İle
Austin’deki Teksas Üniversitesi’nden Kyle Franson liderliğindeki bir astronom ekibi, WM Keck Gözlemevi’ni kullanarak, en düşük kütleli gezegenlerden biri olan AF Lep b’nin doğrudan görüntülerini yakaladı. Astrophysical Journal Letters’da yayınlanan bu keşif, astrometri tekniğinin Güneş benzeri genç bir yıldızın etrafında dönen dev bir gezegeni tespit etmede ilk kullanımına işaret ediyor.
Bilim adamları, Güneş benzeri genç bir yıldızın yörüngesinde dönen en düşük kütleli gezegenlerden biri olan AF Lep b’yi doğrudan görüntülemek için astrometri adı verilen bir teknik kullandılar. Bu yöntem, güneş dışı gezegenleri, özellikle de Dünya’ya göre mesafeleri, kütleleri veya yönelimleri nedeniyle tespit edilmesi zor olanları keşfetme şeklimizde devrim yaratabilir.
Hawaiʻi Adası, Maunakea’daki WM Keck Gözlemevini kullanan gökbilimciler, görüntüleri doğrudan yakalanmış en düşük kütleli gezegenlerden birini keşfettiler. Sadece kütlesini ölçmekle kalmadılar, aynı zamanda yörüngesinin kendi güneş sistemimizdeki dev gezegenlere benzediğini de belirleyebildiler.
AF Lep b adı verilen gezegen, astrometri adı verilen bir teknik kullanılarak keşfedilen ilk gezegenler arasında yer alıyor; bu yöntem, gökbilimcilerin gezegenler de dahil olmak üzere yörüngedeki yörüngedeki yoldaşlarının yerçekimsel olarak onu çekip çekmediğini belirlemelerine yardımcı olmak için bir ev sahibi yıldızın uzun yıllar boyunca ince hareketlerini ölçer.
Jüpiter’e benzer bir kütleye ve yörüngeye sahip bir güneş dışı gezegen olan AF Lep b’nin Keck II teleskopuyla çekilmiş doğrudan bir görüntüsü. Kredi: Teksas Üniversitesi, Austin/WM Keck Gözlemevi
Austin’deki Teksas Üniversitesi’nde (UT Austin) astronomi yüksek lisans öğrencisi Kyle Franson tarafından yürütülen çalışma, ABD’de yayınlandı. Astrofizik Dergi Mektupları.
Franson, “Yıldızın parıltısını dikkatli bir şekilde ortadan kaldırmak için Keck II teleskopunu kullanarak gözlemleri gerçek zamanlı olarak işlediğimizde, gezegen hemen ortaya çıktı ve biz gözlemledikçe giderek daha belirgin hale geldi” dedi.
Franson’ın ekibinin yakaladığı doğrudan görüntüler, AF Lep b’nin kütlesinin yaklaşık üç katı olduğunu ortaya çıkardı. Jüpiter ve yaklaşık 87,5 ışıkyılı uzaklıkta Güneş benzeri genç bir yıldız olan AF Leporis’in yörüngesindedir. Aralık 2021’den başlayarak gezegenin bir dizi derin görüntüsünü aldılar; diğer iki ekip de o zamandan beri aynı gezegenin görüntülerini yakaladı.
UT Austin’de astronomi profesörü yardımcısı ve çalışmanın kıdemli yazarı Brendan Bowler, “Bu yöntem, Güneş’in genç bir benzerinin etrafında dönen dev bir gezegen bulmak için ilk kez kullanılıyor” dedi. “Bu, bu yaklaşımı yeni bir araç olarak kullanmanın kapısını açıyor. ötegezegen keşif.”
Aralık 2021 ve Şubat 2023’te çekilen bu iki görüntüde güneş dışı gezegen AF Lep b’nin (saat yaklaşık 10 konumundaki beyaz nokta) ev sahibi yıldızı (ortada) etrafındaki hareketi görülebilir. Görüntüler WM Keck kullanılarak toplanmıştır. Gözlemevi’nin Hawaii’deki 10 metrelik teleskopu. Kredi: Kyle Franson, Teksas Üniversitesi, Austin/WM Keck Gözlemevi
Ev sahibi yıldızından çok daha küçük bir kütleye sahip olmasına rağmen, yörüngedeki bir gezegen, bir yıldızın konumunun gezegen sisteminin kütle merkezi etrafında hafifçe sallanmasına neden olur. Astrometri, yörüngedeki gezegenlerin varlığını anlamak için bir yıldızın diğer yıldızlara göre gökyüzündeki konumundaki bu kaymayı kullanır. Franson ve Bowler, Hipparcos ve Gaia uydularından yapılan 25 yıllık gözlemler sırasında hareket ettiği yol göz önüne alındığında, AF Leporis yıldızını bir gezegeni barındırabilecek bir yıldız olarak tanımladılar.
