Gökbilimciler, çok çeşitli farklı ekstrasolar gezegenlerin değil, aynı zamanda farklı gezegen sistemleri türlerinin de olduğunu buluyorlar. Bugün Florida, Miami'deki Amerikan Astronomi Derneği toplantısında Texas Üniversitesi'nden McDonald Gözlemevi'nden Barbara McDonald, “Artık güneş sistemleri kadar Kansas'ta değiliz. “Heyecan verici olan şey, bizimkine benzemeyen başka bir çok gezegenli sistem bulduk.”
Hubble Uzay Teleskobu, Hobby-Eberly Teleskopu ve diğer yer tabanlı teleskoplarla Upsilon Andromedae sistemine yakından bakıldığında, gezegenlerin eğimsiz olduğu ve yüksek eğimli yörüngelere sahip olduğu bir balina sistemi gösterilmektedir. Gökbilimciler ayrıca başka bir gezegen ve başka bir yıldız buldular - bu muhtemelen bir ikili yıldız sistemidir.
Pluto’nun eğimli yörüngesinde bile, güneş sistemimiz Upsilon Andromedae ile karşılaştırıldığında sakin bir okyanus gibi görünüyor.
McDonald, bu şaşırtıcı bulguların çok gezegenli sistemlerin nasıl geliştiğine dair teorileri etkileyeceğini ve gezegensel bir sistem oluştuktan sonra gezegenlerin yörüngelerini bozmak için bazı şiddet olaylarının olabileceğini gösteriyor.
“Bulgular, gelecek gezegen dışı sistem çalışmalarının daha karmaşık olacağı anlamına geliyor” dedi. “Gökbilimciler artık tüm gezegenlerin ana yıldızlarının yörüngesini tek bir düzlemde yörüngesine atayamazlar.” Austin Üniversitesi McDonald Gözlemevi'nde Teksas Üniversitesi'nden Barbara McArthur diyor.
Güneşimizdeki gibi, Upsilon Andromedae yaklaşık 44 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Güneş'ten biraz daha genç, daha büyük ve daha parlak. On yıldan uzun bir süredir, gökbilimciler üç Jüpiter tipi gezegenin sarı-beyaz yıldız Upsilon Andromeda'nın etrafında döndüğünü biliyorlar.
Ancak binden fazla kombine gözlemden sonra McDonald ve ekibi, dördüncü bir gezegenin, yıldızın çok daha uzak bir yörüngesinde olduğuna dair ipuçlarını ortaya çıkardı. Ayrıca daha önce bilinen üç gezegenden, Upsilon Andromedae c ve d'den ikisinin tam kütlelerini belirleyebildiler. Çok daha şaşırtıcı olan, tüm gezegenlerin bu yıldızın aynı düzlemde yörüngesinde olmamasıdır. C ve d gezegenlerinin yörüngeleri birbirine göre 30 derece eğimlidir. Bu araştırma, başka bir yıldızın etrafında dönen iki gezegenin “karşılıklı eğiminin” ilk kez ölçüldüğünü gösteriyor.
McArthur, “Muhtemelen Upsilon Andromedae kendi güneş sistemimizle aynı oluşum sürecine sahipti, ancak geç oluşumda bu farklı evrimi tohumlayan farklılıklar olabilirdi” dedi. “Şimdiye kadar gezegensel evrimin öncüsü, gezegen sistemlerinin diskte oluşması ve kendi sistemimiz gibi nispeten ortak düzlemsel kalmasıydı, ancak şimdi bu gezegenler arasında bunun her zaman böyle olmadığını gösteren önemli bir açı ölçtük. ”
Şimdiye kadar geleneksel bilgelik, büyük bir gaz bulutunun bir yıldız oluşturmak için çöktüğü ve gezegenlerin bir disk oluşturan artık malzemenin doğal bir yan ürünü olduğu idi. Güneş sistemimizde, bu yaratma olayının fosili var, çünkü sekiz büyük gezegenin hepsi neredeyse aynı düzlemde yörüngede. Plüton gibi en dış cüce gezegenler eğimli yörüngelerdedir, ancak bunlar Neptün'ün yerçekimi tarafından değiştirilmiştir ve Güneş'in yerçekimi alanının derinliklerine gömülmemiştir.
