Son zamanlarda gezegen dışı çalışmalar için heyecan verici bir zaman oldu! Geçen yaz, Avrupa Güney Gözlemevi'nden (ESO) araştırmacılar, kendimize en yakın yıldız sisteminde bulunan Dünya benzeri bir gezegen (Proxima b) keşfettiğini açıkladılar. Ve sadece altı ay önce, uluslararası bir gökbilimciler ekibi, yakındaki yıldız TRAPPIST-1'in etrafında dönen yedi kayalık gezegenin keşfedildiğini duyurdu.
Ancak, dünya ötesinde yaşanabilir bir gezegen bulmayı umanlar için en cesaret verici keşifte, uluslararası bir gökbilimciler ekibi tau Ceti sistemindeki dört gezegen dışı adayın keşfini açıkladı. Güneş Sistemine yakın olmanın yanı sıra - sadece 12 ışık yılı uzakta - bu bulgu da cesaret verici çünkü gezegen adayları bizimki gibi bir yıldızın yörüngesinde dönüyor!
Bu bulguları detaylandıran çalışma - “Renk farkı bir fark yaratıyor: tau Ceti çevresinde dört gezegen adayı” - kısa süre önce internette yayınlandı ve Astrofizik Dergisi. Hertfordshire Üniversitesi Astrofizik Araştırmaları Merkezi'nden (CAR) araştırmacılar tarafından yönetilen ekip, dört Dünya benzeri gezegenin varlığını belirlemek için gürültü önleyici bir model kullanarak tau Ceti'yi analiz etti.
Bu keşif, sürekli artan hassasiyet anketlerine izin veren enstrümantasyon, gözlem ve veri paylaşımındaki sürekli iyileştirmeler sayesinde mümkün olmuştur. UC Santa Cruz'da astronomi ve astrofizik profesörü ve kağıt üzerinde ortak yazar olan Steven Vogt'un UCSC basın bülteninde söylediği gibi:
“Sonunda, birden fazla bağımsız gözlemciden büyük birleşik veri kümelerinin çok karmaşık bir şekilde modellenmesiyle, yıldız yüzey aktivitesi nedeniyle gürültüyü Dünya boyutlu yörünge gezegenlerinden yerçekimi römorkörlerinin ürettiği çok küçük sinyallerden ayırabileceğimiz bir eşiği geçiyoruz. .”
Bu, onlarca yıldır gökbilimcilerin ilgisini çeken tau Ceti'nin uzun bir anket serisinin sonuncusudur. 1988 yılına gelindiğinde, Jüpiter benzeri mesafelerde büyük gezegen olasılığını dışlayan yıldız sistemi üzerinde birkaç radyal hız ölçümü yapıldı. 2012 yılında, UC Santa Barabara gökbilimcileri, tau Ceti'nin, yıldızın yaşanabilir bölgesi içinde olan beş dış gezegen tarafından yörüngede tutulabileceğini gösteren bir çalışma sundular.
Bu çalışmanın arkasındaki ekip, bu son çalışmayı üreten birkaç üyeyi içeriyordu. O zaman, baş yazar Mikko Tuomi (en sonuncunun ortak yazarı Hertfordshire Üniversitesi), daha iyi veri analizi teknikleri geliştirmek için bir çabaya öncülük ediyordu ve bu yıldızı bir karşılaştırma örneği olarak kullandı. Tuomi'nin açıkladığı gibi, bu çabalar daha önce gezegen olarak tanımlanan iki sinyalin dışlanmasına izin verdi:
“Gezegenlerin neden olduğu sinyaller ile yıldızın faaliyetlerinden kaynaklanan sinyaller arasındaki farkı anlatmanın ustaca bir yolunu bulduk. Yıldızın etkinliğinin farklı dalga boylarında nasıl farklılaştığını görebildiğimizi ve bu bilgiyi bu etkinliği gezegenlerin sinyallerinden ayırmak için kullanabileceğimizi fark ettik. ”
CAR'ın bir üyesi olan Fabo Feng tarafından yönetilen bu son çalışma adına ekip, ESO'nun Şili'deki La Silla Gözlemevi'nde Yüksek Doğruluk Radyal hız Gezegeni Arama (HARPS) spektrografisi tarafından sağlanan verilere ve Yüksek çözünürlüklü Echelle Spektrometre (HIRES) enstrüman Mauna Kea, Hawaii WM Keck Gözlemevi.
Bundan radyal hız ölçümlerinden “dalga boyuna bağlı gürültüyü” kaldıran bir model oluşturabildiler. Bu modeli tau Ceti'den yapılan anketlere uyguladıktan sonra, yıldızın hareketindeki saniyede 30 cm kadar küçük varyasyonları tespit edecek kadar hassas ölçümler elde edebildiler. Sonunda tau Ceti'nin en fazla dört dış gezegenden oluşan bir sistemi olduğu sonucuna vardılar.
