Samanyolu’nda Milyarlarca Kayalık Gezegen var.

ESO’nun gezegen avcısı HARPS aygıtı ile elde edilen yeni sonuçlara göre sönük kırmızı yıldızların etrafındaki yaşanabilir bölgelerde Dünya’dan çok da büyük olmayan kayalık gezegenler oldukça yaygın olarak bulunuyor. Uluslararası araştırma ekibinin tahminlerine göre sadece Samanyolu gökadasında on milyarlarca, Güneş’e komşu yıldızların etrafından ise büyük olasılıkla 100 kadar gezegen olabilir. Araştırma sayesinde Samanyolu’ndaki yıldızların % 80’ini oluşturan kırmızı cüce yıldızların etrafındaki süper-Dünyaların sayısı hakkında ilk kez doğrudan bir ölçüm yapılmış oldu.

Kırmızı cüce yıldızların etrafındaki hafif gezegenlerin sayısına ilişkin ilk kez yapılan doğrudan tahminler gözlemlerini ESO'nun Şili'deki La Silla Gözlemevi'nde bulunan 3.6-metre teleskopu üzerindeki HARPS tayfçekerini kullanarak [1] gerçekleştiren uluslararası bir ekip tarafından henüz yeni duyuruldu. Geçtiğimiz günlerde yapılan bir duyuru göre (eso1204), bu tür ötegezegenler sınıfına duyarlı olmayan bir yöntemle yapılan araştırma gökadamızda gezegenlerin oldukça yaygın olarak bulunduğunu göstermektedir.

HARPS ekibi Samanyolu'nda en çok bulunan yıldız türü olan — kırmızı cüce yıldızların (M cüceleri olarak da biliniyorlar [2]) etrafındaki gezegenleri araştırıyor. Bu yıldızlar Güneş'e göre daha sönük ve daha soğuklar, fakat sayıca çoklar ve ömürleri daha uzun, bu nedenle Samanyolu'ndaki yıldızların % 80'ini oluşturuyorlar. 

"HARPS ile yaptığımız yeni gözlemlere göre tüm kırmızı cüce yıldızların yaklaşık % 40'ının yaşanabilir bölgesinde bir süper-Dünya bulunuyor, bu bölgelerde gezegenin yüzeyindeki su sıvı halde bulunabiliyor," diyor ekibin lideri Xavier Bonfils (IPAG, Grenoble Üniversitesi Gözlemevi, Fransa). "Çünkü kırmızı cüceler oldukça yaygın — Samanyolu'nda yakşalık 160 milyar kadar var — bu bizi şaşırtıcı bir sonua götürüyor, sadece gökadamızda bu gezegenlerden on milyarlarca bulunabilir."

HARPS ekibi altı yıllık bir dönem boyunca güney gökküresinde bulunan özenle seçilmiş 102 kırmızı cüce yıldız örneğini taradı. Toplamda (kütleleri bir ila on Dünya kütlesi aralığında değişen) dokuz tane süper-Dünya bulundu, bunlardan ikisi Gliese 581 (eso0915) ve Gliese 667 C'nin yaşanabilir bölgelerinde bulunuyor. Gökbilimciler gezegenlerin kütlelerini ve yıldızlarına olan uzaklıklarını da tahmin edebildiler. 

Gezegeni olmayan yıldızları ve keşfedilen gezegenlerin oranlarını içeren tüm verileri bir araya getiren ekip kırmızı cüce yıldızların etrafında bulunan gezegen türlerinin ne kadar yaygın olduğunu ortaya çıkardı. Sonuçlara göre yaşanabilir bölgede bulunan süper-Dünyaların sayısı [3] % 28 ila % 95 arasında değişen bir oranla % 41 olarak bulundu.

Diğer yandan Güneş Sistemi'mizdeki Jüpiter ve Satürn benzeri daha büyük kütleli gezegenler kırmızı cüce yıldızların etrafında daha az bulunuyor. Kırmızı cücelerin % 12'sinden daha azının (kütleleri Dünya'nın 100 ila 1000 katı arasında değişen) bir dev gezegene sahip olduğu düşünülüyor.

Güneş'e yakın oldukça çok sayıda kırmızı cüce yıldız olduğundan, yeni tahminlere göre Güneş komşuluğundaki yaklaşık 30 ışık-yılından daha yakın bir uzaklık içerisinde yıldızlarının yaşanabilir bölgelerinde bulunan 100 kadar süper-Dünya gezegeni olabilir [4].

"Kırmızı cüceler Güneş'e göre daha sönük ve soğuk olduklarından, gezegen yüzeylerinde suyun sıvı olarak bulunabildiği sıcaklığa sahip yaşanabilir bölgeler yıldıza Dünya-Güneş mesafesinden daha yakın bir bölgede bulunur," diyor Stéphane Udry (ekibin üyesi, Cenevre Gözlemevi). "Fakat kırmızı cüceler yıldız patlamaları ya da parlamalarıyla bilinirler, bu tür yıldızların etrafındaki gezegenler yoğun bir X-ışın ya da mor-ötesi radyasyona maruz kalıyor olabilir, ki bu da yaşam için elverişli bir ortam değildir."

