Ötegezegenlerin araştırılması, büyük ölçüde Kepler misyonu sayesinde son yıllarda önemli ölçüde ilerlemiştir. Ancak bu görevin sınırları vardır. Kepler ve diğer teknolojiler için yıldızlarına yakın görüntü bölgelerini bulmak zordur. Şimdi Hawaii’nin Keck Gözlemevinde kurulu bir girdap koronagrafı adı verilen yeni bir enstrüman, gökbilimcilerin yörüngeledikleri yıldızlara çok yakın olan protoplane disklere bakmasına izin veriyor.
Toz disklerini ve hatta gezegenleri yıldızlarına yakın olarak görme sorunu, yıldızların yörüngesindeki nesnelerden çok daha parlak olmasıdır. Yıldızlar, yakınlarındaki gezegenlerden milyarlarca kat daha parlak olabilir, bu da onları parlamada görmeyi neredeyse imkansız hale getirir. NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı (JPL) Gene Serabyn, “Girdapın gücü, yıldızlarına çok yakın olan gezegenleri, Dünya benzeri gezegenler için yapamayacağımız bir şey olan görüntü yeteneğinde yatmaktadır” dedi. “Girdap koronagrafı, bizim gibi soluk mavi bir noktanın ilk görüntülerini çekmenin anahtarı olabilir.”
“Girdapın gücü, henüz Dünya benzeri gezegenler için yapamayacağımız bir şey olan yıldızlarına çok yakın olan gezegenleri görüntüleme yeteneğinde yatıyor.” - Gene Serabyn, JPL.
Her ikisi de Pasadena'daki NASA'nın Jet Propulsion Laboratuarı ve Caltech'in araştırma bilimcisi Dmitri Mawet, “Girdap koronagrafı, Jüpiter ve Satürn gibi dev gezegenlerin oluştuğu yıldızların etrafındaki bölgelere bakmamızı sağlıyor,” dedi. “Şimdiden sadece daha uzaklarda doğan gaz devlerini görüntüleyebildik. Girdap ile, Jüpiter güneşimize olduğu gibi yıldızlarına yakın yörüngede dönen gezegenleri veya daha önce mümkün olandan yaklaşık iki ila üç kat daha yakın görebileceğiz. ”
Diğer gezegenleri görüntüleme yöntemleri gibi yıldızların ışığını maskelemek yerine, girdap koronagraf ışığı dalgaları birleştirip iptal ederek ışığı dedektörlerden uzaklaştırır. Oluşan maske olmadığından, girdap koronagrafı, yıldızlara diğer koronagraflardan çok daha yakın bölgelerin görüntülerini yakalayabilir. Yeni koronagrafı icat eden araştırma bilimcisi Dmitri Mawet, onu bir fırtınanın gözüyle karşılaştırıyor.
“Alete girdap koronagrafı denir çünkü yıldız ışığı, yıldız görüntüsünün bulunduğu yerde karanlık bir delik oluşturan optik bir tekillik üzerine odaklanır,” dedi Mawet. “Kasırgaların merkezlerinde, rüzgar hızlarının sıfıra düştüğü tekillik var - fırtınanın gözü. Girdap koronagrafımız temelde yıldız ışığını gönderdiğimiz optik fırtınanın gözü. ”
Girdap koronagrafından elde edilen sonuçlar, Ocak 2017 Astronomi Dergisi'nde yayınlanan iki makalede (burada ve burada) sunulmaktadır. Çalışmalardan biri de Keck vorteks projesinin başı olan JPL'li Gene Serabyn tarafından yönetildi. Bu çalışma, yıldızdan 23 AU olan kahverengi bir cüce olan HIP79124 B'nin, Scorpius-Centaurus adlı yıldız oluşturan bölgede ilk doğrudan görüntüsünü sundu.
“Yıldızlara çok yakın görebilme yeteneği, gezegenlerin ve yıldızların birbirine daha yakın görüneceği daha uzak yıldızların etrafında gezegenleri aramamıza izin veriyor. Gezegenler için uzak yıldızları inceleme yeteneğine sahip olmak, hala oluşan gezegenleri yakalamak için önemlidir ”dedi.
“Gezegenler için uzak yıldızları inceleme yeteneğine sahip olmak, hala oluşmakta olan gezegenleri yakalamak için önemlidir.” - Gene Serabyn, JPL.
İki girdap çalışmasının ikincisi, genç yıldız HD141569A'nın çevresinde bir protoplantary diskin görüntülerini sundu. O yıldızın çevresinde üç disk var ve koronagraf en içteki halkanın görüntüsünü yakalamayı başardı. Girdap verilerini Spitzer, WISE ve Herschel görevlerinden gelen verilerle birleştirmek, diskteki gezegen oluşturan malzemenin çakıl boyutlu olivin tanelerinden oluştuğunu gösterdi. Olivin, Dünya'nın mantosundaki en bol silikatlardan biridir.
“Bu genç yıldızın etrafındaki üç halka Rus bebekleri gibi iç içe geçmiş ve gezegen oluşumunu anımsatan dramatik değişiklikler geçiriyor” dedi Mawet. “Silikat tanelerinin, gezegen embriyolarının yapı taşları olan çakıl taşları halinde toplandığını gösterdik.”
Bu görüntüler ve çalışmalar vorteks koronagrafının sadece başlangıcıdır. Daha genç gezegen sistemlerine bakmak için kullanılacaktır. Özellikle, diğer güneş sistemlerinde “donma çizgileri” yakınındaki gezegenlere bakacaktır. Su, metan ve karbondioksit gibi moleküllerin katı, buzlu tanelere yoğunlaşmasına yetecek kadar soğuk olduğu yıldız sistemlerinin etrafındaki bölgedir. Şu anki düşünce, don çizgisinin kayalık gezegenlerin ve gaz gezegenlerinin oluştuğu bölme çizgisi olduğunu söylüyor. Gökbilimciler, koronagrafın sıcak Jüpiterler ve sıcak Neptünler hakkındaki soruları cevaplayabileceğini umuyorlar.
Sıcak Jüpitler ve Neptünler, yıldızlarına çok yakın bulunan büyük gazlı gezegenlerdir. Gökbilimciler bu gezegenlerin don çizgisine yakın oluşup oluşmadığını ve yıldızlarına doğru içeri doğru göç edip etmediklerini bilmek istiyorlar, çünkü yıldızlarına bu kadar yakın olmaları imkansız. Soru şu ki, hangi kuvvetler içe doğru göç etmelerine neden oldu? Mawet, “Biraz şansla, gezegen oluşturan diskten göç etme sürecinde bu çok genç nesnelere bakarak gezegenleri yakalayabiliriz.
