ÇOK GÜNEŞLİ GEZEGEN SİSTEMLERİ

Özet

Uzay ve evrenin tarihçesine baktığımızda modern astronomi ve teleskoptan çok daha önce dünyanın tüm uygarlıkları uzayı ve evreni gözlemliyorlardı. Astronominin bilimsel ve teknolojik sınırları arttıkça uzay ve evrenin gözlenebilen sınırları artacaktır. Bir gezegen sistemine bir veya daha fazla güneş bağlanabilir.

Bu makalede “Çok Güneşli Gezegen Sistemleri” konusu incelenmiştir.

1.Giriş  

Uzaydaki gezegen sistemlerinin dağılımı bilinmemektedir. Uzayda bir ve birden fazla güneşli gezegen sistemleri bulunmuştur. Böylece güneş sayısına göre gezegen sisteminin adı, yapısı ve işleyişi değişecektir.

Örneğin Samanyolu Galaksi’sinde 200 milyar tane yıldız veya güneş vardır. Bizim gezegen sistemimiz, Samanyolu Galaksi’sindeki bir güneşli gezegen sistemidir[1].

1.Uzayın oluşumu

1.1.Uzay

Uzay, Dünya’nın atmosferi dışında ve diğer gök cisimleri arasında yer alan, gök cisimleri hariç, evrenin geri kalan kısmındaki sonsuz olduğu düşünülen boşluğa verilen isimdir. [2].

1.2.Evren

Evren, uzay ve uzayda bulunan tüm madde ve enerji biçimlerini içeren bütünün adıdır. Evren, gök cisimlerini barındıran uzay ve uzayda yer alan her şeyin toplamıdır. [3].

2.Atomun oluşumu

2.1.Nükleosentez

Nükleosentez, daha önceden var olan çekirdek parçacıklarından, esasen proton ve nötronlardan, yeni atomik çekirdeklerin yaratılması sürecidir. İlk atomik çekirdekler, Büyük Patlama’dan yaklaşık üç dakika sonra, Büyük Patlama nükleosentezi olarak bilinen sürecin sonunda oluşmuştur. Hidrojen ve helyumun ilk yıldızların bileşenlerini oluşturması ve kainatın bugünkü hidrojenin helyuma oranı o zamanlara dayanır.

Yıldızların oluşmasıyla, daha ağır çekirdekler, bugün de devam eden yıldız nükleosentezi aracılığıyla hidrojen ve helyumdan oluşmuştur. Düşük kütleli yıldızlar beyaz cüceleri oluşturmak için çökmeden önce dış kabuklarını dışarı fırlatırken, bu elementlerin bazıları, özellikle de demirden daha hafif olanları, yıldızlararası ortama karışmaya devam ederler. Yıldızların fırlatılmış kütlelerinin kalıntıları, galaksimizden de gözlemlenen gezegensel bulutları oluşturur. Yıldızların oluşmasıyla, daha ağır çekirdekler, bugün de devam eden yıldız nükleosentezi aracılığıyla hidrojen ve helyumdan oluşmuştur. Düşük kütleli yıldızlar beyaz cüceleri oluşturmak için çökmeden önce dış kabuklarını dışarı fırlatırken, bu elementlerin bazıları, özellikle de demirden daha hafif olanları, yıldızlararası ortama karışmaya devam ederler. Yıldızların fırlatılmış kütlelerinin kalıntıları, galaksimizden de gözlemlenen gezegensel bulutları oluşturur [4].

2.2.Nükleosentez çeşitleri

1.Büyük Patlama nükleosentezi

Büyük Patlama nükleosentezi Büyük Patlama’dan sonraki birkaç dakika içinde meydana gelen, bir protondan fazla protona sahip olan elementlerin üretimine denir.  Büyük Patlama nükleosentezinde yalnız hidrojen, helyum ve lityum elementleri oluşmuştur; bir protondan daha büyük çekirdeklere sahip diğer elementler üretilmemiştir. Büyük Patlama Teorisi’ne göre bu süreçte üretilen ilkel elementlerin kütle olarak %75’i hidrojen, %24’i ise helyumdur ve %1’i lityum üretilmiştir[4].

