Gökbilimciler ilk kez cehennem gibi uzak bir dünyada potansiyel ‘ihtişam etkisini’ tespit etti

Güneş sistemimizin dışındaki bir gezegende gökkuşağı benzeri “ihtişam etkisinin” potansiyel işaretleri tespit edildi. Zafer, yalnızca özel koşullar altında ortaya çıkan renkli, eşmerkezli ışık halkalarıdır.

ESA’nın hassas Karakterize Edici ExOplanet Uydusu Cheops ile diğer birkaç ESA ve NASA misyonundan elde edilen veriler, bu hassas olgunun, 637 ışıkyılı uzaklıktaki ultra sıcak gaz devi WASP-76b’nin cehennem atmosferinden doğrudan Dünya’ya ışınlandığını ileri sürüyor.

Dünya’da sıklıkla görülen etki, başka bir gezegen olan Venüs’te yalnızca bir kez görüldü. Onaylandığı takdirde, bu ilk güneş dışı görkem, tuhaf, uzak dünyaların nasıl daha iyi anlaşılabileceğine dair heyecan verici derslerle birlikte, bu şaşırtıcı ötegezegenin doğası hakkında daha fazla bilgi ortaya çıkaracak.

Cheops ve arkadaşlarından elde edilen veriler, ötegezegen WASP-76b’nin güneşli yüzünün dayanılmaz ısısı ve ışığı ile karanlık tarafının sonsuz gecesi arasında ilk güneş dışı “ihtişam” olabileceğini öne sürüyor. Gökkuşağına benzer etki, ışığın tamamen tekdüze fakat şimdiye kadar bilinmeyen bir maddeden oluşan bulutlardan yansımasıyla ortaya çıkıyor.

Portekiz’deki Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço’dan (Astrofizik ve Uzay Bilimleri Enstitüsü) gökbilimci ve başyazar Olivier Demangeon, “Güneş sistemimiz dışında daha önce hiçbir ihtişamın görülmemesinin bir nedeni var; çok özel koşullar gerektiriyor” diye açıklıyor. çalışma.

“İlk olarak, mükemmele yakın küresel, tamamen tekdüze ve uzun bir süre boyunca gözlemlenebilecek kadar kararlı atmosferik parçacıklara ihtiyacınız var. Gezegenin yakınındaki yıldızın doğrudan ona parlaması gerekiyor ve gözlemci -burada Cheops- tam da bu noktada. doğru yönelim.”

Doğrulanırsa, bu ilk ötegezegen görkemi, onu oluşturan gezegen ve yıldız hakkında daha fazla bilgi edinmek için güzel bir araç sağlayacak.

Dış gezegenleri inceleyen ESA Araştırma Görevlisi Matthew Standing, “Akılda tutulması gereken önemli şey, tanık olduğumuz şeyin inanılmaz ölçeğidir” diye açıklıyor.

“WASP-76b birkaç yüz ışıkyılı uzakta; yoğun sıcak gaz devi bir gezegen ve muhtemelen erimiş demir yağmuru yağdırıyor. Kaosa rağmen, bir zaferin potansiyel işaretlerini tespit etmiş gibiyiz. Bu inanılmaz derecede zayıf bir sinyal.”

Bu sonuç, ESA’nın Cheops misyonunun uzak dünyalardaki incelikli, daha önce görülmemiş olayları tespit etme gücünü gösteriyor.

Dengesiz uzuvları olan cehennem gibi bir gezegen

WASP-76b aşırı sıcak Jüpiter benzeri bir gezegendir. Çizgili kuzenimize göre %10 daha az kütleli olmasına rağmen büyüklüğü neredeyse iki katıdır. Ev sahibi yıldızının etrafında, kavrulmuş Merkür’ün güneşimizin etrafında dönmesinden on iki kat daha yakın bir yörüngede dönen dış gezegen, yoğun radyasyonla “şişiyor”.

WASP-76b, 2013’teki keşfinden bu yana yoğun bir incelemeye tabi tutuldu ve ortaya tuhaf derecede cehennem gibi bir tablo çıktı. Gezegenin bir tarafı daima güneşe dönük olup sıcaklık 2.400°C’ye ulaşır. Burada, Dünya’da kaya oluşturacak elementler eriyip buharlaşıyor, ancak biraz daha soğuk olan gece tarafında yoğunlaşarak erimiş demir yağmuru damlatan demir bulutları oluşturuyor.

Ancak bilim insanları, WASP-76b’nin “uzuvlarında” (ev sahibi yıldızın önünden geçerken görülen en dış bölgeleri) belirgin bir asimetri veya çarpıklık karşısında şaşkınlığa uğradı.

