Güneş dışı gezegenlerin araştırılması, son birkaç yıl içinde oldukça ilginç bazı adaylara dönüştü. 1 Ağustos 2017 itibariyle, 2.729 gezegen sisteminde ve 612 çok gezegen sisteminde toplam 3.639 güneşdışı gezegen keşfedildi. Bu keşiflerin çoğu, özellikle boyutları ve güneşlerinden uzaklığı söz konusu olduğunda, gezegenler hakkında geleneksel düşünceye meydan okudu.
Uluslararası bir gökbilimciler ekibinin yaptığı bir araştırmaya göre, son güneşdışı keşifler bu eğilime ayak uyduruyor. EPIC 211418729b ve EPIC 211442297b olarak bilinen bu iki gaz devi, Dünya'dan (sırasıyla) yaklaşık 1569 ve 1360 ışık yılı uzaklıkta bulunan ve Jüpiter'e benzer büyüklükte yıldızların yörüngesinde dönüyor. Takım, yıldızlarına nispeten yakın yörüngeleriyle birleşince onları “Sıcak Jüpiterler” olarak tanımladı.
“EPIC 211418729b ve EPIC 211442297b: İki Geçişli Sıcak Jüpiter” başlıklı çalışma geçtiğimiz günlerde internette yayınlandı. California Teknoloji Enstitüsü'nde (Caltech) Jeoloji ve Gezegen Bilimleri (GPS) bölümü olan doktora sonrası akademisyen Avi Shporer liderliğindeki ekip, Kepler ve K2 Bu gezegenlerin boyutlarını, kütlelerini ve yörüngelerini belirlemek için çok sayıda yer tabanlı teleskopla görevler ve takip gözlemleri.
Çalışmalarında belirttikleri gibi, iki gezegen başlangıçta gezegen adayları tarafından K2 misyon. Başka bir deyişle, başlangıçta astronomların gözlemciyle yıldız arasında bir gezegenin geçtiğini doğrulamak için yıldız parlaklığında düşüşler ölçtüğü geçiş yöntemi ile tespit edildi. Bu gözlemler, K227 Nisan - 10 Temmuz 2015 tarihleri arasında gerçekleştirilen Kampanya 5 gözlemleri.
Ekip daha sonra Keck II teleskopu (Hawaii'deki W.M. Keck Gözlemevi'nde bulunur) ve Gemini Kuzey Teleskopu (Gemini Gözlemevi'nde, Hawaii'de) kullanarak takip gözlemleri gerçekleştirdi. Ocak 2016'dan Mayıs 2017'ye kadar yapılan bu gözlemler daha sonra Keck I teleskopundaki Yüksek Çözünürlüklü Echelle Spektrometresinden (HIRES) spektral veriler ve radyal hız ölçümleri ile birleştirildi.
Son olarak, Şili'deki Cerro Tololo Amerikanlararası Gözlemevi (CTIO), Güney Afrika Astronomik Gözlemevi (SAAO) ve Avustralya'daki Siding Spring Gözlemevi'nden (SSO) fotometrik veriler eklediler. Bu takip gözlemleri bu iki dış gezegenin varlığını doğruladı. Araştırmada yazdıkları gibi:
“Başlangıçta K2 fotometrisinde geçiş adayları olarak tanımlanan iki geçişli sıcak Jüpiter dış gezegenini keşfettik… Her iki gezegen de ölçülen kütleye sahip gaz devi gezegenleri geçen en uzun dönemdendir ve nispeten eski konak yıldızların yörüngesindedir. Yarıçapları teorik beklentilerle tutarlı olduğu için her iki gezegen de şişirilmedi. ”
Gözlemlerinden, ekip aynı zamanda gezegenlerin boyutları, kütleleri ve yörünge dönemleri hakkında tahminler üretebildi. EPIC 211418729 b 0.942 Jüpiter yarıçapını ölçer, yaklaşık 1.85 Jüpiter kütlesi ve yörünge süresi 11.4 gündür, EPIC 211442297 b 1.115 Jüpiter yarıçapı yaklaşık 0.84 Jüpiter kütlesi ve 20.3 günlük bir yörünge periyoduna sahiptir.
