Ekstra güneş gezegenleri avında, gökbilimciler ve meraklılar biraz iyimser oldukları için affedilebilir. Binlerce kayalık gezegen, gaz devi ve diğer gök cisimlerini keşfederken, bir gün gerçek bir Dünya-analogu bulabileceğimizi ummak çok mu fazla? Sadece “Dünya benzeri” bir gezegen değil (aynı büyüklükte kayalık bir beden anlamına gelir) değil, gerçek bir Dünya 2.0 mı?
Bu, yakınlardaki yıldız sistemlerini sadece kayalık değil, yıldızlarının yaşanabilir bölgesinde yörüngede olan gezegenler için arayan, bir atmosfer belirtileri gösteren ve yüzeylerinde su bulunan gezegenlerin avcılarının hedeflerinden biri olmuştur. Ancak, St.Petersburg, Rusya'daki Pulkovo Gözlemevi'nden bir astrofizikçi olan Alexey G. Butkevich'in yeni bir araştırmasına göre, Dünya 2.0'ı keşfetme girişimlerimiz Dünya'nın kendisi tarafından engellenebilir!
Butkevich’in “Astrometrik Dış Gezegen Tespit Edilebilirliği ve Dünya Orbital Hareketi” başlıklı çalışması yakın zamanda Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri. Araştırması uğruna, Dr. Butkevich, Dünya'nın kendi yörüngesel pozisyonundaki değişikliklerin, bir yıldızın hareketinin ölçümlerini, sistemin merkezi etrafında nasıl gerçekleştirmeyi daha zor hale getirebileceğini inceledi.
Yıldız sisteminin kütle merkezi (barycenter) etrafındaki bir yıldızın hareketinin Astrometik Yöntem olarak bilinir. Esasen, gökbilimciler bir yıldızın (yani gezegenlerin) yerçekimi alanlarının varlığının yıldızın ileri geri sallanmasına neden olup olmadığını belirlemeye çalışırlar. Bu, Güneşimizin tüm gezegenlerinin çekilmesiyle ortak bir merkez etrafında ileri geri çekildiği Güneş Sistemi için kesinlikle geçerlidir.
Geçmişte, bu teknik ikili yıldızları yüksek derecede hassasiyetle tanımlamak için kullanılmıştır. Son yıllarda, güneşdışı gezegen avcılığı için uygun bir yöntem olarak kabul edilmektedir. Bu kolay bir iş değildir, çünkü yalpaların ilgili mesafelerde tespit edilmesi oldukça zordur. Ve yakın zamana kadar, bu değişimleri tespit etmek için gereken hassasiyet seviyesi, cihaz hassasiyetinin en uç noktasındaydı.
Bu, mikrosaniyeye kadar doğruluk sağlayan gelişmiş cihazlar sayesinde hızla değişiyor. Bunun iyi bir örneği, galaksimizdeki milyarlarca yıldızın göreceli hareketlerini kataloglamak ve ölçmek için 2013 yılında kurulan ESA’nın Gaia uzay aracıdır. 10 mikrosaniye içinde ölçüm yapabildiği düşünüldüğünde, bu görevin dış gezegenleri bulmak için astrometrik ölçümler yapabileceğine inanılmaktadır.
Ancak Butkevich'in açıkladığı gibi, bu yöntem söz konusu olduğunda başka sorunlar var. “Standart astrometrik model, yıldızların güneş sistemi barycentre'a göre eşit olarak hareket ettiği varsayımına dayanıyor” diyor. Ancak açıklamaya devam ederken, Dünya'nın yörüngesel hareketinin astrometrik algılama üzerindeki etkilerini incelerken, Dünya yörüngesi ile bir yıldızın sistem merkezi merkezine göre konumu arasında bir ilişki vardır.
Başka bir deyişle, Dr. Butkevich gezegenimizin Güneş etrafındaki hareketinin ve Güneş'in kütle merkezi etrafındaki hareketinin diğer yıldızların paralaks ölçümleri üzerinde iptal edici bir etkisi olup olmadığını inceledi. Bu, bir yörüngede yörüngede gezinen gezegen olup olmadığını görmek için tasarlanmış bir yıldız hareketinin ölçümlerini etkili bir şekilde işe yaramaz hale getirir. Veya Dr. Butkevich'in çalışmasında belirttiği gibi:
“Bu tür sistemlerde konak yıldızın yörüngesel hareketinin belirli koşullar altında gözlemsel olarak paralaksik etkiye yakın olabileceği veya hatta ayırt edilemeyeceği açıktır. Bu yörünge hareketinin paralaks parametreleri tarafından kısmen veya tamamen emilebileceği anlamına gelir. ”
Bu, özellikle bir gezegenin yörünge döneminin bir yıl olduğu ve Güneş'in ekliptiğine yakın bir yörüngeye sahip olduğu, yani Dünya'nın kendi yörüngesi gibi sistemler için geçerli olurdu! Dolayısıyla, astronomlar Dünya 2.0'ı astrometrik ölçümler kullanarak tespit edemeyeceklerdi, çünkü Dünya'nın kendi yörüngesi ve Güneş'in yalpalaması algılamayı imkansız hale getirecekti.
Dr. Butkevich'in sonuçlarında belirttiği gibi:
“Dünya yörüngesel hareketinin, dış gezegenlerin astrometrik saptanabilirliği üzerindeki etkilerini analiz ediyoruz. Bir gezegenin periyodu bir yıla yakınsa ve yörünge düzleminin ekliptik ile neredeyse paralel olması durumunda, konağın yörünge hareketinin paralaks parametresi tarafından tamamen veya kısmen emilebileceğini gösterdik. Tam emilim meydana gelirse, gezegen astrometrik olarak tespit edilemez. ”
Neyse ki, ötegezer avcıların doğrudan ve dolaylı ölçümler de dahil olmak üzere sayısız başka yöntem de var. Ve komşu yıldızların etrafındaki gezegenleri tespit etmek söz konusu olduğunda, en etkili olanlardan ikisi yıldızlardaki Doppler kaymalarını (yani Radyal Hız Yöntemi) ölçmeyi ve bir yıldızın parlaklığını (yani Transit Yöntemi) daralmayı içerir.
Bununla birlikte, bu yöntemler kendi dezavantajlarından muzdariptir ve sınırlamalarını bilmek, bunları geliştirmenin ilk adımıdır. Bu bağlamda, Dr. Butkevich’in çalışması, kendi referans noktamızın uzayda sabit olmadığını ve gözlemlerimizi etkileyebileceğini hatırlattığımız heliocentrism ve görelilik yankılarına sahiptir.
Dış gezegenlere yönelik avın, James Webb Uzay Teleskopu, Transiting Gezegenlerarası Anket Uydusu (TESS) ve diğerleri gibi yeni nesil enstrümanların konuşlandırılmasından da büyük fayda sağlaması bekleniyor.
