Resim kredisi: ESA
Austin'deki Texas Üniversitesi'nden gökbilimciler, dünya dışı gezegenleri aramak için ucuz bir yol bulduklarına inanıyorlar. Süreç muhtemelen iç gezegenleri yok edecek olsa da, dış gezegenler muhtemelen yıldızın etrafında yörüngede kalacaklar. Bu beyaz cücelerin belirli bir hızda titreştiği bilinmektedir, bu nedenle yıldızın etrafında hareket eden bir gezegenin yerçekimi, bu nabız hızını, ucuz Dünya tabanlı teleskoplar tarafından algılanması gereken bir dakika kadar etkilemelidir.
Austin gökbilimcilerindeki Texas Üniversitesi, bizimki gibi diğer güneş sistemlerinin var olup olmadığını belirlemek için ucuz bir yöntem icat etti.
Şu anda gezegenleri olduğu bilinen 100'den fazla yıldız arasında, gökbilimciler bizimkine benzer birkaç sistem buldular. Bunun teknolojik sınırlamalardan mı yoksa sistemimizin gerçekten nadir bir konfigürasyondan mı kaynaklandığı bilinmemektedir. McDonald Gözlemevi gökbilimcileri mi? yeni arama yönteminde günümüz teknolojisi ile donatılmış bir Depresyon dönemi teleskopu kullanılmaktadır.
Gökbilimciler Don Winget ve Edward Nather, yüksek lisans öğrencileri Fergal Mullally ve Anjum Mukadem ve meslektaşları bizimki gibi güneş sistemlerinin “artıklarını” arıyorlar. Yöntemleri, yıldızı öldükten sonra, “beyaz cüceler” adı verilen eski, yanmış Güneşlerin bir özelliğini sömürerek böyle bir güneş sisteminin parçalarını arar.
Teksas Üniversitesi astronomları Bill Cochran ve Ted von Hippel de S.O. Brezilya Universidade Federal de Rio Grande dol Sul ve Brezilya Universidade Federal de Santa Catarina Antonio Kanaan.
Gökbilimciler, Güneş benzeri yıldızlar nükleer yakıtlarını kullandıkça dış katmanlarının genişleyeceğini ve yıldızın "kırmızı dev" bir yıldız olacağını biliyorlar. Bu Güneş'e geldiğinde, yaklaşık beş milyar yıl içinde, Merkür ve Venüs'ü yutmasını beklerler, belki de Dünya'ya tam olarak ulaşamazlar. Sonra Güneş dış katmanlarını havaya uçuracak ve birkaç bin yıl boyunca güzel, incecik bir gezegen bulutsusu olarak var olacak. Sun'ın artık çekirdeği beyaz bir cüce, Dünya'nın büyüklüğü hakkında yoğun, karartma cürufu olacak. Ve en önemlisi, muhtemelen güneş sistemimizin dış gezegenleri tarafından yörüngede olacak.
Güneş benzeri bir sistem bu duruma ulaştığında, Winget ekibi bulabilir. Yöntemleri, beyaz cücelerin çeşitliliği (yani parlaklıktaki değişiklikler) hakkında otuz yıldan fazla süredir yapılan araştırmalara dayanmaktadır. 1980'lerin başında, Texas Üniversitesi gökbilimcileri, bazı beyaz cücelerin düzenli patlamalar halinde değiştiğini ya da “nabız attığını” keşfetti. Son zamanlarda, Winget ve meslektaşları, bu titreşimli beyaz cücelerin (PWD'lerin) üçte birinin atomik saatlerden ve çoğu milisaniye pulsardan daha güvenilir zaman tutucular olduğunu keşfettiler.
Bu titreşimler gezegenleri tespit etmenin anahtarıdır. Kararlı bir PWD yıldızının etrafında dönen gezegenler, zaman işleyişinin gözlemlerini etkileyecek ve yıldızdan gelen nabız modellerinde periyodik değişikliklere neden olacak gibi görünecektir. Çünkü PWD yörüngesindeki gezegen yıldızı hareket ettikçe etrafında sürükler. Yıldız ve Dünya arasındaki mesafe değişimi, titreşimlerin ışığın Dünya'ya ulaşması için geçen süreyi değiştirecektir. Darbeler çok kararlı olduğu için gökbilimciler, darbelerin gözlemlenen ve beklenen varış zamanı arasındaki farkı hesaplayabilir ve gezegenin varlığını ve özelliklerini çıkarabilirler. (Bu yöntem, “pulsar gezegenler” denilen keşiflerde kullanılana benzer. Fark, pulsar yoldaşlarının yıldızlarıyla oluştuğu düşünülmüyor, ancak bu yıldızlar süpernovada patladıktan sonra.)
