Bir sanatçının Kepler-1658 sistemi konsepti. Kepler-1658b, Kepler tarafından keşfedilen ilk ötegezegen adayıydı. Kredi: Gabriel Perez Diaz/Instituto de Astrofísica de Canarias
Mahkum gezegen, güneş sistemleri geliştikçe diğer dünyaların kaderi hakkındaki soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir.
Gökbilimciler tarafından inanılmaz bir keşif yapıldı ve ilk kez evrimleşmiş veya daha yaşlı bir ev sahibi yıldızın etrafında yörüngesi bozulan bir ötegezegen tespit ettiler. Bu şanssız gezegen, sonunda çarpışana ve yok olana kadar yaşlanan yıldızına doğru giderek daha da yakınlaşacak gibi görünüyor.
Bu keşif, evrimin bu ileri aşamasındaki bir sisteme ilk bakışı sunarak, gezegen yörünge çürümesinin uzayan sürecine dair yeni içgörüler sağlıyor.
Yıldıza göre ölüm, birçok dünyayı beklediği düşünülen bir kaderdir. Bundan milyarlarca yıl sonra, Dünya’nın nihai olabilir hoşçakal Güneşimiz yaşlandıkça.
Center for Astrophysics’ten 51 Pegasi b Üyesi Shreyas Vissapragada, “Daha önce yıldızlarına doğru ilham veren dış gezegenlere dair kanıtlar tespit etmiştik, ancak daha önce evrimleşmiş bir yıldızın etrafında böyle bir gezegen görmemiştik” diyor. Harvard & Smithsonian ve sonuçları açıklayan yeni bir çalışmanın baş yazarı. “Teori, evrimleşmiş yıldızların gezegenlerinin yörüngelerinden enerji çekmede çok etkili olduğunu tahmin ediyor ve şimdi bu teorileri gözlemlerle test edebiliriz.”
Bulgular bugün (19 Aralık 2022) içinde yayınlanacak. bu Astrofizik Dergi Mektupları.
talihsiz ötegezegen Kepler-1658b olarak adlandırılır. Adından da anlaşılacağı gibi, gökbilimciler ötegezegeni 2009’da başlatılan öncü bir gezegen avlama görevi olan Kepler uzay teleskobuyla keşfettiler. İşin garibi, dünya, Kepler’in şimdiye kadar gözlemlediği ilk yeni ötegezegen adayıydı. Yine de gezegenin varlığını doğrulamak yaklaşık on yıl sürdü ve bu sırada nesne, Kepler’in kataloğuna resmi olarak 1658. giriş olarak girdi.
Kepler-1658b sözde sıcak Jüpiter, Jüpiter’in kütlesi ve boyutuna eşit olan ancak ev sahibi yıldızları etrafında kavurucu derecede yakın yörüngelerde bulunan dış gezegenlere verilen takma ad. Kepler-1658b için bu mesafe, Güneşimiz ile yörüngesindeki en dar gezegeni Merkür arasındaki mesafenin yalnızca sekizde biri kadardır. Zaten yıldızlarına çok yakın olan sıcak Jüpiterler ve Kepler-1658b gibi diğer gezegenler için, yörüngesel bozulmanın yıkımla sonuçlanacağı kesin.
Ötegezegenlerin yörünge bozulmasını ölçmek, süreç çok yavaş ve kademeli olduğu için araştırmacıları zorladı. Kepler-1658b durumunda, yeni araştırmaya göre, yörünge periyodu yılda yaklaşık 131 milisaniye (saniyenin binde biri) kadar küçük bir hızla azalıyor ve daha kısa bir yörünge gezegenin yıldızına yaklaştığını gösteriyor.
Bu düşüşü tespit etmek, birkaç yıl süren dikkatli gözlemi gerektirdi. Saat Kepler ile başladı ve ardından Palomar Gözlemevi’nin Güney Kaliforniya’daki Hale Teleskopu ve son olarak Geçiş Yapan Ötegezegen Tarama Teleskobu veya TESS2018’de lanse edildi. Üç enstrüman da, bir ötegezegenin yıldızının yüzünden geçtiği ve yıldızın parlaklığının çok hafif bir şekilde azalmasına neden olduğu terim olan geçişleri yakaladı. Son 13 yılda, Kepler-1658b’nin geçişleri arasındaki aralık biraz ama istikrarlı bir şekilde azaldı.