2.Yıldız nükleosentezi

Yıldız nükleosentezi, yeni çekirdeklerin oluştuğu nükleer süreçlerdir. Yıldız evrimi esnasında yıldızların içinde doğal bir biçimde ortaya çıkar. Yıldız nükleosentezi, karbondan demire elementlerin galaktik bolluklarından sorumludur. Yıldızlar, çekirdeklerinin bileşimi evrildikçe H ve He’nin giderek artan sıcaklıklarda daha ağır çekirdeklere ergidiği termonükleer fırınlardır[4].

3.Süpernova nükleosentezi

Süpernova nükleosentezi kuramı, süpernova patlamalarındaki farklı pek çok kimyasal elementin nasıl üretildiğini açıklamaya çalışır. İlk kez 1954 yılında Fred Hoyle tarafından geliştirilmiştir. Nükleosentez, diğer bir deyişle hafif elementlerin ağır elementlere ergimesi, patlayıcı oksijenin yanması ya da silikonun yanması esnasında ortaya çıkar[4].

4.Kozmik Işın nükleosentezi

Kozmik ışın nüleosentezi kozmik ışınların etkisiyle, evrendeki en hafif elementlerden bazılarını üretecek şekilde döteryumun çok büyük bir kısmı olmasa da yıldızlararası maddenin atomik ağırlığını azaltır[4].

3.Gezegen Sistemleri

3.1. Nebula veya Bulutsu

Latince bir kelime olan “Nebula” en basit haliyle “Bulut” anlamına gelir. Nebula ise yıldızlar arası uzayda yer alan bulut olarak tanımlanabilir. Nebulalar veya Bulutsular yıldız üretim fabrikalarıdır. Nebulaların oluşumları da bir başka yıldızın ölümü esnasında etrafa yaydığı gazlar sonucu gerçekleşir. Nebula ya da bulutsu uzayda bulunan ve geniş alanlara yayılmış olan gazlar, toz, Hidrojen, Helyum ve diğer iyonize gazlardan oluşan bulutsu yapıdır. Bir yıldız ölür onun oluşturduğu nebula sayesinde de binlerce, yüzbinlerce yıldız doğar. Bu belki de evrendeki döngünün en güzel örneğidir, bir yıldızın asla yok olamayacağının en güzel örneğidir. Nebulalar yıldız ya da gezegen değillerdir. Nebula oluşmadan önce bir yıldızdır, bir yıldız ölmeden sırasıyla kırmızı dev, beyaz cüce, pulsar yada karadelik haline gelir.  Yıldız kırmızı dev olduğu aşamada yüzey sıcaklığı yaklaşık 100.000.000 °C dereceye çıkar, sıcaklığın ve basıncın etkisi ile gazları uzay boşluğuna salınır. İşte bu gazlar sonucu nebulalar meydana gelir. Nebulaların içleri 15.000 °C’den daha sıcaktır[5].

3.2.Yıldız

Yıldızlar, Nebula veya bulutsu dediğimiz yıldız oluşum alanlarından doğan, sıcak ve parlak  gökcisimleridir. Yıldızlar hidrojen, helyum gibi atomları çekirdeğinde yakarak (füzyon) kendi enerjilerini üretirler. Büyüklük, kütle ve sıcaklık bakımından çok farklı yıldızlar vardır. Yüzey sıcaklıkları 3000 ila 50.000 °C arasında değişebilir. En sıcak yıldızlar mavi, en soğuk yıldızlar da kırmızıdır. Yıldızlar, kütlelerine, parlaklıklarına, yaydıkları ışığın özelliklerine ve hareketlerine göre sınıflara ayrılıyorlar.

Güneş, 5500 °C sıcaklık ile orta sıcaklıkta, sarı renkli bir anakol yıldızıdır[6].

3.3.Güneş

Güneş çok büyük ve ışıldayan bir gaz topudur veya bir yıldızdır. Güneş’in içinde hidrojen atomları sürekli olarak parçalanır ve bu parçalar farklı biçimlerde yeniden bir araya gelip kaynaşarak helyum oluştururlar. Buna Çekirdeksel Kaynaşım veya Nükleer (Füzyon) Tepkimesi adı verilir.Bu tepkime sonunda çok büyük miktarda enerji üretilir[7].