UT Austin ekibi, gezegeni doğrudan görüntülemek için Keck Gözlemevi’nin Dünya atmosferindeki türbülansın neden olduğu dalgalanmaları düzelten uyarlanabilir optik sistemini ve Keck II Teleskobu’nun Yakın Kızılötesi Kamera 2 (NIRC2) Vector Vortex Coronagraph ile eşleştirerek kullandı. gezegenin daha net görülebilmesi için ev sahibi yıldız. AF Lep b, ev sahibi yıldızından yaklaşık 10.000 kat daha sönüktür ve Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık 8 katıdır.
Bu grafik, şimdiye kadar doğrudan görüntülenen tüm güneş dışı gezegenlerin kütlelerini ve yörünge mesafelerini göstermektedir. Gökbilimciler beş kütleyi (yıldızlarla işaretlenmiş) doğruladılar ve geri kalanını (noktalar) tahmin ettiler. Yeni görüntülenen gezegen AF Lep b (sarı yıldız), onu şimdiye kadar görüntülenen en Jüpiter benzeri güneş dışı gezegenlerden biri yapan bir kütleye ve yörüngeye sahiptir. Kredi bilgileri: Brendan Bowler, Austin’deki Teksas Üniversitesi
Franson, “Gezegenleri görüntülemek zordur,” dedi. “Yalnızca 15 örneğimiz var ve Keck II teleskopu ve NIRC2 uyarlanabilir optik görüntüleme ile mümkün kılınan bu yeni ‘dinamik olarak bilgilendirilmiş’ yaklaşımın, son yirmi yıldır gerçekleştirilen kör araştırmalara kıyasla çok daha verimli olacağını düşünüyoruz. ”
Güneş dışı gezegenleri bulmanın en yaygın iki yolu, bir gezegen yıldızın önünden düzenli olarak geçtiğinde yıldız ışığının hafif, periyodik olarak kısılmasını gözlemlemek (bir sundurma ışığının etrafında dönen bir güve gibi) ve yıldız ışığının frekanslarındaki çok küçük değişiklikleri ölçmektir. gezegenin yıldızı Dünya yönünde ileri geri çekmesinden kaynaklanır. Her iki yöntem de ev sahibi yıldızlarına yakın yörüngede dönen büyük gezegenlerde en iyi şekilde çalışma eğilimindedir ve her iki yöntem de dolaylıdır: gezegeni görmeyiz, yalnızca yıldızı nasıl etkilediğini görürüz.
Doğrudan görüntülemeyi astrometri ile birleştirme yöntemi, astronomların daha önce başka yöntemlerle bulunması zor olan güneş dışı gezegenleri bulmalarına yardımcı olabilir; Dünya’dan görüldü. Bu tekniğin bir başka yararı da, astronomların bir gezegenin kütlesini doğrudan ölçmesine izin vermesidir ki bu, geniş yörünge mesafelerinde diğer yöntemlerle zor.
Bowler, ekibin AF Lep b üzerinde çalışmaya devam etmeyi planladığını söyledi.
“Bu, daha fazla karakterize etmek için mükemmel bir hedef olacak. James Webb Uzay Teleskobu ve yeni nesil büyük yer tabanlı teleskoplar gibi Dev Macellan Teleskopu ve Otuz Metrelik Teleskop, ”dedi Bowler. “Bu gezegenin fiziksel özelliklerini ve atmosferik kimyasını incelemek için daha uzun dalga boylarında daha hassas takip çabaları planlıyoruz.”
Referans: “Astrometrik İvmelenmeler, Dinamik İşaretçiler: Genç Yıldız AF Lep’in Enkaz Diskinin İçinde Görüntülenen Dev Bir Gezegen”, Kyle Franson, Brendan P. Bowler, Yifan Zhou, Tim D. Pearce, Daniella C. Bardalez Gagliuffi, Lauren I. Biddle, Timothy D. Brandt, Justin R. Crepp, Trent J. Dupuy, Jacqueline Faherty, Rebecca Jensen-Clem, Marvin Morgan, Aniket Sanghi, Christopher A. Theissen, Quang H. Tran ve Trevor N. Wolf, 22 Haziran 2023, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/acd6f6
NASA Keck zamanı, NASA Exoplanet Science Institute tarafından yönetilmektedir. Burada sunulan veriler, WM Keck Gözlemevi’nde, ajansın Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü ve Kaliforniya Üniversitesi ile olan bilimsel ortaklığı aracılığıyla Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi’ne tahsis edilen teleskop süresinden elde edilmiştir.