Kepler-1658b’nin deneyimlediği yörünge bozulmasının temel nedeni, Dünya okyanuslarındaki günlük yükseliş ve düşüşlerden sorumlu olan aynı fenomen olan gelgitlerdir. Gelgitler, dünyamız ile Ay veya Kepler-1658b ile yıldızı arasındaki gibi yörüngedeki iki cisim arasındaki yerçekimi etkileşimleri tarafından üretilir. Vücutların yerçekimi birbirlerinin şekillerini bozar ve vücutlar bu değişikliklere tepki verdikçe enerji açığa çıkar. İlgili cisimlerin arasındaki mesafelere, boyutlarına ve dönme hızlarına bağlı olarak, bu gelgit etkileşimleri cisimlerin birbirlerini uzağa itmesine neden olabilir – Dünya ve yavaşça dışa doğru spiral çizen Ay için durum – veya Kepler-1658b’de olduğu gibi içe doğru. onun yıldızı.
Özellikle yıldız-gezegen senaryolarında, bu dinamikler hakkında araştırmacıların hala anlamadığı çok şey var. Bu nedenle, Kepler-1658 sisteminin daha fazla incelenmesi aydınlatıcı olacaktır.
Yıldız, yıldız yaşam döngüsünde, tıpkı Güneşimizin beklediği gibi genişlemeye başladığı noktaya kadar evrildi ve gökbilimcilerin altdev evresi dedikleri aşamaya girdi. Evrim geçirmiş yıldızların iç yapısı, Güneşimiz gibi gelişmemiş yıldızlara kıyasla ev sahibi gezegenlerin yörüngelerinden alınan gelgit enerjisinin dağılmasına daha kolay yol açmalıdır. Bu, yörünge bozulma sürecini hızlandırarak insan zaman ölçekleri üzerinde çalışmayı kolaylaştırır.
Sonuçlar, beklenenden daha parlak ve daha sıcak görünen Kepler-1658b ile ilgili içsel bir tuhaflığı açıklamaya yardımcı oluyor. Ekip, gezegenin yörüngesini daraltan gelgit etkileşimlerinin, gezegenin kendi içinde de fazladan enerji üretiyor olabileceğini söylüyor.
Vissapragada, Güneş Sistemi’ndeki en volkanik cisim olan Jüpiter’in uydusu Io ile benzer bir duruma işaret ediyor. Jüpiter’in Io üzerindeki yerçekimi itme ve çekme gezegenin içini eritiyor. Bu erimiş kaya daha sonra Ay’ın meşhur cehennemi, pizza benzeri sarı kükürt birikintileri ve taze kırmızı lav yüzeyine püskürür.
Kepler-1658b’nin ek gözlemlerini üst üste koymak, gök cismi etkileşimlerine daha fazla ışık tutmalıdır. Ve TESS’in binlerce yakın yıldızı incelemeye devam etmesi planlandığından, Vissapragada ve meslektaşları teleskopun ev sahibi yıldızlarının kanalizasyonlarında dönen çok sayıda başka dış gezegen örneğini ortaya çıkarmasını bekliyor.
Vissapragada, “Artık evrimleşmiş bir yıldızın etrafında bir gezegenin ilham aldığına dair kanıtımız olduğuna göre, gelgit fiziği modellerimizi gerçekten geliştirmeye başlayabiliriz” diyor. “Kepler-1658 sistemi, bu şekilde yıllarca göksel bir laboratuvar olarak hizmet edebilir ve biraz şansla, yakında bu laboratuvarlardan çok daha fazlası olacak.”
Astrofizik Merkezi’ne birkaç ay önce katılan ve şu anda Mercedes López-Morales’in danışmanlığını yapan Vissapragada, ötegezegen biliminin önemli ölçüde ilerlemeye devam etmesini dört gözle bekliyor.
Center for Astrophysics’ten bir astronom olan López-Morales, “Shreyas, dış gezegenlerin ve atmosferlerinin evrimini karakterize etmek için çalışan ekibimize hoş bir katkı oldu” diyor.
Vissapragada, “Hepimizin birlikte neleri keşfedeceğini görmek için sabırsızlanıyorum” diye ekliyor.
Referans: “Kepler’in İlk Gezegen Sisteminin Olası Gelgit Ölümü” 19 Aralık 2022, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/aca47e