Gökbilimciler, X-ışını teleskoplarının dış gezegenleri de inceleyebileceğini söylüyor

Gezegenler genellikle geçiş yöntemi kullanılarak keşfedilir (keşfedilenlerin dörtte üçünden fazlası bu şekilde bulunmuştur). Aynı geçiş tekniği, onları incelemek için de kullanılabilir ve sıklıkla atmosferleri hakkında ayrıntılar ortaya çıkarılır.

Gözlemler genellikle görünür ışıkta veya kızılötesinde yapılır, ancak yeni bir makale X-ışınlarının da yararlı olabileceğini öne sürüyor. Örneğin, yıldız rüzgarının gezegenin atmosferiyle etkileşimleri, atmosfer hakkında bilgi ortaya çıkaran X-ışını emisyonlarına yol açacaktır.

Gezegen dışı keşiflerimizi ilerlettikçe, kendi güneş sistemimiz ve nihayetinde evrendeki yaşamın kökenleri hakkındaki anlayışımızı geliştiriyoruz.

Başka bir yıldızın etrafındaki ilk gezegen 1992’de doğrulandı. O zamandan beri, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler birçok farklılığa sahip binlerce dış gezegen keşfettiler. Bazıları Jüpiter gibi gaz devleri, diğerleri ise Dünya gibi küçük ve kayalık.

Konumları da ev sahibi yıldızlarından farklıdır ve bazıları cazip bir şekilde yaşanabilir bölge içinde yörüngededir, sıvı suyun belirgin bir olasılık olduğu bölge. Çoğu keşif görünür spektrumdadır, ancak X-ışını teleskoplarını kullanmak, yabancı dünyaları arama ve anlamamızda yeni bir pencere açmıştır.

Görünür ışık kullanılarak keşfedilen dış gezegenlerin çoğu kısa periyotlu yörüngelerde olma eğilimindedir ve ana yıldızlarına yakınlıkları nedeniyle yüksek radyasyon seviyelerine maruz kalırlar. Bu radyasyon seviyeleri genellikle X-ışını ve aşırı morötesi aralığındadır ve gezegenin atmosferinin üst seviyelerini ısıtır. Sonuç olarak atmosfer, kütle çekim kuvvetinin onu tutabileceği yarıçapın ötesine genişler ve böylece gazlar uzaya kaybolur.

Böyle bir olgunun, 1,5-2 Dünya yarıçapındaki gezegenlerin eksikliği ve yörüngeleri 10 gün veya daha kısa olan Neptün büyüklüğündeki gezegenlerin eksikliği gibi bazı ilginç çalışma alanları sunması ilginçtir.

Atmosferik gazların kaybının, yakın yörüngelerde Neptün büyüklüğündeki gezegenlerin kıtlığını açıkladığı öne sürülmüştür. Ancak, kayalık çekirdeklere sahip olan sözde alt-Neptünler daha yüksek bir kütle çekim kuvvetine sahiptir, bu nedenle yıldıza yakın olmalarına rağmen atmosferlerine tutunabilirler. Gezegen dışı atmosferleri incelemek, bu süreçleri daha ayrıntılı olarak anlamak için bir yol kat etmelidir.

X-ışını geçiş olayları, dış gezegen geçişlerinden gelen X-ışını emisyonlarını incelemek için mükemmel bir yoldur. Ancak olaylar oldukça sönüktür ve bu da mevcut teknolojiyle X-ışını gözlemlerini zorlaştırır.

Michigan Üniversitesi’nden Raven Cilley liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi bir rapor yayınladı kağıt ön baskı sunucusuna arXiv Gelecekteki X-ışını gözlemevlerinin (NewAthena ve Gelişmiş X-ışını Görüntüleme Uydusu—AXIS gibi) daha fazla geçiş olayını tespit etme kabiliyetini araştırmak.

NASA’nın Gezegen Dışı Arşivi’nden alınan verileri kullanan ekip, ilk olarak X-ışını gözlemleri eksik olan hedefleri buldu ve yaş, renk ve dönüşten X-ışını parlaklığını tahmin etti. Geçişler, AXIS ve NewAthena gözlemlerinde görünecekleri şekilde modellendi ve araştırmacılar, simüle edilmiş ışık eğrileri kullanarak her geçişin tespit edilebilir olma olasılığını belirledi.

Ekip, ilk 15 geçişlerinin tespit edilmesinin muhtemel olduğunu, ancak yalnızca birden fazla ışık eğrisi istiflendiğinde olduğunu buldu. Atmosferik kaçışı olmayan dış gezegenlerin tespit edilme olasılığı daha düşüktü.

Bulgular, AXIS ve NewAthena gibi yeni teknolojilerle ötegezegen geçiş X-ışınlarını tespit etme olasılığının önemli ölçüde arttığını gösterdi. Geliştirilmiş yetenek, ötegezegen atmosfer özelliklerinin mevcut ve önceki hallerinde daha iyi anlaşılmasına yol açacak ve ayrıca yaşanabilir dünyalar arayışındaki şansımızı artıracaktır.