Mevcut tahminlere göre, sadece Samanyolu Gökadasında 100 milyar kadar gezegen olabilir. Ne yazık ki, bu gezegenlerin kanıtlarını bulmak zor ve zaman alıcı bir iştir. Çoğunlukla, gökbilimciler, yıldızın kendi hareketinin (Radyal Hız Yöntemi) Doppler ölçümlerinin yıldız parlaklığında (Geçiş Yöntemi) ölçümleri ölçen dolaylı yöntemlere güvenmek zorunda kalırlar.
Yıldızların sahip oldukları iptal etkisi nedeniyle doğrudan görüntüleme çok zordur, burada parlaklıkları gezegenlerin yörüngesinde yer almasını zorlaştırır. Neyse ki Caltech'teki Kızılötesi İşleme ve Analiz Merkezi (IPAC) tarafından yönetilen yeni bir çalışma, doğrudan görüntüleme kullanarak dış gezegenleri bulmak için bir kısayol olabileceğini belirledi. İddia ettikleri çözüm, dairesel bir enkaz diskine sahip sistemleri aramaktır, çünkü en az bir dev gezegene sahip olduklarından eminler.
“Spitzer Saptanmış Enkaz Disklerinin Doğrudan Bir Görüntüleme Araştırması: Tozlu Sistemlerde Dev Gezegenlerin Oluşumu” başlıklı çalışma, Astronomi Dergisi. IPAC / Caltech'te araştırma görevlisi yardımcısı olan Tiffany Meshkat, NASA'nın Jet Propulsion Laboratuarı'nda doktora sonrası araştırmacı olarak çalışırken yaptığı çalışmanın baş yazarıydı.
Bu çalışma uğruna Dr. Meshkat ve meslektaşları, enkaz disklerine sahip 130 farklı tek yıldızlı sistemle ilgili verileri incelemiş ve daha sonra disklere ev sahipliği yapmayan 277 yıldızla karşılaştırmışlardır. Bu yıldızların hepsi NASA'nın Spitzer Uzay Teleskobu tarafından gözlemlendi ve hepsi nispeten genç yaşta (1 milyar yıldan az). Bu 130 sistemden 100'ü daha önce dış gezegenleri bulmak için çalışılmıştı.
Dr. Meshkat ve ekibi, kalan 30 sistemi W.M.'nin verilerini kullanarak takip etti. Hawaii'deki Keck Gözlemevi ve Şili'deki Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) Çok Büyük Teleskopu (VLT). Bu sistemlerde yeni gezegen tespit etmedikleri halde, incelemeleri diskleri olan sistemlerde gezegenlerin bolluğunu karakterize etmeye yardımcı oldu.
Buldukları şey, enkaz diskleri olan genç yıldızların, geniş yörüngeleri olan dev dış gezegenlere sahip olmama ihtimalinin daha yüksek olduğu idi. Bu gezegenlerin ayrıca Jüpiter'in kütlesinin beş katına sahip olmaları, böylece onları “Süper Jüpiterler” haline getirmeleri muhtemeldi. Dr. Meshkat'ın yeni bir NASA basın bülteninde açıkladığı gibi, bu çalışma, güneşdışı gezegen avcılarının hedeflerini seçmesi gerektiğinde yardımcı olacaktır:
“Araştırmamız gelecekteki görevlerin hangi yıldızların gözlemleyeceğini nasıl planlayacağı konusunda önemlidir. Doğrudan görüntüleme yoluyla bulunan birçok gezegen, enkaz diskleri olan sistemlerde bulunuyordu ve artık tozun keşfedilmemiş dünyaların göstergesi olabileceğini biliyoruz. ”
Tozlu enkaz diskleri olan yıldızların en büyük incelemesi olan bu çalışma, dev gezegenlerin enkaz disklerini kontrol altında tutmaktan sorumlu olduğu konusunda bugüne kadar en iyi kanıtı sağladı. Araştırma, dev bir gezegenin varlığının neden enkaz disklerinin oluşmasına neden olacağını doğrudan çözmese de, yazarlar sonuçlarının enkaz disklerinin devasa gezegenlerin karışıp toz çarpışmalarına neden olduğu tahminleri ile tutarlı olduğunu belirtiyorlar.