Tahminlerine göre, bu gezegenler sırasıyla 719 K (445.85 ° C; 834.5 ° F) ve 682 K (408.85 ° C; 768 ° F) yüzey sıcaklıklarına sahiptir. Bu nedenle, bu gezegenleri “Sıcak Jüpiterler” olarak sınıflandırdılar, çünkü birkaç bin kelvin kadar yüksek sıcaklıklara sahip egzotik atmosfere sahip olan “Sıcak Jüpiterler” için tipik kabul edilenin altında kalıyorlar.
Araştırmacılar, yörünge dönemlerine dayanarak, bu iki gezegenin bugüne kadar tespit edilen herhangi bir geçiş gazı devinin (yani, geçiş yöntemi kullanılarak tespit edilenler) en uzun yörünge dönemlerinden bazılarına sahip olduğunu belirtti. Veya çalışmalarında belirttikleri gibi:
“Hem EPIC 211418729b hem de EPIC 211442297b, ölçülen kütleye sahip gaz devi gezegenleri geçen en uzun dönem arasındadır. Aslında, NASA Exoplanet Arşivi'ne göre (Akeson ve ark. 2013) EPIC 211442297b, şu anda iyi sınırlandırılmış bir kütleye sahip K2'den geçen en uzun dönemdir. ”
Bir başka ilginç gözlem, bu dış gezegenlerin hiçbirinin şişirilmemesiydi, ki bu tahmin etmedikleri bir şeydi. Sıcak Jüpiterler durumunda, aldıkları güneş ışınımının bir sonucu olarak atmosferler genişlemeye uğrar ve bu da ekibin kağıtlarında “yarıçap ışınlama korelasyonu” olarak adlandırdığı şeyle sonuçlanır. Başka bir deyişle, Sıcak Jüpiterler büyüktür, ancak daha soğuk gaz devlerine kıyasla düşük yoğunluklara sahip oldukları da bilinmektedir.
Bunun yerine, ekip hem EPIC 211418729b hem de EPIC 211442297b'nin, kütlelerinin gaz devleri için teorik modellerin öngördüğü ile tutarlı yarıçaplara sahip olduğunu buldu. Sonuçları aynı zamanda gezegenlerin yapıları ve kompozisyonları hakkında belirsiz sonuçlar çıkarmaya da yol açtı. Yazdıkları gibi:
“Her iki gezegen, şemadaki diğer birçok gezegenin aksine, teorik beklentilere kıyasla şişirilmedi. Onların konumları, EPIC 211442297b için kayalık çekirdeği çok az olan veya hiç olmayan bir gezegen ve EPIC 211418729b için önemli bir kayalık çekirdeği olan bir gezegen için teorik beklentilere yakın veya tutarlı. ”
Bu sonuçlar, güneş ışınlamasının Sıcak Jüpiterlerin yarıçapının belirlenmesinde önemli bir rol oynamadığını düşündürmektedir. Ayrıca, yarıçaplar ve diğer gaz devleri ile ışınlama arasındaki korelasyon hakkında bazı ilginç sorular ortaya çıkarmaktadır. Gelecekte, EPIC 211418729b ve EPIC 211442297b geleceğin hedefleri olacak K2 görevin Mayıs - Ağustos 2018 tarihleri arasında gerçekleşecek olan Kampanya 18 sırasında yapılan gözlemler.
Bu gözlemler, bu gezegenler ve bu çalışmanın ortaya koyduğu gizemler hakkında ek bilgiler sunacağından emin. Transing Exoplanet Survey Satellites (TESS) gibi yeni nesil enstrümanlar tarafından yürütülen transoplanetlerin gelecekteki anketleri ve James Webb Uzay Teleskopu (JWST) tarafından yapılan doğrudan görüntüleme anketleri, uzak, egzotik exoplanetler hakkında daha da fazlasını ortaya çıkaracaktır.
