Haydut Gezegenler

Onları aydınlatan herhangi bir yıldızdan çok uzakta gizlenen haydut gezegenlerin görüntülenmesi normalde imkansız olurdu. Bununla birlikte, Miret-Roig ve ekibi, oluşumlarından sonraki birkaç milyon yıl içinde, bu gezegenlerin hala parlayacak kadar sıcak olması gerçeğinden yararlandı ve bu da onları büyük teleskoplardaki hassas kameralar tarafından doğrudan tespit edilebilir hale getirdi. Akrep ve Yılancı takımyıldızları içinde yer alan Güneşimize yakın yıldız oluşum bölgesinde Jüpiter’inkiyle karşılaştırılabilir kütlelere sahip en az 70 yeni haydut gezegen buldular [1] .

Ekip, bu kadar çok haydut gezegeni tespit etmek için yerdeki ve uzaydaki bir dizi teleskoptan yaklaşık 20 yıla yayılan verileri kullandı. Miret-Roig , “Göğün geniş bir alanındaki on milyonlarca kaynağın minik hareketlerini, renklerini ve parlaklıklarını ölçtük” diye açıklıyor. “Bu ölçümler, bu bölgedeki en silik nesneleri, haydut gezegenleri güvenli bir şekilde tanımlamamızı sağladı.”

Ekip, diğer tesislerle birlikte ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT), Görünür ve Kızılötesi Astronomi Tarama Teleskobu (VISTA), VLT Tarama Teleskobu (VST) ve MPG/ESO 2.2-metre teleskopundan yapılan gözlemleri kullandı . “Verilerimizin büyük çoğunluğu, bu çalışma için kesinlikle kritik olan ESO gözlemevlerinden geliyor. Geniş görüş alanı ve benzersiz hassasiyetleri, başarımızın anahtarıydı,” diye açıklıyor Fransa’daki Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux’da astronom ve yeni araştırmanın proje lideri Hervé Bouy.“ESO tesislerinden yüzlerce saatlik gözlemlere ve kelimenin tam anlamıyla onlarca terabaytlık veriye karşılık gelen on binlerce geniş alanlı görüntü kullandık.”

Ekip ayrıca, Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia uydusundan elde edilen verileri kullanarak, Evrenimizin keşfi ve anlaşılmasında yer ve uzay tabanlı teleskopların işbirliği için büyük bir başarıya imza attı.

Çalışma, henüz keşfetmediğimiz bu zor, yıldızsız gezegenlerin daha pek çok olabileceğini gösteriyor. Bouy , “Samanyolu’nda bir yıldız olmadan serbestçe dolaşan bu serbest yüzen dev gezegenlerden milyarlarca olabilir” diye açıklıyor.

Gökbilimciler, yeni bulunan haydut gezegenleri inceleyerek bu gizemli nesnelerin nasıl oluştuğuna dair ipuçları bulabilirler. Bazı bilim insanları, bir yıldızın oluşumuna yol açamayacak kadar küçük bir gaz bulutunun çöküşünden haydut gezegenlerin oluşabileceğine veya ana sistemlerinden atılmış olabileceklerine inanıyor. Ancak hangi mekanizmanın daha olası olduğu bilinmiyor.

Teknolojideki daha fazla ilerleme, bu göçebe gezegenlerin gizemini çözmenin anahtarı olacaktır. Ekip, ESO’nun şu anda Şili Atacama Çölü’nde yapım aşamasında olan ve gözlemlere bu on yılın sonunda başlayacak olan Aşırı Büyük Teleskopu ( ELT ) ile bunları daha ayrıntılı olarak incelemeye devam etmeyi umuyor . Bouy , “Bu nesneler son derece soluk ve mevcut tesislerle bunları incelemek için çok az şey yapılabilir” diyor. “ELT, bulduğumuz haydut gezegenlerin çoğu hakkında daha fazla bilgi toplamak için kesinlikle çok önemli olacak.”

 İlk serbest yüzen gezegenler 1990’larda keşfedildi, ancak en son bulgular bilinen toplam sayıyı neredeyse iki katına çıkardı. 

20 yıllık gözlemlerin sonucunda 80.000 geniş alan görüntüsüne ulaşıldı. 

