Dış gezegenler hakkında ayrıntılı bilgi toplamak son derece zordur. Ancak şimdi Keck Gözlemevi'nde en son teknolojiyi kullanan bir ekip, dış gezegen gözleminde büyük bir adım attı ve 179 ışıkyılı uzaklıktaki bir gezegenin atmosferinde su tespit etti.
Bunun merkezindeki güneş sisteminde HR 8799 adlı bir yıldız ve gezegenleri var: HR 8799 b, c, d ve e. Sistem Pegasus takımyıldızında 179 ışıkyılı uzaklıktadır. Yıldızın kendisi 30 milyon yıllık ana dizi yıldızı. Kendi tuhaf yıldız özellikleri de dahil olmak üzere birçok nedenden dolayı dikkat çekicidir. Ancak başka bir önemli nedenden dolayı dikkat çekiciydi. 2008'de bilim adamları, Keck ve Gemini teleskoplarını kullanarak yıldızın etrafında üç dış gezegen (HR 8799b, c ve d) doğrudan gözlemlediklerini açıkladılar. Sonra 2010 yılında dördüncü bir gezegenin, HR 8799 e.
Bu en yeni duyuru 2008'den önceki çalışmalara dayanıyor ve bu çalışmanın arkasındaki gökbilimciler, en son duyuru, dış gezegenlerin daha iyi ve daha iyi görüntülerine giden yolda 'bir adım taşı' olarak adlandırıyor.
Yeni gözlemler, ilk olarak 2008'de gözlemlenen HR 8799 c'ye ait. Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık 200 katı, her 200 yılda bir yörüngesinde dönen genç bir dev gaz gezegeni. Bu yeni doğrudan görüntülü gözlemler atmosferdeki suyun varlığını ve metan eksikliğini doğrulamaktadır.
“Bu tür bir teknoloji, gelecekte Dünya benzeri bir gezegende yaşam belirtileri aramak için kullanmak istediğimiz teknolojidir.” - Dimitri Mawet, çalışma yazarı, Caltech ve JPL.
Bu yeni gözlemler, Keck'teki iki teleskop teknolojisinin güçlü bir kombinasyonundan kaynaklanıyor. Birincisi uyarlamalı optiktir. Uyarlanabilir optikler, Dünya atmosferinin bulanık etkilerine karşı koyar. İkincisi, Keck 2 teleskopunda kızılötesi ışıkta çalışan yüksek çözünürlüklü bir spektrometre olan Yakın Kızılötesi Kriyojenik Echelle Spektrografı (NIRSPEC) olarak adlandırılan bir spektrometre.
“Bu tür bir teknoloji, gelecekte Dünya benzeri bir gezegende yaşam belirtileri aramak için kullanmak istediğimiz teknolojidir. Henüz orada değiliz ama ilerliyoruz ”diyor Caltech'te astronomi doçenti olan ve Caltech'in NASA için yönettiği JPL'de bir araştırmacı olan Dimitri Mawet ve bu bulguları sunan çalışmanın ortak yazarı.
Yeni bulgular Astronomical Journal'da yayınlandı. Baş yazarı Ji Wang, eskiden Caltech'te doktora sonrası araştırmacı ve şimdi Ohio State Üniversitesi'nde yardımcı doçent.
Gökbilimciler şimdiye kadar bir düzineden fazla dış gezegenleri doğrudan görüntülediler. HR 8799 sistemi, doğrudan görüntülenen ilk çok gezegenli sistemdir. Ancak görüntüler bu çalışmada sadece ilk adımdır.
Görüntüler alındıktan sonra atmosferlerindeki kimyasal bileşim için analiz edilebilir. Spektroskopinin devreye girdiği yer burasıdır. Bu durumda NIRSPEC'in rafine yetenekleri çok önemliydi.
NIRSPEC, Keck 2 teleskopunda kızılötesi L bandında çalışan bir alettir. L-bandı, yaklaşık 3,5 mikrometre dalga boyuna sahip bir tür kızılötesi ışık ve birçok ayrıntılı kimyasal parmak izine sahip spektrumun bir bölgesidir. “L-bandı daha önce göz ardı edildi çünkü gökyüzü bu dalga boyunda daha parlak,” diyor Mawet. “Gözleri L bandına ayarlanmış bir uzaylı olsaydın, son derece parlak bir gökyüzü görürdün. Bu örtüden dış gezegenleri görmek zor. ”
L-bandı spektrografisini uyarlanabilir optiklerle birleştirerek, ışığı yıldızının neredeyse boğulduğu bir gezegeni gözlemlemenin zorluklarını aştılar. Suyun varlığını ve metan yokluğunu teyit ederek gezegenin henüz kesin ölçümlerini yapabildiler.
Wang, “Şu anda, Keck ile, kendi güneş sistemi gezegenlerimiz gibi bir şey olmayan bu dev egzotik gezegenlerin fizik ve dinamikleri hakkında zaten bilgi sahibi olabiliriz” diyor.
Wang, “Artık bu gezegende metan eksikliğinden daha eminiz” diyor. “Bunun nedeni gezegenin atmosferindeki karışım olabilir. Konveksiyon süreci, gezegenin metan içermeyen daha derin katmanlarını ortaya çıkarıyorsa, yüzeyde orada olmasını bekleyeceğimiz metan seyreltilebilir. ”
Mawet’in ekibi zaten Keck Gözlemevi'ndeki bir sonraki ve en yeni enstrümana hazırlanıyor. Buna KPIC denir (Keck Planet Imager ve Characterizer). KPIC, daha iyi etki için uyarlanabilir optik ve spektroskopi kullanacaktır. KPIC ile gökbilimciler, daha sönük ve yıldızlarına HR 8799c'den daha yakın olan gezegenleri görüntüleyebilecekler.
Ve gelecek, dış gezegen görüntüleme için daha da parlak. Uyarlanabilir optik ve spektroskopinin arkasındaki teknoloji, bu gezegenin imajına yardımcı olacak gelecekteki teleskoplarımızda kullanılacaktır.
Mawet, “KPIC, gelecekteki Otuz Metre Teleskop enstrümanımıza bir sıçrama tahtası” diyor. “Şimdilik evrenimizdeki gezegenlerin oluşturduğu sayısız yol hakkında çok şey öğreniyoruz.”
- Basın Bülteni: Dış gezegen basamak basamakları
- Araştırma Makalesi: HR 8799 c Atmosferinde Suyun Uyarlanabilir Optik Destekli L-bandı Yüksek Dağılımlı Spektroskopisi ile Tespiti
- Wikipedia Giriş: HR 8799
- Araştırma Raporu: Star HR 8799 Yörüngesinde Yörüngede Gezinen Çoklu Gezegenlerin Doğrudan Görüntülemesi
- Keck Gözlemevi: Teleskop Enstrümantasyonu
