Kepler uzay gözlemevi, 2009 yılının Mart ayında göreve başladığından beri bazı ilginç bulgular gerçekleştirdi. Tüm söylentilere göre, Kepler ve K2 misyonları toplam 5.106 gezegen adayı tespit etti ve 2.493 gezegenin varlığını doğruladı.
Kepler kullanılarak yapılan son buluntulardan biri, Dünya'dan yaklaşık 264 ila 355 ışıkyılı uzaklıkta kırmızı bir cüce yıldızın etrafında dönen karasal (yani kayalık) bir gezegen olan EPIC 228813918 b'dir. Bu keşif, bazı ilginç soruları gündeme getiriyor, çünkü ultra kısa yörünge dönemine sahip bir gezegenin - sadece 4 saat 20 dakika içinde tek bir yörüngeyi tamamladığı - kırmızı bir cüce yıldızın etrafında dönen bulundu.
Yakın zamanda çevrimiçi olarak yayınlanan çalışma, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), California Teknoloji Enstitüsü (Caltech), Tokyo Teknoloji Enstitüsü ve Enstitü'den kurumlardan gelen uluslararası bir bilim adamları ekibi tarafından gerçekleştirildi. Adaları astrofiziklerinin (IAC) dünyanın dört bir yanındaki gözlemevlerine ve üniversitelere gönderilmesi.
Ekibin çalışmalarında belirttiği gibi, bu dış gezegenin tespiti çok sayıda araç tarafından toplanan veriler sayesinde yapılmıştır. Bu, 8.2 m Subaru teleskopundan ve her ikisi de Mauna Kea, Hawaii'de bulunan 10 m Keck I teleskopundan ve La Palma'daki Roque de los Muchachos Gözlemevi'ndeki İskandinav Optik Teleskoptan (NOT) spektrografik verileri, İspanya.
Bu, Arizona'daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi'ndeki 3,5 metrelik WIYN teleskopundan benek görüntüleme, NASA'nın K2 misyonundan fotometri ve 60 yılı aşkın bir geçmişe sahip yıldızın arşiv bilgileri ile birleştirildi. Bir tutulma ikili (EB) gibi diğer olası açıklamaları ortadan kaldırdıktan sonra, sadece gezegenin yörünge dönemini doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda kütlesi ve büyüklüğü üzerinde kısıtlamalar da sağladılar. Yazdıkları gibi:
“Arşiv görüntüleri, AO görüntüleme, RV ölçümleri ve ışık eğrisi modellemesinin bir kombinasyonunu kullanarak, hiçbir akla yatkın ikili senaryo K2 ışık eğrisini açıklayamaz ve böylece sistemin gezegensel yapısını doğrulayamaz. Yarıçapı 0.89 ± 0.09 [Dünya yarıçapı] olarak belirlediğimiz ve 0.45'ten büyük bir demir kütle fraksiyonuna sahip olması gereken gezegen, 0.463 ± 0.052 M kütle yıldızını ve 0.442 ± 0.044 R yarıçapını yörüngede toplar. ”
Bu yörünge dönemi - dört saat 20 dakika - bugüne kadar keşfedilen herhangi bir dış gezegenin ikinci en kısa olanı, M tipi (kırmızı cüce) bir yıldızın yörüngesinde bulunan KOI 1843.03'ten sadece 4 dakika daha uzun. Aynı zamanda, bir günden kısa bir sürede yıldızlarının tek bir yörüngesini tamamlayan, yakın zamanda keşfedilen uzun bir gezegenlerin en sonuncusudur. Bu gruba ait gezegenler, Kepler'in toplam 106 bulduğu ultra kısa süreli (USP) gezegenler olarak bilinir.
Ancak, bu bulgu hakkında belki de en şaşırtıcı olan şey, ne kadar büyük olduğu. Gezegenin kütlesini doğrudan ölçmemiş olmalarına rağmen, kısıtlamaları, dış gezegenin 0.72 Jupiter kütlesinin üst kütle sınırına sahip olduğunu gösteriyor - ki bu 222 Dünya kütlesine kadar çalışıyor. Ve yine de, gezegen bu gaz devi kütlesini Dünya'nın 0.80 ila 0.98 katı olan bir yarıçapa paketlemeyi başarıyor.
Bunun sebebinin, gezegenin özellikle metal açısından zengin görünen kompozisyonu ile ilgisi olduğunu belirtiyorlar:
“Bu, demir bir çekirdek ve silikat bir manto olduğu varsayılarak kompozisyon üzerinde bir kısıtlamaya yol açar. Minimum demir kütle fraksiyonunun Dünya, Venüs veya Mars'tan daha büyük, ancak Merkürinkinden daha küçük (yaklaşık 0.38, 0.35, 0.26 ve 0.68) 0.525 ± 0.075 (KOI 1843.03 için bkz. 0.7), sırasıyla; Reynolds & Summers 1969). ”
Sonuçta, bu gezegenin keşfi birkaç nedenden dolayı önemlidir. Bir yandan ekip, çalışmalarının gezegenin kompozisyonuna yerleştirdiği kısıtlamaların kendi Güneş gezegenlerimizin nasıl ortaya çıktığını anlamaya yardımcı olabileceğini belirtti.
“EPIC 228813918 b gibi USP gezegenleri gibi aşırı sistemleri keşfetmek ve karakterize etmek, gezegen oluşturma teorileri için kısıtlamalar sundukları için önemlidir.” “Ayrıca, tek bir nesne popülasyonu olduğu gösteriliyorsa, iç yapılarını ve potansiyel olarak daha uzun süreli gezegenleri de kısıtlamamıza izin veriyorlar.”
Öte yandan, çalışma USP gezegenleri hakkında bazı ilginç sorular ortaya koyuyor - örneğin, en kısa dönemli iki gezegenin neden kırmızı cüce yıldızların yörüngesinde bulunduğunu. Olası açıklamalara göre, kısa dönem gezegenlerin M-cücelerin çevresinde daha uzun ömürleri olabileceğinden, yörünge çürümeleri muhtemelen daha yavaş olacaktır. Bununla birlikte, daha fazla araştırma yapılmadan önce herhangi bir belirsiz sonuç çıkarmaya karşı uyarıda bulunurlar.
Gelecekte, ekip radyal hız yöntemini kullanarak gezegenin kütlesinin ölçümlerini yapmayı umuyor. Bu muhtemelen, şu anda Subaru Teleskopu ve Calar Alto Gözlemevi (sırasıyla) için güneşdışı gezegenlerin avlanmasına yardımcı olmak üzere inşa edilen Kızılötesi Doppler (IFD) aleti veya CARMENES cihazı gibi yeni nesil yüksek çözünürlüklü bir spektrografı içerecektir. kırmızı cüce yıldızlar etrafında.
Bir şey açık olsa da. Bu son bulgu, kırmızı cüce yıldızların, güneşdışı gezegen avcılarının çabalarını önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda odaklamaları gerektiğinin başka bir göstergesidir. Bu düşük kütle, ultra serin ve düşük parlaklık yıldızları, en ilginç ve aşırı bulguların bazılarının yapıldığı yerlerdir. Ve onları inceleyerek öğrenmeye hazır olduğumuz şey en derin vaat ediyor!