Bu açıklayıcı çalışmada, TESS, Hubble ve Spitzer dahil olmak üzere farklı ESA ve NASA misyonlarından elde edilen veriler de analiz edildi, ancak ESA’nın Cheops’u ve NASA’nın TESS’i birlikte çalıştığında bu görkemli fenomenin ipuçları ortaya çıkmaya başladı.

Cheops, WASP-76b’yi güneş benzeri yıldızının önünden ve çevresinden geçerken yoğun bir şekilde izledi. Üç yıl boyunca yapılan 23 gözlemin ardından veriler, gezegenin doğu “sonlandırıcısından” (gecenin gündüzle buluştuğu sınır) gelen ışık miktarında şaşırtıcı bir artış olduğunu gösterdi. Bu, bilim adamlarının sinyalin kökenini çözmesine ve kısıtlamasına olanak sağladı.

Olivier, “Bir ötegezegenin parlaklığında, yani onun ‘faz eğrisinde’ bu kadar keskin bir değişiklik ilk kez tespit ediliyor” diye açıklıyor.

“Bu keşif bizi, bu beklenmedik parıltının güçlü, lokalize ve anizotropik (yönsel olarak bağımlı) bir yansımadan, yani zafer etkisinden kaynaklanabileceğini varsaymaya yönlendiriyor.”

WASP-76b’nin yansıyan ihtişamının keyfini çıkarın

Görkem efekti gökkuşağına benzer desenler yaratsa da ikisi aynı değildir. Gökkuşağı, güneş ışığının belirli yoğunluktaki bir ortamdan farklı yoğunluktaki bir ortama (örneğin havadan suya) geçmesiyle oluşur ve bu da yolunun bükülmesine (kırılmasına) neden olur. Farklı dalga boyları farklı miktarlarda bükülerek beyaz ışığın çeşitli renklere bölünmesine ve gökkuşağının tanıdık yuvarlak yayının oluşmasına neden olur.

Ancak zafer, ışık dar bir açıklıktan, örneğin bulutlardaki veya sisteki su damlacıkları arasından geçtiğinde oluşur. Yine, ışığın yolu bükülür (bu durumda kırılır), çoğunlukla eşmerkezli renk halkaları oluşturur, ışık dalgaları arasındaki girişim parlak ve koyu halkalardan oluşan desenler oluşturur.

İlk çok uzaklara yayılan zafer ne anlama gelir?

Görkem etkisinin doğrulanması, mükemmel küresel damlacıklardan oluşan, en az üç yıl süren veya sürekli yenilenen bulutların varlığı anlamına gelecektir. Bu tür bulutların varlığını sürdürmesi için atmosfer sıcaklığının da zaman içinde sabit kalması gerekir; bu, WASP-76b’de neler olabileceğine dair büyüleyici ve ayrıntılı bir bakış açısıdır.

Daha da önemlisi, bu kadar küçük harikaları bu kadar uzakta tespit edebilmek, bilim insanlarına ve mühendislere görülmesi zor ama kritik olan diğer olayları nasıl tespit edeceklerini öğretecek. Örneğin sıvı haldeki göllerden ve okyanuslardan yansıyan güneş ışığı, yaşanabilirliğin bir gereğidir.

Ufukta görkemli kanıt

ESA’nın yaklaşmakta olan Ariel misyonunda Proje Bilimcisi olan Theresa Lüftinger, “Bu ilgi çekici ‘ekstra ışığın’ nadir görülen bir zafer olduğunu kesin olarak söylemek için daha fazla kanıta ihtiyaç var” diye açıklıyor.

“NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu üzerindeki NIRSPEC cihazından yapılacak takip gözlemleri tam da bu işi yapabilir. Ya da ESA’nın yaklaşmakta olan Ariel misyonu onun varlığını kanıtlayabilir. Hatta diğer dış gezegenlerden parlayan daha görkemli renkleri bile bulabiliriz.”

Olivier sözlerini şöyle bitiriyor: “Bu tuhaf gezegenden gelen asimetrik ışığın ilk tespitinde ben de yer aldım – ve o zamandan beri sebebini çok merak ediyorum. Buraya gelmem biraz zaman aldı ve kendime şu soruyu sorduğum anlarla karşılaştım: ‘Neden’ bunda ısrar mı ediyorsun? Zamanını başka bir şeyle harcaman daha iyi olabilir.’ Ancak verilerden bu özelliğin ortaya çıkması çok özel bir duyguydu; her gün yaşanmayan özel bir tatmin.”

Araştırma dergide yayınlandı Astronomi ve Astrofizik.