Kids

eso1204tr — Bilim Bülteni

Gezegen Nüfusunda Patlama

Yıldızların etrafındaki gezegenler istisnadan çok kural

11 Ocak 2012

Aralarında Avrupa Güney Gözlemevi’nden (ESO) 3 gökbilimcinin de bulunduğu uluslararası bir grup, Samanyolu gökadasında gezegenlerin ne kadar yaygın olduğunu ölçmek için kütleçekimsel mikromercekleme tekniği adı verilen bir yöntem kullandı. Milyonlarca yıldız taramasının yapıldığı 6 yıllık bir araştırmadan sonra grup, yıldızların etrafındaki gezegenlerin varlığının istisnadan çok bir kural olduğu sonucuna vardı. Sonuçlar 12 Ocak 2012’de Nature dergisinde yayınlanacak.

Geçtiğimiz 16 yıl içinde, gökbilimciler 700’den fazla ötegezegen tespit etti [1] ve bu gezegenlerin tayflarını (eso1002) ve atmosferlerini (eso1047) araştırmaya başladı. Her bir ötegezegenin kendi özelliklerini çalışmak inkar edilemeyecek kadar değerli iken, geride çok daha temel bir soru kalmaktaydı: Samanyolu içerisinde gezegenlerin varlığı ne kadar olağan?

Bilinen pek çok ötegezegen ya gezegenin yıldızına uyguladığı kütleçekimsel etkinin saptanmasıyla ya da gezegenin yıldızının önünden geçerken ve yıldız ışığını sönükleştirirken yakalanmasıyla bulunmuştur. Her iki yöntem de gezegenlerin büyük kütleli ya da yıldızlarına daha yakın olduğu sistemler için daha duyarlı sonuçlar vermektedir, bu özelliklerden en az birini sergilemeyen sistemler, bu yöntemle gözden kaçırılmaktadır.

Uluslararası bir gökbilim ekibi, ötegezegenleri tamamen farklı bir yöntem kullanarak araştırdı - kütleçekimsel mikromercekleme. Bu yöntemle geniş bir kütle aralığındaki ve yıldızlarından uzakta bulunan gezegenler saptanabilmektedir.

Nature makalesinin baş yazarı  Arnaud Cassan’ın (Paris Astrofizik Enstitüsü)’nin açıklamasına şöyle: “Altı yıl boyunca mikro mercekleme gözlemleriyle  ötegezegenler için kanıt aradık. Bu gözlem verileri, dikkat çekici bir şekilde gezegenlerin gökadamızda yıldızlardan çok daha yaygın olduğunu göstermiştir. Ayrıca, süper dünyalar veya soğuk Neptünler gibi hafif kütleli gezegenler, ağır olanlarından daha çok yaygın olmalıdırlar.” 

Gökbilimciler, PLANET [2] ve OGLE [3] ekiplerince sağlanan gözlemleri kullandı. Bu sistemlerde ötegezegenler, yıldızlarının kütleçekim etkisiyle tespit ediliyor. Ekip bu gözlemleri gezegenlerin arka plandan gelen yıldız ışığını büyüterek, mercek gibi davranan muhtemel gezegenlerle birleştirdiler. Eğer mercek gibi davranan yıldızın etrafında bir gezegeni varsa, gezegen arka plandaki yıldızın parlatma etkisinde tespit edilebilir bir katkı yapabilmektedir.

PLANET grubunun lideri Jean-Philippe Beaulieu (Paris Astrofizik Enstitüsü) şu şekilde bir ekleme yapıyor: “PLANET grubu, Avusturalya ve Güney Afrika’dan Şili’ye, güney yarımkürede yer alan dünya geneli teleskoplar ağı üzerinden umut verici mikro mercekleme olaylarının takibi için kurulmuştur. ESO teleskopları bu araştırmaya büyük katkıda bulunmuştur.”

