NASA'nın TESS (Geçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusu) misyonu, ilk kez uzay-zamandaki dalgalanmalar sayesinde uzak bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegen tespit etti. TESS'in genellikle keşfettiği yıldızına çok yakın geçiş yapan gezegenlerin aksine, yeni bulunan dünya, yıldızından oldukça uzakta yörüngede dönen bir süper-Jüpiter.
New Mexico Üniversitesi'nden profesör ve bulguları anlatan makalenin yazarlarından Diana Dragomir, "TESS fırlatıldığında kimse onun bu tür bir gezegeni bulabileceğini düşünmemişti" dedi. Dragomir, Jüpiter'in 1,6 katı kütleye ve benzer bir yörünge mesafesine sahip bu gezegenin, TESS'in tasarlandığı birincil tespit yöntemiyle bulunmasının son derece zor olacağını belirtti. "Bu keşif, TESS'in verilerinde daha önce aramayı düşünmediğimiz başka mikromercekleme gezegenlerinin de saklanıyor olabileceğini gösteriyor" diye ekledi.
Gökbilimciler, Gaia23bra b adı verilen gezegenin ilk ipucunu 2023 yılında ESA'nın (Avrupa Uzay Ajansı) emekli Gaia uzay teleskobunu kullanarak buldu. Gaia'nın uyarı sistemi, parlaklaşan bir yıldız tespit etti; bu durum, ön plandaki bir yıldızın daha uzaktaki bir yıldızın önünden geçerek ışığını kütleçekimsel mikromercekleme yoluyla büyütmesiyle meydana gelebilir.
Araştırmacılar daha sonra arşivlenmiş TESS verilerine geri döndü ve TESS'in de bu olayı yakaladığını fark etti.
Çalışmaya liderlik eden New Mexico Üniversitesi doktora adayı Mallory Harris, "Gaia'nın gözlemleri gezegeni tespit edemeyecek kadar seyrekti. TESS aracı, olay sırasında aynı gökyüzü bölgesini izliyordu ve daha yoğun zaman kapsamı, ışık eğrisinde bir gezegenin neden olduğu ek özellikleri gösterdi" dedi.
Ekip, 1 Temmuz'da The Astrophysical Journal Letters'da yayınlanan analizlerinde, Güneş'in kütlesinin yaklaşık yüzde 80'i kadar olan turuncu bir cüce yıldızın yörüngesinde dönen Gaia23bra b'nin Dünya'dan neredeyse 40.000 ışık yılı uzaklıkta olduğunu ortaya koydu. Bu mesafe, TESS'in olağan arama yarıçapı olan yaklaşık 150 ışık yılının çok ötesinde.
Mikromercekleme 101
Bilinen 6.000'den fazla ötegezegenin (Güneş Sistemi dışındaki dünyalar) yaklaşık dörtte üçü, TESS'in tipik gezegen avlama tekniği olan geçiş yöntemiyle keşfedildi. Gökbilimciler, yörüngedeki gezegenler önlerinden geçerken (geçiş olayı) periyodik olarak sönükleşen yıldızları izleyerek büyük yıldız kümelerini gözlemliyor.
Mikromercekleme, bilinen ötegezegenlerin yüzde 5'inden azını ortaya çıkardı. Bu ışık bükme olayı, iki yıldız bizim bakış açımızdan birbirine yakın hizalandığında meydana gelir. Uzaktaki yıldızdan gelen ışık, yakındaki yıldızın kütlesinin neden olduğu bükülmüş uzay-zamanda yol alırken eğrilir.
Hizalama özellikle yakınsa, yakındaki yıldız kozmik bir mercek gibi davranarak arka plandaki yıldızdan gelen ışığı odaklar ve büyütür. Ön plandaki yıldızın yörüngesinde dönen gezegenler, kendi küçük mercekleri gibi davranarak uzaktaki yıldızın ışığını değiştirebilir. Gökbilimciler bu etkiyi yıldızın parlaklığında bir artış olarak görür.
Geçiş yöntemi, yıldızlarına çok yakın yörüngede dönen büyük gezegenleri bulmakta en iyisidir; büyük gezegenler en fazla yıldız ışığını engellerken, yakın yörüngedeki gezegenlerin yıldızın önünden geçme olasılığı daha yüksektir. Bu devasa, buharlı dünyalar bilim insanları için büyüleyici olsa da, gökbilimciler Güneş Sistemi'mizdekilere benzer gezegenler de bulmak istiyor. İşte mikromerceklemenin uzmanlık alanı bu.
Mikromercekleme ile daha küçük gezegenleri daha büyük yörünge mesafelerinde bulabiliriz; bunlara yıldızlarının yaşanabilir bölgesindeki ve hatta daha uzaktaki dünyalar da dahil.
— Mallory Harris, New Mexico Üniversitesi doktora adayı
Mikromercekleme, büyük ve yakın yörüngedeki gezegenleri bulmak için pek uygun değildir çünkü kütleçekim sinyalleri birbirine karışır.
Dragomir, "Geçişler ve mikromercekleme birbirini tamamlar çünkü her biri diğerinin tespit edemeyebileceği bir gezegen kategorisini ortaya çıkarır" dedi. "Ayrıca farklı ayrıntılar sunarlar. Geçişler bize bir gezegenin boyutunu verir ve diğer yöntemlerle birlikte kütlesini ve yoğunluğunu belirleyebiliriz. Mikromercekleme ise bize başka türlü asla göremeyeceğimiz gezegenlerin kütlelerini ve yörünge mesafelerini verir."
Ancak mikromercekleme gözlemleri zamanla sınırlı fırsatlardır.
Mikromercekleme olayları bir kez olur ve biterler; tekrarlanmazlar. Muhtemelen ilk Dünya benzerini mikromercekleme ile bulacağımızı ve sonra ona el sallayacağımızı söyleyerek şaka yapmayı seviyorum çünkü onu bir daha asla göremeyeceğiz.
— Mallory Harris, New Mexico Üniversitesi doktora adayı
Bu durum, mikromercekleme gezegenlerinin ayrıntılı gözlemlerini zorlaştırıyor. Ancak yöntem, gezegen popülasyonları hakkında geniş bilgi sağlayan güçlü bir demografi aracı olarak hizmet edebilir.