Veriler, Arizona’daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ndeki ( KPNO ) NEWFIRM aşırı geniş alanlı kızılötesi görüntüleyiciden alınan 247 görüntü, Şili’deki Cerro Tololo Amerika Kıtası Gözlemevi’ne ( CTIO ) taşındıktan sonra aynı NEWFIRM cihazından alınan 1348 görüntü , Daha önce CTIO’daki Víctor M. Blanco 4 metrelik Teleskopu üzerinde çalışan Kızılötesi Yan Port Görüntüleyiciden 2214 görüntü ve Karanlık Enerji Kamerasından 3744 görüntü. 

Bouy , “NOIRLab Astro Veri Arşivinde bulunan hazine bu çalışmanın temelini oluşturdu” diyor. “Hem optik hem de yakın kızılötesinde çok derin ve geniş alanlı görüntülere ihtiyacımız vardı, bu da uzun bir temel çizgiyi kapsıyordu. Bu nedenle Dark Energy Camera ve NEWFIRM, dünyanın en hassas geniş alan kameraları arasında yer aldığı için projemiz için çok çekiciydi.”

Dünyanın en yüksek performanslı, geniş alanlı CCD görüntüleyicilerinden biri olan Karanlık Enerji Kamerası, Enerji Bakanlığı (DOE)  tarafından finanse edilen Karanlık Enerji Araştırması için tasarlandı

NSF’nin NOIRLab Ulusal Bilim Vakfı’nda Program Görevlisi Chris Davis, “ Bu proje, yalnızca ABD’de değil, tüm dünyada farklı teleskoplardan alınan arşiv verilerine erişim sağlamanın inanılmaz önemini gösteriyor ” diyor. 

Serbest yüzen gezegenler (haydut gezegenler), Dünya’dan 420 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Üst Akrep OB birliğinde yer alır. Bu bölge, Rho Yılancı bulutu , Boru Bulutsusu , Barnard 68 ve Kömür Çuvalı da dahil olmak üzere en ünlü nebulaları içerir . 

Serbest yüzen gezegenler, çoğunlukla, gökbilimcilerin bir ötegezegen ile arka plandaki bir yıldız arasında kısa bir şans hizalaması izlediği mikro mercekleme araştırmaları yoluyla keşfedildi. Bununla birlikte, mikro mercekleme olayları yalnızca bir kez gerçekleşir, bu da takip gözlemlerinin imkansız olduğu anlamına gelir.

Miret-Roig , “Göğün geniş bir alanındaki on milyonlarca kaynağın minik hareketlerini, renklerini ve parlaklıklarını ölçtük” diye açıklıyor. “Bu ölçümler, bu bölgedeki en silik nesneleri güvenli bir şekilde tanımlamamızı sağladı.” 

Fırlatma modeli, Dünya boyutunda daha fazla sayıda serbest yüzen gezegen olabileceğini öne sürüyor Miret-Roig ve ekliyor , “Serbest yüzen Jüpiter kütleli gezegenler, çıkarılması en zor olanlardır, bu da galakside dolaşan daha fazla serbest yüzen Dünya kütlesi gezegenlerinin olabileceği anlamına geliyor” diyor.

notlar

[1] Ekip tarafından bulunan haydut gezegenlerin tam sayısını saptamak zor çünkü gözlemler araştırmacıların incelenen nesnelerin kütlelerini ölçmesine izin vermiyor.  Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 13 katından daha büyük kütleye sahip nesneler (kahverengi cüce yıldız olarak adlandırılır)  büyük olasılıkla gezegen değildir, bu nedenle sayıma dahil edilemezler. Bununla birlikte, ekip kütle için değerlere sahip olmadığından, gözlemlenen haydut gezegenlerin sayısına bir üst sınır sağlamak için gezegenlerin parlaklığını incelemeye güvenmek zorunda kaldılar. Parlaklık, sırayla, gezegenlerin kendilerinin yaşı ile ilgilidir, gezegen büyüdükçe, daha uzun süre soğur ve parlaklığı azalır. Çalışma bölgesinin yaşının belirsizliği göz önüne alındığında, incelenen bölge eskiyse, örnekteki en parlak nesneler muhtemelen 13 Jüpiter kütlesinin üzerinde ve bölge daha genç taraftaysa aşağıdadır. 

İlhan Vardar

Kaynak : eso2120 — Bilim Yayını, noirlab2131 — Bilim Yayını