Mikromercekleme başka hiçbir yolla bulunamayan ötegezegenlerin tespit edilmesi için potansiyeli olan çok güçlü bir yöntemdir. Fakat arka fonun ve mercekleyen yıldızın çok nadir rastlanır tesadüfi yönelimi görülebilir bir mikro mercekleme olayı için gereklidir. Ve bir olay sırasında gezegenin yerinin saptanması için gezegen yörüngesinin ek rasgele yönelimi ayrıca gerekmektedir.

Bu nedenle mikro mercekleme yöntemi ile bir gezegen bulmak kolay bir çalışma olmamasına rağmen, analizlerde 6 yıllık mikro mercekleme verileri kullanılmıştır, aslında PLANET ve OGLE araştırmalarında 3 ötegezegen gerçek anlamda saptanmıştır. Bunlar, süper-dünya [4] ve Neptün ve Jüpiter ile kıyaslanabilir kütledeki gezegenlerdir. Mikro merceklemenin standardlarına göre bu etkileyici bir mesafedir. 3 gezegenin keşfinde, ya gökbilimciler inanilmaz şanslılardı ve büyük oranda bulunmamalarına rağmen büyük ikramiyeyi yakalamışlardı ya da gezegenler Samanyolu gökadasında o kadar fazla sayıdalar ki gezegenlerin bulunması kaçınılmazdı [5].

Gökbilimciler sonrasında saptanan 3 ötegezegeni, önceki çalışmalardan elde edilen 7 ilave gezegen hakkındaki bilgiyle birleştirdi, bununla beraber bu bilgiye 6 yıllık verilerdeki yüksek miktarda saptanamayan gezegenleri de ekledi. Saptanamayan gezegen bilgisi sadece istatistiksel analiz için önemlidir, ki bunların sayısı çok fazladır. Sonuçlara göre çalışılan 6 yıldızdan biri Jüpiter'in kütlesine yakın kütledeki bir gezegene, yarısı Neptün kütlesindeki gezegenlere, ve 3’te ikisi süper-dünyalara ev sahipliği yapmaktadır. Tarama, yıldızlarından 75 milyon ila 1.5 milyar kilometre arasındaki bir uzaklıkta (bu aralık güneş sisteminde Venüs’ten Satürn’e tüm gezegenleri içerecektir) ve kütle olarak dünyanın beş katı büyüklüğünden Jüpiter’in 10 katı büyüklüğüne kadar ki aralıkta bulunan gezegenler için hassastır.

Birleştirilen sonuçlara göre bir yıldız etrafındaki gezegenlerin ortalama sayısı birden fazladır. Bunlar istisnadan ziyade kuraldır.

Makalenin diğer baş yazarı Daniel Kubas sonucu şöyle özetliyor: ‘’Dünya’nin gökadamızda eşsiz olabileceğini düşünürdük. Fakat şimdi görünen o ki Samanyolu Gökadası’ndaki yıldızların etrafında dünyanın kütlesine benzer kütleye sahip tam olarak milyarlarca gezegenin bulunduğu görülmektedir.”

Notlar

[1] Kepler görevi bu gezegenlere dahil edilmeyen muazzam sayıda "ötegezegen adayları" keşfetmiştir.

[2] Mercekleme Anomalilerini Tespit Etme Ağı (Probing Lensing Anomalies NETwork). Bu çalışmada kullanilan PLANET kesif tarama verilerinin yarısından fazlasi, ESO'nun La Silla Gözlemevi'ndeki 1.54 metrelik Danimarka teleskopundan gelmektedir.

[3] Optik Kütlecekimsel Mercekleme Deneyi (Optical Gravitational Lensing Experiment)

[4] Bir süper dünya, Dünya kütlesinin iki ila on katı arasında bir kütleye sahiptir. Şu ana kadar farklı gözlemsel stratejiler kullanılarak toplamda 12 mikro mercekleme gezegeni hakkında makale yayınlanmıştır.

