Son otuz yılda, Güneş Sistemimizin ötesinde binlerce ekstra güneş gezegenleri keşfedildi. Çoğunlukla, onlar tarafından tespit edildi Kepler Uzay Teleskobu Transit Fotometri adlı bir teknik kullanarak. Bu yöntem için, gökbilimciler, gezegenlerin varlığını doğrulamak için bir yıldızın parlaklığında - bir gözlemciye göre önlerinden geçen gezegenlerin sonucu olan - periyodik düşüşleri ölçer.
Profesyonel ve amatör astronomlardan oluşan bir ekip tarafından yürütülen yeni bir araştırma çabası sayesinde, yakın zamanda uzak bir yıldızın etrafında dönen gezegenlerden çok daha küçük bir şey tespit edildi. Araştırma ekibi tarafından yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, Dünya'dan 800 ışıkyılı uzaklıkta bulunan spektral tip F2V yıldızı KIC 3542116 etrafında dönen altı ekzokometreye rastlandı. Bu kuyruklu yıldızlar, Transit Fotometri yöntemini algılayan en küçük nesnelerdir.
“Kepler Tarafından Tespit Edilen Muhtemel Geçiş Eksokometreleri” başlıklı bulgularını detaylandıran çalışma, Kraliyet Astronomi Aylık Bildirimleri Toplum. MIT’in Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nden Saul Rappaport tarafından yönetilen ekip, amatör astronomlar, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) üyeleri, Teksas Üniversitesi, Northeastern Üniversitesi ve NASA’nın Ames Araştırma Merkezi’nden oluşuyordu.
Transit Fotometrisi ilk kez kuyrukluyıldız kadar küçük nesneleri algılamak için kullanıldı. Bu kuyruklu yıldızlar, Halley’in Kuyruklu Yıldızı ile karşılaştırılabilir büyüklükte buz ve toz topuydu ve buharlaşmadan önce yaklaşık 160.934 km / sa. (100.000 mil / sa.) Hızlarda seyahat ediyorlardı. Araştırmacılar kuyruklu yıldızlarına yaklaştıklarında ve yüceltmeye başladığında oluşan kuyruklarını, toz ve gaz bulutlarını tespit ederek onları tespit edebildiler.
Bu kolay bir iş değildi, çünkü kuyruklar yıldızın ışığının sadece% 1'inin onda birini gizlemeyi başardı. Aynı zamanda Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü'nde fizik profesörü olan Saul Rappaport'un bir MIT basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Dünya'dan daha küçük birkaç büyüklük düzeninin, sadece çok fazla döküntü yaymasıyla tespit edilebilmesi şaşırtıcı. Çok küçük, çok uzak bir şeyi görebilmek oldukça etkileyici. ”
Orijinal tespitin kredisi, Bellevue, Washington'da yaşayan ve Planet Hunters'ın bir üyesi olan amatör bir gökbilimci olan Thomas Jacobs'a gidiyor. Bu vatandaş bilim adamı projesi ilk olarak Yale Üniversitesi tarafından kurulmuş ve zamanlarını dış gezegenleri aramaya adamış amatör gökbilimcilerden oluşuyor. Üyelere, Kepler Uzay Teleskobu umarız ki bilgisayar algoritmalarının kaçırabileceği şeyleri fark ederlerdi.
Ocak ayında Jacobs, sırasında dört yıllık verileri taramaya başladı KeplerAsıl görevi. 2009'dan 2013'e kadar süren bu aşamada, Kepler 200.000'den fazla yıldız taradı ve ışık eğrilerinin ölçümlerini yaptı. Verileri beş ay boyunca eledikten sonra (18 Mart'ta), KIC 3542116'dan gelen arka plan gürültüsünden birkaç meraklı ışık paterni fark etti. Jacobs'un dediği gibi:
“Kepler verilerinde ilgilenilen nesneleri aramak sabır, sebat ve azim gerektirir. Benim için keşfedilmeyi bekleyen ilginç bir olay olduğunu bilerek bir hazine avı biçimidir. Her şey keşif ve daha azının seyahat ettiği avda olmakla ilgilidir. ”
Özellikle, Jacobs bir yıldızın etrafında dönen gezegenlerin (yani periyodik olarak) neden olduğu gibi olmayan tek geçiş belirtileri arıyordu. KIC 3542116'ya bakarken, üç tek geçiş gördü ve ardından Texas Üniversitesi'nde astrofizikçi ve CfA üyesi olarak Rappaport ve Andrew Vanderburg'u uyardı. Jacobs geçmişte her iki adamla da çalışmış ve bu bulgular hakkında görüşlerini almak istiyordu.