Başka bir deyişle, dev bir gezegenin yerçekiminin planestimallerin çarpışmasına ve böylece ek gezegenler oluşturmasına engel olacağına inanıyorlar. Aynı zamanda JPL kıdemli araştırma bilimcisi olan çalışma yazarı Dimitri Mawet şöyle açıkladı:
“Bu sistemlerde küçük gezegenler bulamayız çünkü erken, bu büyük bedenler yapı taşlarını yok etti yavaşça bir araya getirmek yerine yüksek hızlarda birbirlerini parçalayarak göndermelerini sağlıyor. ”
Güneş Sistemi içinde, dev gezegenler çeşitli türlerde enkaz kayışları oluştururlar. Örneğin, Mars ve Jüpiter arasında, Ana Asteroit Kuşağı var, Neptün'ün ötesinde Kuiper Kuşağı yatıyor. Bu çalışmada incelenen sistemlerin birçoğunun iki kemeri de vardır, ancak Güneş Sistemi'nin kendi kemerlerinden önemli ölçüde daha gençtirler - 4.5 milyar yaşına kıyasla yaklaşık 1 milyar yaşında.
Çalışmada incelenen sistemlerden biri, enkaz diski, kuyruklu yıldızlar ve bir tane doğrulanmış dış gezegen olan Beta Pictoris'ti. Bu gezegen, 7 Jüpiter kütlesine sahip olan ve yıldızı 9 AU mesafede yörüngede, yani Dünya ile Güneş arasındaki dokuz katın etrafında dönen Beta Pictoris b olarak adlandırdı. Bu sistem geçmişte gökbilimciler tarafından yer tabanlı teleskoplar kullanılarak doğrudan görüntüleniyordu.
İlginç bir şekilde, gökbilimciler, sistemin enkaz diskinin varlığına ve yapısına dayanarak, bu dış gezegenin teyit edilmeden çok önce var olduğunu tahmin ettiler. İncelenen bir diğer sistem, iki önemli toz kayışına sahip bir enkaz diskine sahip bir sistem olan HR8799'du. Bu tür sistemlerde, bu toz kayışlarının bakım ihtiyacına bağlı olarak daha dev gezegenlerin varlığı ortaya çıkar.
Bunun 4 milyar yıl önce dev gezegenlerin kuyruklu yıldızları Güneş'e doğru yönlendirdiği kendi Güneş Sistemimiz için geçerli olduğuna inanılıyor. Bu, iç gezegenlerin bugün hâlâ görülebilen sayısız etkiye maruz kaldığı Geç Ağır Bombardıman ile sonuçlandı. Bilim adamları ayrıca bu dönemde Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün göçlerinin Kuiper Kuşağı ve Asteroit Kuşağı oluşturmak için toz ve küçük cisimleri saptırdığına inanıyorlar.
Dr. Meshkat ve ekibi, inceledikleri sistemlerin Güneş Sistemimizden çok daha fazla toz içerdiğini ve bunun yaş farklılıklarından kaynaklandığını belirtti. Yaklaşık 1 milyar yıllık sistemlerde, artan toz varlığı, daha büyük gövdelerin çarpışmasını oluşturmayan küçük cisimlerin bir sonucu olabilir. Bundan Güneş Sistemimizin bir zamanlar çok daha kirli olduğu anlaşılabilir.
Bununla birlikte, yazarlar, gözlemledikleri, dev bir gezegene ve enkaz diskine sahip olan sistemlerin henüz keşfedilmemiş daha fazla gezegen içerebileceğini de belirtiyorlar. Sonuçta, bu sonuçların kesin olarak değerlendirilebilmesi için daha fazla veriye ihtiyaç olduğu sonucuna varmışlardır. Ancak bu arada, bu çalışma dış gezegenlerin nerede bulunabileceğine dair bir rehber görevi görebilir.
NASA’nın Exoplanet Keşif Programı Ofisi’nin baş bilim adamı ve çalışmadaki ortak yazar Karl Stapelfeldt'in belirttiği gibi:
“Astronomlara NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu gibi gelecekteki görevlerin dev dış gezegenleri bulma şansının en yüksek olduğu yerleri göstererek, bu araştırma gelecekteki keşiflerin yolunu açıyor.”
Buna ek olarak, bu çalışma, Güneş Sisteminin milyarlarca yıl boyunca nasıl evrimleştiğini anlamamıza yardımcı olabilir. Bir süredir, gökbilimciler Jüpiter gibi gezegenlerin mevcut konumlarına göç edip etmediklerini ve bunun Güneş Sisteminin evrimini nasıl etkilediğini tartışıyorlar. Ve Ana Kuşak'ın nasıl oluştuğu (yani dolu) hakkında tartışmalar devam ediyor.
Son olarak, fakat en az değil, milyarlarca yıl önce gökbilimcilere kendi yıldızlarımızla aynı çizgide hangi yıldız sistemlerinin geliştiğini bilmesini sağlayarak gelecekteki anketleri bilgilendirebilir. Yıldız sistemlerinde enkaz disklerinin olduğu her yerde, özellikle büyük bir gaz devinin varlığını çıkarırlar. Ve iki önemli toz kayışına sahip bir diskleri olduğunda, bunun da birçok gezegen ve iki kayış içeren bir sistem haline geleceği sonucunu çıkarabilirler.