Tuomi'nin belirttiği gibi, birkaç anket ve yabancı gürültüyü ortadan kaldırmaya çalıştıktan sonra, gökbilimciler nihayet kaç tane tau Ceti'ye sahip olduğunu ve hangi tür olduğunu net bir şekilde görebilirler. “[N] yıldıza nasıl bakarsak bakalım, yörüngede dönen en az dört kayalık gezegen var gibi görünüyor," dedi. “Yavaş yavaş gezegenlerin neden olduğu yalın yüzey aktiflerin neden olduğu yalpalar arasındaki farkı anlatmayı öğreniyoruz. Bu, sistemdeki potansiyel olarak yaşanabilir iki dış gezegenin varlığını doğrulamamızı sağladı. ”
Ayrıca, rafine ölçümlerinden, bu gezegenlerin dört Dünya kütlesinden (“süper Dünyalar” olarak da bilinir) 1.7 Dünya kütlesine kadar düşük kütlelere sahip olduklarını tahmin ederler ve bu da onları güneşe yakın bir yıldızın çevresinde şimdiye kadar tespit edilen en küçük gezegenler arasında yapar. . Ancak en heyecan verici olanı, bu gezegenlerden ikisinin (tau Ceti e ve f) yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer almasıdır.
Bunun nedeni, tau Ceti'nin G-tipi (sarı cüce) bir yıldız olmasıdır, bu da onu kendi Güneşimize benzer hale getirir - yaklaşık 0.78 kat daha büyük ve yarısı kadar parlak. Buna karşılık, yakın zamanda keşfedilen birçok gezegen - Proxima b ve TRAPPIST-1'in yedi gezegeni gibi - hepsi yörünge M tipi (kırmızı cüce) yıldızlar. Güneşimizle karşılaştırıldığında, bu yıldızlar değişken ve kararsızdır, kendi gezegenlerinin atmosferlerini soyma şanslarını arttırırlar.
Ayrıca, kırmızı cüceler Güneşimizden çok daha sönük olduğu için, kayalık bir gezegen, yaşanabilir bölgelerinde olmak için onlara çok yakın yörüngeye girmek zorunda kalacaklardı. Bu tür bir mesafede, gezegen muhtemelen gelgitle kilitlenmiş olacak, yani bir taraf sürekli güneşe bakacak. Bu da böyle bir gezegende ortaya çıkan yaşam olasılığını oldukça zayıflatır.
Bu nedenle, gökbilimciler kendi boyutlarına, kütlesine ve parlaklığına daha yakın yıldızların etrafında daha fazla dış gezegen bulmayı dört gözle bekliyorlar. Ama kimse çok heyecanlanmadan önce, bu dünyaların Dünya'nın kütlesinin dört katına kadar Süper Dünyalar olduğunu belirtmek önemlidir. Bu, (yoğunluklarına bağlı olarak) bu gezegenlerde ortaya çıkabilecek herhangi bir yaşamın, önemli ölçüde artan yer çekimine maruz kalacağı anlamına gelir.
Buna ek olarak, devasa bir enkaz diski yıldızı çevreler, bu da en dıştaki gezegenlerin muhtemelen asteroitler ve kuyruklu yıldızlar tarafından yoğun bombardımana maruz kaldığı anlamına gelir. Bu, bu gezegenlerde potansiyel yaşam için tam olarak iyi sonuç vermiyor! Yine de, bu çalışma çok cesaret verici ve birkaç nedenden dolayı. Güneş benzeri bir yıldızın etrafında güçlü dış gezegenlere dair kanıt bulmanın ötesinde, tespit edilmesine yol açan ölçümler bugüne kadarki en hassas olanlardır.
Yöntemlerinin geliştiği oranda, araştırmacılar hiçbir zaman saniyede 10 santimetre sınırına ulaşmalıdır. Bu, Dünya analoglarını tespit etmek için hassas olarak gereken düzeydir - aka. gezegen dışı avcılar için pirinç halka. Feng'in belirttiği gibi:
“Bu zayıf sallantıları tespit etmemiz, Dünya analogları arayışında ve bu analoglarla karşılaştırılarak Dünya'nın yaşanabilirliğinin anlaşılmasında bir kilometre taşıdır. Zayıf gezegen sinyallerini ortaya çıkarmak için verilerdeki gürültüyü gidermek için yeni yöntemler getirdik. ”
Bir düşünün! Hiçbir zaman, dış gezegen avcıları sadece Dünya'ya çok büyüklükte ve kütlede değil, aynı zamanda yıldızlarının yaşanabilir bölgelerinde yörüngede olan çok sayıda gezegen bulabilirler. Bu noktada, bilim adamları “potansiyel olarak yaşanabilir” ve “Dünya benzeri” gibi kararlı belirsiz terimlerden vazgeçecek ve “Dünya benzeri” gibi terimleri güvenle kullanmaya başlayacaklardır. Artık belirsizlik yok, sadece Dünya'nın benzersiz olmadığına dair kesin bir inanç!
Yalnızca galaksimizdeki tahmini 100 milyar gezegenle, burada birkaç Dünya bulacağımızdan eminiz. İnsan sadece bizim gibi karmaşık yaşama yol açtıklarını ve sohbet etme havasında olduklarını umabilir!