3.4.Gezegen

Gezegen veya planet, bir yıldızın etrafında dolanan gök cismidir. Dar anlamıyla, Güneş Sistemi içinde, Güneş’in doğrudan uydusu olan ve Uluslararası Gökbilim Birliği (IAU) tarafından bu tanıma uygun bulunmuş sekiz gök cismini belirlemede kullanılır. Güneş Sistemi’nde, resmî olarak kabul edilen ‘sekiz gezegen’den başka, bu cisimlerle boyut, yörünge ve fiziksel özellikler açısından aynı gruba konabilecek yeni gök cisimlerinin keşfedilmesi, bir yandan da başka yıldızların etrafında da Güneş Sistemi gezegenlerine benzer gök cisimlerinin dolandığının saptanması, “gezegen” tanımının sınırlarının bulanıklaşmasına neden olmuştur. Güneş çevresinde dolaşan gezegenlerin farklı türleri vardır. Güneş’e yakın olan gezegenler küçük ve kayalıktır, yoğunlukları da yüksektir. Daha büyük olan uzak gezegenlerse gaz, buz ve sıvılardan oluşmaktadır[8].

3.5.Uydu

Uydu, bir gezegenin ya da başka bir uydunun etrafında belirli bir yörüngede dönen gök cismidir. Yapay uydulardan ayırmak amacıyla doğal uydu veya tabii uydu olarak da adlandırılır. Dünya’nın tek doğal uydusu Ay’dır[9].

3.6.Gezegen sistemi

Güneşin çevresindeki yörüngelerinden çok çeşitli biçim ve büyüklüklerde cisimler dolanmaktadı­r. Bunlar sayıları binleri bulan ve düzensiz biçimleri olan, metal ve kayalardan oluşan astroidler; her yöne doğru yayılmış olan çok miktarda toz; “kuyrukluyıldız” dediğimiz kirli buz kütleleri ve sayıları en az dokuz olan gezegenlerdir. Bu cisimler topluluğuna “güneş sistemi” veya “gezegen sistemi” adı verilir. Bir gezegen sistemi sahip olduğu güneş ve gezegen miktarına göre sınıflandırılır. Bir gezegen sisteminin özel ve genel adları olabilir[10].

3.7.Gezegen sisteminin oluşumu

1.Astronomlar Güneş’in milyonlarca yıl önce dev bir gaz ve toz bulutundan oluştuğunu düşünüyorlar. Gaz bulutu büzüldü ve sıcaklığı arttı.

 2.Kütle çekimi gittikçe daha çok miktarda gaz ve toz bulutunun içine çektiğinden bulutun içindeki basınç çok arttı.

 3.Yüksek sıcaklık ve basınç, şiddetli nükleer tepkimelerin başlamasına yol açtı ve parlak bir ışık topu yani Güneşimiz oluştu.

 4.Artan madde, sonunda tümü de Güneş’in çevresinde dönen gezegenleri, kuyrukluyıldızları ve  astroidleri oluşturdu[11].

3.8.Galaksi

Galaksi veya gökada, kütle çekimi kuvvetiyle birbirine bağlı yıldızlar, yıldızlararası gaz, toz ve plazmanın meydana getirdiği yıldızlararası madde ve şimdilik pek anlaşılamamış karanlık maddeden oluşan sistemdir. Cüce Galaksiler 10 milyon yıldız, Dev Galaksi bir trilyon yıldız içerirler ve bir galaksinin içerdiği yıldızların hepsi o galaksinin kütle merkezini eksen alan yörüngelerde döner. Galaksiler çeşitli çoklu yıldız sistemlerini, yıldız kümelerini ve çeşitli nebulaları da içerebilirler. Çevresinde gezegenler ve asteroitler gibi çeşitli kozmik cisimler dönen Güneş, Samanyolu Galaksisi’ndeki yıldızlardan yalnızca biridir[12].

3.9.Galaksi kümesi

Gökada kümesi ya da galaksi kümesi, kütle çekimi sayesinde birbirlerine bağlı yüzden fazla gök adanın oluşturduğu kümedir. Gökada sayısı 100’ün altında olduğu zaman bu topluluklara, gruplar ve kümeler arasındaki sınırlar belirgin olmasa da gök ada grubu denir. Gök ada kümeleri biçimleriyle, dağılımlarıyla veya gök ada sayılarıyla nitelenirler. 10 milyar yıl önce oluştukları sanılmaktadır[13].

3.10.Süper küme

Süper kümeler küçük gökada kümelerinden ve gökada gruplarından oluşan büyük kümeler olup Evren’de şimdilik gözlemlenebilen en büyük yapı birimleridir. Süper kümelerin varlığı gökadaların Evren’de tek biçimli dağılmamış olduğunu gösterir[14].