[5] Gökbilimciler mikro mercekleme olaylarına için milyonlarca yıldız taramıştır. Hassas yönelim çok da olası olmadığından, 2002-2007 arasında sadece bu tarzda 3247 olay saptanmıştır. İstatistiksel sonuçlar, 440 ışık eğrisinden oluşan temsili bir alt küme üzerinden saptanan ve saptanamayan verilerden çıkarılmıştır.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma Nature dergisinin 12 Ocak tarihli sayısında yayınlanmak üzere A. Cassan ve arkadaşları tarafından "One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations" başlıklı bir makale olarak sunulmuştur.

Araştırma ekibinde of A. Cassan (Paris Astrofizik Enstitüsü, Fransa [IAP]; ESO), D. Kubas (IAP), J.-P. Beaulieu (IAP), M. Dominik (St Andrews Üniversitesi, İngiltere), K. Horne (St Andrews Üniversitesi), J. Greenhill (Tazmanya Üniversitesi, Avustralya), J. Wambsganss (Heidelberg Üniversitesi, Almanya), J. Menzies (Güney Afrika Gökbilim Gözlemevi), A. Williams (Perth Gözlemevi, Avustralya), U. G. Jørgensen (Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag, Danimarka), A. Udalski (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi, Polonya), M. D. Albrow (Canterbury Üniversitesi, Yeni Zelanda), D. P. Bennett (Notre Dame Üniversitesi, Notre Dame, ABD), V. Batista (IAP), S. Brillant (ESO), J. A. R. Caldwell (McDonald Gözlemevi, Fort Davis, ABD), A. Cole (Tazmanya Üniversitesi), Ch. Coutures (IAP), K. Cook (Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı, ABD), S. Dieters (Tazmanya Üniversitesi), D. Dominis Prester (Rijeka Üniversitesi, Hırvatistan), J. Donatowicz (Vienna Teknik Üniversitesi, Avusturya), P. Fouqué (Toulouse Üniversitesi, Fransa), K. Hill (Tazmanya Üniversitesi), N. Kains (ESO), S. Kane (NASA Ötegezegen Bilim Enstitüsü, Caltech, ABD), J.-B. Marquette (IAP), K. R. Pollard (Canterbury Üniversitesi, Yeni Zelanda), K. C. Sahu (STScI, Baltimore, ABD), C. Vinter (Niels Bohr Enstitüsü), D. Warren (Tazmanya Üniversitesi), B. Watson (Tazmanya Üniversitesi), M. Zub (Heidelberg Üniversitesi), T. Sumi (Nagoya Üniversitesi, Japonya), M. K. Szymański (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi), M. Kubiak (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi), R. Poleski (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi), I. Soszynski (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi), K. Ulaczyk (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi), G. Pietrzyński (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi), Ł. Wyrzykowski (Warsaw Üniversitesi Gözlemevi) yer almaktadır.

2012 yılı Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) kuruluşunun 50. yılını temsil etmektedir. Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetlerarası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO varolan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın Avrupalı ortağıdır. ESO şu anda "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak 40-metre sınıfında Avrupa Aşırı Büyük optik/yakın kırmızı ötesi Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmeyi planlıyor.

Bağlantılar

İletişim

Elif Beklen
Süleyman Demirel Üniversitesi, Fizik Bölümü, ESON Türkiye Ekibi
Isparta, Türkiye
Tel: +90 246 211 40 47
E-posta: elif.beklen@gmail.com

Arnaud Cassan
Institut d'Astrophysique de Paris
Université Pierre et Marie Curie , Paris, France
Tel: +33 1 44 32 80 00
E-posta: cassan@iap.fr

Daniel Kubas
c/o European Southern Observatory
E-posta: dkubas@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1204.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1204tr
Adı:Exoplanets, Gravitational Microlensing, Milky Way
Tür:• Milky Way : Cosmology : Phenomenon : Lensing
• X - Cosmology
Facility:Danish 1.54-metre telescope
Science data:2012Natur.481..167C

Görüntüler

Planets everywhere (artist’s impression)
Planets everywhere (artist’s impression)
sadece İngilizce
The Milky Way over the 1.54-metre Danish Telescope at La Silla
The Milky Way over the 1.54-metre Danish Telescope at La Silla
sadece İngilizce

Videolar

Planets everywhere
Planets everywhere
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...