Subaru Teleskobu ve Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'nin basın açıklamasından:
Tokyo Üniversitesi'nden gökbilimciler ve Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi (NAOJ) liderliğindeki bir araştırma ekibi, eğimli yörüngelerin güneş sistemi dışındaki dış gezegenler için nadir olmaktan ziyade tipik olabileceğini keşfetti. Yıldızın dönme eksenleri (yıldız dönme ekseni) ve gezegenlerin HAT-P-11b ve XO-4b gezegenlerinin yörüngesini (gezegensel yörünge ekseni) arasındaki açıları ölçtükleri, bu dış gezegenlerin yörüngelerinin oldukça eğik olduğunu göstermektedir. Bilim adamları HAT-P-11 b gibi küçük bir gezegenin açısını ilk kez ölçtüler. Yeni bulgular, gezegen sistemlerinin yörüngelerinin nasıl geliştiğine dair farklı teorik modelleri test etmek için önemli gözlemsel göstergeler sunmaktadır.
1995'teki ilk dış-gezegen keşfinden bu yana, bilim adamları güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerin neredeyse tamamı dev gezegen olan 500'den fazla dış-gezegen tespit ettiler. Güneş sistemimizin, Jüpiter gibi, Güneş'in uzaktan yörüngesindeki dev gezegenlerinden farklı olarak, bu dev ötegezegenlerin çoğu ev sahibi yıldızlarını yakından yörüngede toplarlar. Kabul edilen teoriler, bu dev gezegenlerin başlangıçta ev sahibi yıldızlarından uzakta bolca gezegen oluşturan malzemelerden oluştuğunu ve daha sonra mevcut yakın yerlerine göç ettiğini öne sürüyor. Yakın dev gezegenleri açıklamak için farklı göç süreçleri önerilmiştir.
Göçün disk-gezegen etkileşimi modelleri, gezegen ve başlangıçta oluşturduğu disk olan protoplantary diski arasındaki etkileşimlere odaklanır. Bazen protoplantary disk ile oluşturan gezegen arasındaki bu etkileşimler, gezegeni merkezi yıldıza doğru düşüren güçlerle sonuçlanır. Bu model, yıldızın dönüş ekseninin ve gezegenin yörünge ekseninin birbiriyle aynı hizada olacağını öngörmektedir.
Gezegen-gezegen etkileşimi göç modelleri dev gezegenler arasında karşılıklı saçılmalara odaklanmıştır. Gezegen dağılmasından, protoplantary disk içinde iki veya daha fazla dev gezegenin oluşturulması sırasında birden fazla gezegen dağıldığında göç oluşabilir. Bazı gezegenler sistemden dağılmışken, en içteki merkez merkez yıldıza çok yakın bir yörünge kurabilir. Başka bir gezegen-gezegen etkileşimi senaryosu, Kozai göçü, bir iç dev gezegen ile zaman içinde bir arkadaş yıldız veya bir dış dev gezegen gibi başka bir gök cismi arasındaki uzun vadeli yerçekimi etkileşiminin, gezegenin yörüngesini değiştirebileceğini ve bir iç gezegeni daha da yakınlaştırabileceğini varsayar. merkezi yıldıza. Gezegen gezegeni saçılması ve Kozai göçü dahil gezegen gezegeni göçü etkileşimleri, gezegen ve yıldız ekseni arasında eğimli bir yörünge üretebilir.
Genel olarak, ev sahibi yıldızların dönüş eksenlerine göre yakın gezegenlerin yörünge eksenlerinin eğimi, yörünge evrim merkezi teorilerinin üzerinde bulunduğu göç modellerini desteklemek veya reddetmek için çok önemli bir gözlemsel temel olarak ortaya çıkmaktadır. Tokyo Üniversitesi ve NAOJ'den gökbilimciler tarafından yönetilen bir araştırma grubu, gezegenleri olduğu bilinen iki sistem için bu eğilimleri araştırmak için Subaru Teleskobu ile gözlemlerini yoğunlaştırdı: HAT-P-11 ve XO-4. Grup, sistemlerin Rossiter-McLaughlin (bundan sonra RM) etkisini ölçtü ve yörünge eksenlerinin konak yıldızlarının spin eksenlerine göre eğik olduğuna dair kanıt buldu.
RM etkisi, gezegensel geçişler sırasında gözlemcinin görüş hattındaki göksel bir nesnenin radyal hızında veya hızında görünen düzensizlikleri ifade eder. Radyal hız ölçülerinde genellikle simetrik olan spektral çizgilerin aksine, RM etkisi olanlar, asimetrik bir desene ayrılırlar (bkz. Şekil 1). Bir geçiş sırasında radyal hızdaki bu belirgin varyasyon, yıldız dönüş ekseni ile gezegensel yörünge ekseni arasındaki gökyüzünün öngörülen açısını ortaya çıkarır. Subaru Telescope, bilim adamlarının bugüne kadar yaklaşık otuz beş dış gezegen sistemini araştırdığı RM etkisinin önceki keşiflerine katıldı.