“Bu arama, başlangıçta Güneş'ten bir ila dört kat daha büyük olan ve iki ila 20 AU içindeki gezegenleri ana yıldızlarından algılayabilen beyaz cücelere karşı duyarlı olacak. Bu, bazı yıldızlar için yaşanabilir bölgede araştırma yapacağımız anlamına geliyor ”dedi. (Bir AU ya da astronomik birim Dünya ve Güneş arasındaki mesafedir.) “Temel olarak, Jüpiter'in Jüpiter'in mesafesinden bu teknikle tespit edilmesi kolaydır. Ördek çorbası, ”dedi.
Kolay, ama hızlı değil. Yıldızlarını büyük mesafelerde yörüngede tutan dış gezegenlerin bir yörüngeyi tamamlaması on yıldan fazla sürebilir. Bu nedenle, beyaz bir cücenin etrafında dönen bir gezegeni kesin olarak tespit etmek uzun yıllar boyunca gözlem alabilir.
“Tam bir yörünge için uzun süre bakmalısın,” dedi Winget. “Yörüngenin yarısı ya da üçte biri bize orada bir şeyler olduğunu söyleyecek. Ancak Jüpiter'in mesafesindeki bir gezegen için yarım yörünge hala altı yıldır. ” Winget, bu yöntem için “Jüpiter'i Uranüs'te mi tespit ediyor? mesafe daha kolay, ancak daha da uzun sürüyor. ”
PWD gezegen araştırması için Nather, McDonald Gözlemevi'nin 2.1 metrelik Otto Struve Teleskobu için özel bir yeni enstrüman tasarladı. O ve Mukadam, hedef yıldızlardan gelen ışık miktarını ölçmek için Argos adlı enstrümanı tasarladı ve inşa etti. Özellikle, Argos bir “CCD fotometre” midir? görüntüleri kaydetmek için şarj bağlı bir cihaz kullanan bir foton sayacı. Struve Teleskobunun ana odak noktasında yer alan Argos'un teleskopun 2,1 metrelik birincil aynasından başka bir optiği yoktur. Argos'un kopyaları şu anda dünyanın diğer gözlemevlerinde inşa ediliyor.
Mullally, Struve Teleskobu'nda Argos ile beyaz cücelerin etrafındaki gezegenleri aramaya devam ediyor. Çoğu Sloan Digital Sky Survey ile tespit edilen 22 hedef yıldızı var. Ekip Argos ile gelecek vaat eden gezegen adaylarını bulduğunda, McDonald Gözlemevindeki 9.2 metrelik Hobi-Eberly Teleskopunu (HET) kullanarak takip edecekler.
Winget, "Büyük mesafelerde yörüngede dönen büyük gezegenler bulursak, daha küçük gezegenlerin daha yakın olabileceğinin iyi bir ipucu. Bu durumda, yaptığınız şey erişebileceğiniz en büyük teleskopla bu hedefe atıyor." . HET, PWD'nin darbelerinin daha hassas zamanlamasını mümkün kılacak ve böylece daha küçük gezegenleri tespit edebilecektir.
Bu araştırma doppler spektroskopi yöntemiyle incelenemeyen yıldız türlerini inceleyebilecek mi? bugüne kadarki en başarılı gezegen arama yöntemi? Dedi Winget. Güneş benzeri yıldızların yapımındaki idiyosenkriziler nedeniyle, doppler spektroskopi yöntemi, Güneş'in iki katı kütleli yıldızların etrafında gezegen arama konusunda çok hassas değildir. Winget'in çalışmasındaki yıldızların kabaca yarısı, bu tür yıldızlar olan beyaz cüceler olacaktır. Bu nedenle McDonald'daki PWD çalışması, önümüzdeki yirmi yılda planlanan NASA uzay misyonları, özellikle Uzay İnterferometri Misyonu, Karasal Gezegen Bulucu ve Kepler uzay aracı için hedeflerin keşfi ve değerlendirilmesinde ve stratejilerinin gözlemlenmesinde etkili olabilir.
Bu araştırma, NASA Origins hibesinin yanı sıra Teksas Eyaleti'nden bir Gelişmiş Araştırma Projesi hibesi ile finanse edilmektedir. Texas Yükseköğretim Kurumunun finansmanı yoluyla, iki ortaokul öğretmeni (Texas, Round Rock'daki Stony Point Lisesi'nden Donna Slaughter ve Austin'deki Lanier Lisesi'nden Chris Cotter) doğrudan bu araştırmaya dahil edilmiştir. Bilimi, bilim adamlarını ve Gözlemevini interneti kullanarak doğrudan sınıfa getirerek bu katılımı diğer öğretmenlere ve sınıflarındaki öğrencilere genişletme planları devam etmektedir. Cotter ve Lanier Lisesi'ndeki meslektaşları Mullally ile bu konseptin test edilmesinde görev alıyorlar.
Orijinal Kaynak: McDonald Gözlemevi Haber Bülteni
