlarının en erken aşamalarında keşfetmelerine yardımcı olabilir ve ötegezegen bilimindeki en büyük gözlemsel boşluklardan birini kapatabilir.
Cieza, “Bu, yeni bir keşif döneminin sadece başlangıcı” dedi. “Modern teknolojiyle gezegen oluşumunu eylem halinde görebilmek inanılmaz. Roman, gezegen avcılığını bir üst seviyeye taşıyacak.”