Ocak 2010'da, mevcut takımın Tokyo Üniversitesi'nden astronomları ve Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, Lynx bölgesindeki Dünya'dan 960 ışık yılı uzakta bulunan XO-4 gezegen sistemini gözlemlemek için Subaru Teleskobu'nu kullandı. . Sistemin gezegeni Jüpiter'den yaklaşık 1.3 kat daha büyük ve 4.13 günlük dairesel bir yörüngeye sahip. RM etkisini saptamaları, XO-4 b gezegeninin yörünge ekseninin konak yıldızın dönüş eksenine doğru eğildiğini gösterdi. Sadece Subaru Teleskobu şimdiye kadar bu sistem için RM etkisini ölçtü.
Mayıs ve Temmuz 2010'da, mevcut araştırma ekibi, Dünya'dan 130 ışık yılı uzaklıktaki Cygnus'a doğru uzanan HAT-P-11 dış gezegen sisteminin gözlemlerini gerçekleştirdi. Neptün büyüklüğündeki HAT-P-11 b gezegeni, 4.89 günlük dairesel olmayan (eksantrik) bir yörüngede konak yıldızının yörüngesindedir ve şimdiye kadar keşfedilen en küçük dış gezegenler arasındadır. Bu araştırmaya kadar, bilim adamları sadece dev gezegenler için RM etkisini tespit etmişlerdi. Daha küçük boyutlu gezegenler için RM etkisinin tespiti zordur, çünkü RM etkisinin sinyali gezegenin büyüklüğü ile orantılıdır; geçiş yapan gezegen ne kadar küçük olursa, sinyal zayıflar.
Takım, Subaru Teleskobu'nun 8.2m aynasının muazzam ışık toplama gücünden ve Yüksek Dağılma Spektrografının hassasiyetinden yararlandı. Gözlemleri, daha küçük bir Neptün boyutlu dış gezegen için RM etkisinin ilk tespitini sağlamakla kalmadı, aynı zamanda gezegenin yörünge ekseninin gökyüzünde yaklaşık 103 derece yıldız dönüş eksenine eğildiğine dair kanıtlar sağladı. ABD'deki bir araştırma grubu, Keck Teleskobu'nu kullandı ve Mayıs ve Ağustos 2010'da aynı sistemin RM etkisini bağımsız olarak gözlemledi; sonuçları Tokyo Üniversitesi / NAOJ ekibinin Mayıs ve Temmuz 2010 gözlemlerine benzerdi.
Mevcut takımın HAT-P-11 ve XO-4 gezegen sistemleri için RM etkisine dair gözlemleri, ana yıldızlarının spin eksenlerine yüksek derecede eğik gezegen yörüngelerine sahip olduklarını gösterdi. Burada bildirilen bulgulardan bağımsız olarak elde edilenler de dahil olmak üzere bu sistemler hakkındaki en son gözlemsel sonuçlar, bu tür yüksek eğimli gezegen yörüngelerinin evrende yaygın olarak var olabileceğini düşündürmektedir. Gezegen-gezegen senaryosundan ziyade, gezegen-gezegen saçılmasının veya Kozai göçünün neden olduğu gezegen gezegeni göç senaryosu, mevcut yerlere göçlerini açıklayabilir.
Bununla birlikte, münferit sistemler için RM etkisinin ölçümleri, göç senaryoları arasında kesin bir ayrım yapamaz. İstatistiksel analiz, bilim adamlarının dev gezegenlerin yüksek eğimli yörüngelerinden hangi varsa göç sürecinin sorumlu olduğunu belirlemelerine yardımcı olabilir. Farklı göç modelleri yıldız ekseni ve gezegen yörüngesi arasındaki açının farklı dağılımlarını tahmin ettiğinden, RM etkisinin büyük bir örneğini geliştirmek bilim insanlarının en makul göç sürecini desteklemelerini sağlar. HAT-P-11 b gibi küçük boyutlu bir gezegen için RM etkisinin ölçümlerinin numuneye dahil edilmesi, gezegensel göç senaryolarının tartışılmasında önemli bir rol oynayacaktır.
Birçok araştırma grubu, RM teleskopunun dünyadaki teleskoplarla gözlemini yapmayı planlamaktadır. Mevcut ekip ve Subaru Teleskobu gelecek araştırmalarda önemli bir rol oynayacak. Dış gezegenlerin geçişinin sürekli olarak gözlemlenmesi, yakın gelecekte gezegen sistemlerinin oluşumu ve göç tarihinin anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