HARPS kırmızı cüce taramasında keşfedilen gezegenlerden birisi Glieses 667 Cc'dir [5]. Bu üçlü yıldız sisteminde bulunan ikinci gezegen (ilki için bakınız eso0939) ve görünüşe göre yaşanabilir bölgenin ortasında yer alıyor. Gezegen Dünya'dan dört kat daha ağır olsa da, Dünya'nın şimdiye kadar bulunan en yakın ikizidir ve neredeyse kesin olarak yüzeyinde sıvı suyun bulunması için gerekli şartları sağlamaktadır. Bu 2007'de duyurulan ve 2009'da bilgileri kesinleşen Gliese 581d'den sonra HARPS taramasıyla bir kırmızı cücenin yaşanabilir bölgesinde keşfedilen ikinci süper-Dünya gezegenidir.

"Şu an yakın kırmızı cücelerin etrafında oldukça çok sayıda süper-Dünya'nın bulunduğunu biliyoruz, bunların daha fazlasını hem HARPS hem de gelecekteki aletlerle tespit etmemiz gerekiyor. Gezegenlerden bazılarının yıldızlarının önünden geçiş yapmaları bekleniyor — bu geçiş gözlemleri heyecan verici bir olanak sağlıyor, gezegenin atmosferinin analizi ve yaşamın işaretlerinin araştırılabilmesi." şeklinde sonlandırıyor Xavier Delfosse, ekibin bir diğer üyesi (eso1210).

Notlar

[1] HARPS bir yıldızın dikine hızını olağanüstü bir hassaslıkta ölçmektedir. Yıldızların etrafındaki gezegenler, yıldızla birlikte ortak bir kütleçekim merkezi etrafında döndüğü için, gezegene sahip yıldızlar Dünya'da bulunan bir gözlemciye göre bir miktar yer değiştirme hareketi yapar, yıldız düzenli olarak Dünya'ya yaklaşıp uzaklaşır. Doppler etkisi nedeniyle dikine hızda meydana gelen değişim, yıldız gözlemciden uzaklaşırken tayfının daha uzun dalgaboylarına (kırmızıya kayma), yaklaşırken ise daha kısa dalgaboylarına (maviye) kaymasına sebep olmaktadır.

[2] Bu yıldızlara M cüceleri denir çünkü tayf türleri M'dir. Bunlar, yıldızların en basit halde azalan sıcaklıkları ve tayf görünümlerine göre hazırlanan şemadaki yedi türden en soğuk olanıdır.

[3] Kütlesi Dünya'nın bir ila on katı aralığında olan gezegenlere süper-Dünyalar deniyor. Güneş sisteminde böyle bir gezegen bulunmuyor, fakat diğer yıldızların etrafında oldukça yaygın oldukları görülüyor. Yıldızlarının yaşanabilir bölgelerinde keşfedilen bu tür gezegenler oldukça heyecan verici çünkü — eğer gezegenler kayalıksa ve suya sahiplerse — potansiyel olarak yaşama ev sahipliği yapıyor olabilirler.

[4] Gökbilimcilerin tanımına göre "yakın" kelimesi on parsek anlamına gelmektedir. Bu ise yaklaşık 32.6 ışık yılıdır.

[5] İsim, Gliese 667 üçlü yıldız sisteminin üçüncü bileşeni (C) etrafında keşfedilen ikinci gezegen (c) anlamına gelmektedir. Parlak bileşen yıldızlar Gliese 667 A ve B, Gliese 667 Cc'nin gökyüzünde oldukça belirgin bir halde yer alırlar. Gliese 667 Cc'nin keşfi Guillem Anglada-Escude ve çalışma arkadaşlarınca Şubat 2012'de bağımsız olarak duyuruldu, yaklaşık olarak Bonfils ve arkadaşlarınca yazılan makalenin elektronik ön baskısının çevrimiçi olmasından iki ay sonra. Anglada-Escude ve çalışma arkadaşlarının Gliese 667 Cb ve Cc gezegenlerini onaylaması büyük ölçüde HARPS gözlemlerine ve Avrupalı ekibin ESO Arşivi yoluyla kullanıma açık hale getirdiği veri analizine dayanmaktadır.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma Bonfils ve arkadaşlarınca “The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample” başlıklı bir makale olarak Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde X. Bonfils (UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Grenoble Gezegenbilim Astrofizik Enstitüsü, Fransa [IPAG]; Cenevre Gözlemevi, İsviçre), X. Delfosse (IPAG), S. Udry (Cenevre Gözlemevi), T. Forveille (IPAG), M. Mayor (Cenevre Gözlemevi), C. Perrier (IPAG), F. Bouchy (Paris Astrofizik Enstitüsü, CNRS, Fransa; Haute-Provence Gözlemevi, Fransa), M. Gillon (Liège Üniversitesi, Belçika; Cenevre Gözlemevi), C. Lovis (Cenevre Gözlemevi), F. Pepe (Cenevre Gözlemevi), D. Queloz (Cenevre Gözlemevi), N. C. Santos (Porto Üniversitesi Astrofizik Merkezi, Portekiz), D. Ségransan (Cenevre Gözlemevi), J.-L. Bertaux (CNRS Aeronomi Merkei, Verrières-le-Buisson, Fransa), ve Vasco Neves (Porto Üniversitesi Astrofizik Merkezi, Portekiz ve UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Grenoble Gezegenbilim Astrofizik Enstitüsü, Fransa [IPAG]) bulunmaktadır. ESO Türkiye