4.Çok Güneşli Gezegen Sistemleri

4.1.Dört Güneşli gezegen sistemi Ph1 keşfedildi

Amatör ve profesyonel gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ekip, dört güneşli bir gezegen keşfettiklerini açıkladı. Bilim tarihinde ilk kez karşılaşılan olay, bilim insanlarını heyecanlandırdı.

Dört güneşin aydınlattığı gezegen türünün ilk örneği 2012’de gözlemlendi. Dünyadan 5 bin ışık yılı uzakta olduğu belirtilen gezegene PH1 ismi verildi. PH1, gezegeni keşfeden Yale Üniversitesi’nin gönüllü gök gözlemcileri grubu ‘Planet Hunters’ın (Gezegen Avcıları) baş harfleri. PH1 iki güneşin yörüngesinde dönerken, uzak bir yıldız çifti de gezegenin etrafında dönüyor. Şimdiye dek, iki güneşi bulunan altı gezegen bulunmuştu. Ancak bu gezegenlerin hiçbirinin çevresinde dönen uzak yıldızlar yoktu. PH1, ABD’nin Nevada eyaletinde bulunan Amerikan Astronomi Topluluğu Gezegen Bilimleri Birimi’nin yıllık toplantısında sunulan bir makaleyle dünyaya duyuruldu. PH1’i ilk fark edenler Planet Hunters üyesi amatör gökbilimciler Kian Jek ve Robert Gagliano oldu. Gezegen avcılarının bulguları daha sonra Hawai’deki ABD’li ve İngiliz gök bilimciler tarafından da incelendi ve keşfin doğruluğu teyit edildi.

Gök bilimciler, bir ilke imza atarak atmosferini bir veya iki değil, tam dört güneşin aydınlattığı bir gezegen keşfetti. Eşi benzeri bulunmayan keşif, Planethunters.org sitesini kullanan amatör gök bilimciler tarafından yapıldı. ABD’li ve İngiliz gök bilimcilerle birlikte çalışan amatör araştırmacılar, ABD’nin Mauna Kea dağının zirvesinde yer alan Keck Gözlemevi’nde gerçekleştirdikleri gözlemlerle büyük keşfe imza attı.

Planet Hunters web sitesinden ilham alarak PH1 adı verilen gezegen, bir çift yıldız sisteminde yer alıyor. İki diğer yıldız ise ilk çift yıldız sisteminin yörüngesinde bulunuyor. Dünya’dan sadece beş bin ışık yılı uzaklıkta bulunan PH1, Neptün’den biraz daha büyük bir gaz devi. Gezegenin büyüklüğü Dünya’nın ise yaklaşık altı katı. Gök bilimciler, bugüne kadar Güneş Sistemi’nin dışında az sayıda Çift Yıldız sistemi keşfettiği gibi, PH1’in üyesi olduğu dört yıldızlı bir sisteme ilk kez rastlıyor. Çift Yıldız sistemleri dahil birçok yeni sistem ve gezegen araştıran Kepler Uzay Teleskopu, uzaya fırlatıldığı Mart 2009 yılından bu yana Güneş Sistemi dışında 2.300’den fazla gezegen tespit etti. Çapı, Dünya’nın çapının 6.2 katı olan PH1, bu özelliğiyle Neptün’den de biraz daha büyük. PH1, Çift Yıldızları’nın etrafındaki bir dönüşü 138 günde tamamlıyor. Adı henüz konmayan yıldızların kütleleri, sırasıyla Güneş’in 1.15 ve 0.41 katı kadar. Yıldızlar, birbirlerinin etrafında yaptıkları dönüşü ise 20 günde tamamlıyor. Çift yıldızların yörüngesinde yer alan diğer çift yıldızın PH1’den uzaklığı yaklaşık bin astronomik birim (AU). Dünya ile Güneş arasındaki mesafeyi temsil eden AU, yaklaşık 150 milyon kilometreye eşit. Gök bilimciler, her ne kadar üzerine dört yıldızın aydınlığı düşse de PH1’de dört güneşli bir gün batımı izlemenin zor olduğunu düşünüyor. Bunun nedeni, yüzeyindeki sıcaklık 251 Santigrat ila 340 Santigrat derece arasında değişen gezegende yaşam olanağının sıfır olması[15].