Rapport'un hatırladığı gibi, verileri yorumlama süreci zordu, ancak ödüllendiriciydi. Başlangıçta, ışık eğrilerinin, ani ve keskin bir ışık düşüşü ve ardından keskin bir artış ile karakterize edilen gezegen geçişlerinden kaynaklananlara benzemediğini belirtti. Rapport zamanla üç ışık eğrisindeki asimetrinin daha önce gözlemledikleri parçalanmış gezegenlerinkine benzediğini belirtti.
Rappaport, “Bir ay boyunca buna oturduk, çünkü ne olduğunu bilmiyorduk - gezegen geçişleri böyle görünmüyor” dedi. “Sonra bana, 'Hey, bunlar daha önce gördüğümüz bir şeye benziyor'…… Aynı şeyi yapabilen ve tekrarlayamayan tek tür bedenin muhtemelen sonunda yok olan bir beden olduğunu düşündük. Faturaya uyan ve yok edilecek kadar küçük bir kütleye sahip olan tek şey bir kuyruklu yıldız. ”
Her bir kuyruklu yıldızın yıldızın ışığının yaklaşık% 1'inin onda birini engellediğini belirten hesaplamalarına dayanarak, araştırma ekibi kuyruklu yıldızın muhtemelen tamamen parçalandığını ve birkaç ay önce ışığı bloke etmek için yeterli bir toz izi yarattığı sonucuna vardı. ortadan kayboldu. İlave gözlemler yaptıktan sonra, aynı dönemde Jacobs tarafından fark edilenlere benzer üç geçiş daha kaydetti.
Bu altı ekzokometrenin son dört yıl içinde yıldızlarına çok yakın geçiş yapmış gibi görünmesi bazı ilginç sorular doğuruyor ve onlara cevap vermek, güneş dışı araştırmalar için ciddi sonuçlar doğurabilir. Ayrıca kendi Güneş Sistemimiz hakkındaki anlayışımızı geliştirebilir. Vanderburg'un açıkladığı gibi:
“Bu güneş sistemlerinin iç kısımlarında neden bu kadar çok kuyruklu yıldız var? Bu, bu sistemlerde aşırı bombardıman dönemi midir? Bu, kendi güneş sistemi oluşumumuzun gerçekten önemli bir parçasıydı ve Dünya'ya su getirmiş olabilir. Belki ekzokometreleri incelemek ve neden bu tür bir yıldızın etrafında bulunduklarını bulmak… bize diğer güneş sistemlerinde bombardımanın nasıl gerçekleştiği hakkında bir fikir verebilir. ”
4.1 ve 3.8 milyar yıl önce, Güneş Sistemi Geç Ağır Bombardıman olarak bilinen yoğun bir kuyruklu yıldız etkinliği yaşadı. Bu süre zarfında, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların iç Güneş Sistemindeki bedenleri düzenli olarak etkilediğine inanılmaktadır. İlginç bir şekilde, bu ağır bombardıman döneminin suyun Dünya'ya ve diğer karasal gezegenlere dağıtımından sorumlu olduğuna inanılıyor.
Belirtildiği gibi, KIC 3542116, tipik olarak Güneşimizden 1 ila 1.4 kat daha büyük ve oldukça parlak olan sarı-beyaz bir yıldız sınıfı olan spektral tip F2V'ye aittir. Güneşimizle karşılaştırılabilir büyüklükte ve kütlede olduğu için, yaşadığı bombardıman süresinin Güneş Sisteminin yaşadığı ile benzer olması mümkündür. Bu nedenle, onu izlerken, benzer faaliyetlerin milyarlarca yıl önce Güneş Sistemimizin evrimini nasıl etkilediğini anlatabiliriz.
Çalışmanın astrofizik ve astronomi çalışmalarındaki önemine ek olarak, vatandaş bilim adamlarının bugün oynadığı önemli rolü de göstermektedir. Günlük işi ile hafta sonları arasında Kepler verilerini gözden geçiren Jacobs'un yorulmak bilmeyen çalışmaları için olmasaydı, bu keşif mümkün olmazdı.
Rappaport, “Bu insanların Kepler verilerinde, algoritmaların insan gözündeki örüntü tanıma yeteneği nedeniyle bulamadığı 10 tür şeyi adlandırabilirim” dedi. “Artık bu tür kuyruklu yıldız şeklini bulmak için bir bilgisayar algoritması yazabilirsiniz. Ancak daha önceki aramalarda kaçırılmışlardı. Yeterince derinlerdi ama algoritmalara programlanmış doğru şekle sahip değillerdi. Bence bunun hiçbir zaman herhangi bir algoritma tarafından bulunamayacağını söylemek adil. ”
Gelecekte, araştırma ekibi MIT liderliğindeki Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) dağıtımının Kepler tarafından yapılan araştırma türünü sürdürmeye devam etmesini bekliyor.
