Yıldız Savaşları serisinin en son filmi Rogue One’da yer alan Jedha, bilim dünyasının dış gezegen arayışına ilham veren en yeni bilim-kurgu ürünü oldu. NASA, Rogue One’ın gösterime girmesinin ardından Yıldız Savaşları serisinde yer alan birbirinden farklı gezegenin gerçekte de var olabileceğini açıklamış ve arayışın tüm hızıyla sürdüğünü belirtmişti.
Kozmik teleskop olarak da adlandırabileceğimiz kütleçekimsel mercekleme yöntemi kullanılarak yapılan yeni bir araştırma, dış gezegenlerin özellikleri hakkında genel bir bulguya işaret etti. Verilere göre, dış gezegen sistemlerinin buzul bölgelerinde oluşma ihtimali en yüksek gezegenler Neptün boyutundaki gaz devleri.
Araştırmada yer alan NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Daisuke Suzuki, “Neptün benzeri gök cisimlerinin, dış gezegenlerin yörüngelerinde Jüpiter kütlesindeki gezegenlere oranla 10 kat daha fazla bulunduğu sonucuna ulaştık” açıklamasını yaptı.
Derin uzayı ayağımıza getiren yöntem
Kütleçekimsel mercekleme yöntemi, Einstein’in Görelilik Teorisi’ne dayanıyor. Gökbilimciler, derin uzaydaki nesnelerin görülmesini sağlayan yöntem sayesinde birçok yeni yıldız sistemi hakkında bilgi toplayabiliyor.
Goddard’da görevli olan bir diğer araştırmacı David Bennett, “Temel olarak gezegenin yıldızına olan kütle oranını belirliyoruz… Kütleçekimsel mercekleme yöntemi ile gözlemlenen sistemlerin yaklaşık yüzde 40’ında yıldızın kütlesini ölçebiliyoruz. Bu sayede yörüngesindeki gezegenin kütlesi de ortaya çıkıyor” ifadesini kullandı.
Gezegenlerin hareketi veya yıldızları önünden geçişlerinde oluşturdukları gibi yöntemlerle binlerce dış gezegen keşfedilmiş olmasına rağmen, kütleçekimsel mercekleme ile sadece 50’yi aşkın gezegen ortaya çıkarıldı. Sebebi, kozmik teleskobun oluşturacak gök cisimlerinin Dünya’dan bakıldığında aynı hizaya girmesi gerektiği.
Çok nadir yaşanmasına rağmen, kütleçekimsel mercekleme çok fazla bilgi sunuyor. Temel özelliği, teleskopların göremediği mesafedeki ve karanlık bölgeleri ortaya çıkarmaları. Aynı zamanda, yıldızlarından çok uzak mesafede bulunan çok küçük gezegenler bile tespit edilebiliyor. Kütleçekimsel mercekleme, yıldızlardan bağımsız başıboş gezinen gezegenleri de bulabiliyor.
Küresel hassas mercekleme yöntemleri gelişiyor
NASA Kepler ve K2 görevleri, gezegenlerin yıldızları önünden geçerken bıraktığı izi tespit ederek bugüne kadar 2,500’den fazla dış gezegen bulmayı başardı. Yıldızlarına yakın gezegenlerden çok dış gezegen sistemlerinin uzak bölgelerini keşfeden kütleçekimsel mercekleme, bugüne kadar yapılan araştırmalar için tamamlayıcı görevi görüyor.
Japonya’nın Osaka Üniversitesi’nden araştırmaya katılan Takahiro Sumi, “Kütleçekimsel mercekleme ile diğer yöntemleri bir araya getirerek, galaksimizin gezegen içeriği hakkındaki genel görünümü elde edebiliyoruz” yorumunu yaptı.
Japonya ve Yeni Zelanda tarafından yürütülen Astrofizik Hassas Mercek Gözlemleri (MOA), bugüne kadar 3,300 gözlem gerçekleştirdi. Suzuki’nin ekibi iyi derecede gözlemlenen 1,474 hassas mercekleme çalışması bildirirken, 22’sinde net olarak gezegen sistemlerine ait sinyaller alındı. Bulgular, önceden keşfedilmemiş dört gezegen hakkında ilk izleri sundu.
Araştırmacılar, ellerindeki verileri güçlendirmek için bir diğer uluslararası hassas mercekleme projesi olan Optik Kütleçekimsel Mercekleme Deneyi (OGLE) bilgilerinden faydalandı.
Toplanan bilgiler ışığında, yeni tespit edilen yıldız sistemlerinde gezegenlerin yıldıza kütle oranları ile ikisi arasındaki mesafeler ölçüldü. Güneş’in kütlesinin yaklaşık yüzde 60’ına sahip bir yıldızın yörüngesindeki gezegenin Dünya’nın 10 ile 40 kat fazla kütleye sahip olduğu belirlendi. Karşılaştırma yapılırsa, Neptün’ün kütlesi Dünya’nın 17 katı.
İlk nüfus sayımı 2020’lerde yapılabilir
Sonuçlar, dış gezegen sistemlerinin ‘kar hattında’ bulunma ihtimali en yüksek gezegen türünün Neptün benzeri olduğuna işaret etti. Kar hattı, gezegensel dönüşüm esnasında suyun donmuş halde bulunduğu bölgeyi temsil ediyor. Güneş Sistemi’nde kar hattının Dünya’nın Güneş’ten olan ortalama uzaklığının 2,7 kat ötesinde olduğu kabul ediliyor. Kısaca, Asteroid Kuşağı’nın ortasına denk düşüyor.
Suzuki, “Kar hattının ötesinde, gaz halindeki materyaller katıya dönüşüyor. Böylece gezegen oluşumu sürecini artıracak yeterli materyal elde ediliyor” dedi. Suzuki, kar hattının en çok gezegen oluşumunun yaşandığı ve kütleçekimsel mercekleme gözlemlerine en hassas bölge olduğunu söyledi.
NASA’nın Geniş Alan Kızılötesi Gözlem Teleskobu (WFIRST) 2020’li yılların ortasında göreve başlayacak ve kapsamlı bir hassas mercekleme gözlemi gerçekleştirecek. Gökbilimciler, teleskobun binlerce gezegene ait kütle ve mesafe bilgisi sunacağını umuyor. Kepler’in çizdiği yoldan devam edecek olan WFIRST’ın sağlayacağı bilgiler ışığında, Samanyolu’ndaki gezegenlere ait ilk nüfus sayımını bile gerçekleştirebiliriz.
Kütleçekimsel mercekleme yöntemine dayanan araştırmalardan toplanan bilgiler, The Astrophysical Journal dergisinde yayımlandı.