4.2.Dört Güneşli bir gezegen sistemi 30 Ari keşfedildi

ABD’nin California eyaletindeki Palomar Gözlemevi ile Pasadena kentindeki California Teknoloji Enstitüsü’nde NASA tarafından sürdürülen araştırmaya göre, ‘30 Ari b’ adı verilen gezegen, Dünya’dan 136 ışık yılı uzaklıkta, Koç Takımyıldızı’nda yer alıyor. Dört güneşin aydınlattığı bu gezegen türü 2015’de gözlemlendi. Gökbilimciler, dört yıldızlı ’30 Ari’ sisteminde yer alan ’30 Ari b’ gezegeninin bilinen yaşama uygun olmadığını belirtiyor. Bir gaz devi olan ’30 Ari b’, Jüpiter’in 10 katından daha fazla bir kütleye sahip. Kendi ana yıldızı etrafındaki dönüşünü 335 günde tamamlıyor.

Araştırmaya göre, dört güneşin hepsi de gezegenin yüzeyinden görülebiliyor. Gezegen, daha önce üç yıldızlı bir sistemin parçası olarak tanımlanmıştı. Ancak uzmanlar bir yıldızın varlığını daha hesapladı. Buna göre, ’30 Ari A’ ve ’30 Ari B’ adlı iki tane ikili yıldız, birbirinin etrafında dönüyor. Bu iki ikili yıldız sistemi, dört yıldızlı ’30 Ari’yi oluşturuyor. NASA uzmanları, Güneş benzeri her 25 yıldızdan birisinin ’30 Ari’ gibi dörtlü bir yıldız sisteminde yer aldığını düşünüyor. Eğer ’30 Ari b’ gezegeninde yaşıyor olsaydık, gökyüzünde çok parlak şekilde görülecek dört yıldız olacaktı. Yeterince büyük bir teleskopla baksaydık, bu yıldızların birbirleri çevresinde dönen ikili sistemlerden oluşacağını görürdük[16].

5.Sonuç

30 Ari ve PH1 gezegenleri, tam dört yıldızın yer aldığı sistemlerde bulunuyor. 30 Ari ve PH1 iki Çift Yıldız sisteminden oluşan sistemlerde bulunuyor. Çok güneşli gezegen sistemi, ‘Yıldız Savaşları’ serilerinde  yer alan ve yörüngesinde iki yıldızın bulunduğu Tatooine gezegeni sayesinde ön görülmüştü.

Gök bilimciler, bugüne kadar yapılan araştırmalarda bir Çift Yıldız sisteminin yörüngesinde bulunan sadece altı gezegen keşfetti. Bu sistemlerin keşfedilmesi sayesinde Yıldız Savaşları’nın ana karakterlerinden Luke Skywalker’ın evi olan Tatooine gezegeninin gerçeğinin bulunduğu kanıtlandı[1-17]

Cebrail Ozan Oktar

Referanslar

[1] http://www.space.com/25959-how-many-stars-are-in-the-milky-way.html

[2] http://www.universetoday.com/57734/what-is-space/

[3]http://www.smithsonianmag.com/ist/?next=/science/what-universe-real-physics-has-some-mind-bending-answers-180952699/

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Nucleosynthesis

[5] http://web.utah.edu/astro/nebula.html

[6] http://earthsky.org/space/ten-things-you-may-not-know-about-stars

[7] http://www.space.com/58-the-sun-formation-facts-and-characteristics.html

[8]  http://space-facts.com/planets/

[9] http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-a-satellite-58.html

[10] http://www.space.com/56-our-solar-system-facts-formation-and-discovery.html

[11] http://www.extremetech.com/extreme/193710-birth-of-a-solar-system-the-first-ever-high-resolution-image-of-planet-formation

[12] http://spaceplace.nasa.gov/galaxy/en/

[13] http://chandra.harvard.edu/learn_galaxyCluster.html

[14] http://imagine.gsfc.nasa.gov/features/cosmic/nearest_superclusters_info.html

[15] http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-ph1.html

[16] http://scitechdaily.com/astronomers-identify-quadruple-star-system-30-ari/

[17] Cebrail Ozan Oktar, Astronomide Su, BUSKİ Genel Müdürlüğü, Su Şehri Bursa Dergisi, ;Ocak 2015,10.Sayı, Sayfa: 36-39.