Peki Upsilon Andromedae sistemini ne devirdi?
“Olasılıklar arasında gezegenlerin içe göçü, diğer gezegenlerin sistemden gezegen gezegeni saçılması yoluyla fırlaması veya ana yıldızın ikili arkadaşı yıldız Upsilon Andromedae B'den kopma gibi etkileşimler yer alıyor” dedi.
Ya da, eşlik eden yıldız - Güneş'ten daha az masif ve daha sönük kırmızı bir cüce - suçlu olabilir. dır-dir.
Takım üyesi Fritz Benedict, “Yörüngesinin ne olduğu hakkında hiçbir fikrimiz yok” dedi. “Çok eksantrik olabilir. Belki arada bir çok yaklaşıyor. 10.000 yıl sürebilir. ” İkincil yıldızın bu kadar yakın bir geçişi, gezegenlerin yörüngelerini yerçekimi ile bozabilir. ”
Bu araştırmada birleştirilen iki farklı veri türü Hubble Uzay Teleskobu'ndan astrometri ve yer tabanlı teleskoplardan radyal hız idi.
Astrometri gök cisimlerinin konumlarının ve hareketlerinin ölçümüdür. McArthur’un grubu, görev için Hubble teleskopunda Hassas Kılavuz Sensörlerden (FGS) birini kullandı. FGS'ler o kadar hassas ki Denver'daki çeyrek genişliğini Miami'nin bakış noktasından ölçebiliyorlar. Yıldızın etrafındaki ve görünmeyen gezegenlerinin gökyüzündeki hareketini izlemek için kullanılan bu hassasiyetti.
Radyal hız, yıldızın gökyüzü üzerindeki hareketinin Dünya'ya doğru ve Dünya'dan uzağa doğru ölçümlerini yapar. Bu ölçümler 14 yıl boyunca iki tanesi McDonald Gözlemevinde ve diğerleri Lick, Haute-Provence ve Whipple Gözlemevlerinde olmak üzere yer temelli teleskoplar kullanılarak yapılmıştır. Radyal hız, yörünge hareketlerini daha iyi tanımlamak için Hubble gözlemlerinin daha kısa, ancak daha kesin ve eksiksiz olmasını sağlayan uzun bir temel gözlem temelini sağlar.
Ekibin c ve d gezegenlerinin yörüngesel eğimlerini belirlemesi, iki gezegenin tam kütlelerini hesaplamalarına izin verdi. Yeni bilgiler bize, hangi gezegenin daha ağır olduğu konusundaki görüşümüzün değiştirilmesi gerektiğini söyledi. Radyal hız çalışmaları ile verilen gezegenler için önceki minimum kütleler c gezegeninin 2 Jüpitere ve d gezegeninin 4 Jüpitere minimum kütlesini koydu. Astrometri tarafından bulunan yeni, tam kütleler c gezegeninde 14 Jupit ve d gezegeninde 10 Jüpitredir.
“Hubble verileri radyal hızın tüm hikaye olmadığını gösteriyor,” dedi Benedict. “Gezegenlerin kitlesel olarak çevrilmiş olması gerçekten çok tatlıydı.”
Dördüncü gezegen o kadar uzak ki, sinyali yörüngesinin eğriliğini ortaya çıkarmıyor.
Takım tarafından derlenen 14 yıllık radyal hız bilgileri, dördüncü, uzun dönemli bir gezegenin şu anda bilinen üçünün ötesinde dönebileceğini ima ediyor. Bu gezegen hakkında sadece ipuçları var, çünkü o zamana kadar yarattığı sinyal henüz bir yörüngenin eğriliğini ortaya koymuyor. Bulmacanın bir başka eksik parçası, interferometri için optimize edilmiş gelecekteki bir uzay göreviyle ulaşılabilecek bir hedef olan Hubble'dan 1.000 kat daha büyük hassasiyetli astrometri gerektiren b en içteki gezegenin eğimidir.
Kaynaklar: HubbleSite, AAS Basın toplantısı
