Bilim insanları, altı gezegenin ritmik bir yerçekimsel sabit adımla yörüngede döndüğü HD110067 adlı benzersiz bir yıldız sistemi keşfetti; bu, gezegen oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler ortaya çıkarabilecek nadir bir olgudur.
Liderliğindeki çalışma Chicago Üniversitesi gökbilimci Rafael Luque bize gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlatabilir.
Bilim insanları yakındaki bir yıldız sisteminde nadir görülen bir manzara keşfettiler: Merkezi yıldızlarının etrafında ritmik bir ritimle dönen altı gezegen. Gezegenler yörüngesel bir vals içinde hareket ediyor ve kendini o kadar kesin bir şekilde tekrarlıyor ki, kolaylıkla müzik çalınabiliyor.
Nadir görülen bir “senkronize” yerçekimsel kilit adım örneği olan sistem, gezegen oluşumu ve evrimi hakkında derinlemesine bilgi sunabilir.
UChicago’lu bilim adamı Rafael Luque liderliğindeki analiz, 29 Kasım’da bilimsel dergide yayınlandı. Doğa.
“Bu keşif, güneş sistemi dışındaki en yaygın gezegen türü olan Neptün altı gezegenlerin nasıl oluştuğunu, evrimleştiğini, nelerden oluştuğunu ve varlığını destekleyecek doğru koşullara sahip olup olmadıklarını incelemek için bir referans sistemi haline gelecek.” Luque, “Yüzeylerinde sıvı su var” dedi.
Yeni keşfedilen altı gezegenin rezonans içinde yıldızlarının etrafında dönen bir sanatçının çizimi. Kredi bilgileri: Roger Thibaut (NCCR PlanetS)
Berenices’in Komasında Kozmik Bale
Altı gezegen, Berenice’nin Saçı’nın kuzey takımyıldızında yaklaşık 100 ışıkyılı uzaklıkta bulunan HD110067 olarak bilinen bir yıldızın yörüngesinde dönüyor.
2020 yılında NASAGeçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusu (TESS) yıldızın parlaklığında gezegenlerin yıldız yüzeyinin önünden geçtiğini gösteren düşüşler tespit etti. Hem TESS’ten hem de Avrupa Uzay AjansıExOPlanet Satellite’ı (Cheops) karakterize eden bir araştırma ekibi, verileri analiz etti ve türünün ilk örneği olan konfigürasyonu keşfetti.
Galaksimizde çok gezegenli sistemler yaygın olsa da, “rezonans” olarak bilinen sıkı yerçekimsel oluşumdaki sistemler gökbilimciler tarafından çok daha az gözlemleniyor.
Bu durumda, yıldıza en yakın gezegen, bir sonraki gezegenin her ikisi için üç yörünge yapar – buna 3/2 rezonans denir – en yakın dört gezegen arasında tekrarlanan bir modeldir. En dıştaki gezegenler arasında, bir sonraki gezegenin her üçü için dört yörünge modeli (4/3 rezonans) iki kez tekrarlanır.
“Bize, dokunulmadan hayatta kalan bir gezegen sisteminin bozulmamış konfigürasyonunu gösteriyor.”
— Rafael Luque
Ve bu rezonans yörüngeleri çok sağlam: Bilim adamları, sistemin milyarlarca yıl önce oluşmasından bu yana gezegenlerin muhtemelen aynı ritmik dansı sergilediğini söyledi.
Bu animasyonda altı adet “alt-NeptünYıldızlarının etrafında ritmik yörüngelerde bulunan ötegezegenler, her gezegen sistem boyunca çizilen bir çizgiyi geçerken bir müzik tonuyla. Çizgi, Dünya perspektifinden bakıldığında gezegenlerin yıldızlarının önünden geçtiği (“geçiş”) noktadır. “Rezonans” olarak bilinen bu ritimlerde, en içteki gezegen, bir sonraki gezegenin her ikisi için üç yörünge yapar. En dıştaki gezegenler arasında, bir sonraki gezegenin her üçü için dört yörüngeden oluşan bir desen iki kez tekrarlanır. Kredi: Dr. Hugh Osborn, Bern Üniversitesi
Galakside Nadir Bir Şey
Yörüngesel olarak rezonans yapan sistemlerin bulunması son derece önemlidir çünkü bunlar gökbilimcilere gezegen sisteminin oluşumu ve sonraki evrimi hakkında bilgi verir. Yıldızların etrafındaki gezegenler rezonans içinde oluşma eğilimindedirler ancak kolaylıkla bozulabilirler. Örneğin çok büyük bir gezegen, yanından geçen bir yıldızla yakın bir karşılaşma veya dev bir çarpma olayı, dikkatli olunan dengeyi bozabilir. Sonuç olarak, gökbilimciler tarafından bilinen çok gezegenli sistemlerin çoğu rezonansta değil, bir zamanlar rezonansta olabilecek kadar yakın görünüyorlar. Ancak rezonanslarını koruyan çok gezegenli sistemler nadirdir.
Luque, “Tüm sistemlerin yalnızca yüzde birinin rezonansta kaldığını ve daha da azının böyle bir konfigürasyonda bir gezegen zinciri gösterdiğini düşünüyoruz” dedi. HD110067’nin özel olmasının nedeni budur ve daha fazla çalışmaya davet etmektedir: “Bize, dokunulmadan hayatta kalan bir gezegen sisteminin bozulmamış konfigürasyonunu gösteriyor.”
Sistemin nasıl oluştuğuna dair tabloyu daha da netleştirmek için bu gezegenlerin kütlelerinin ve yörüngelerinin daha kesin ölçümlerine ihtiyaç duyulacak.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için 6 Gezegenli Rezonans Gizeminin Çözülmesi bölümüne bakınız.
Referans: R. Luque, HP Osborn, A. Leleu, E. Pallé, A. Bonfanti, O. Barragán, TG Wilson, C. Broeg, A. Collier Cameron, M. Lendl, PFL Maxted, Y. Alibert, D. Gandolfi, J.-B. Delisle, MJ Hooton, JA Egger, G. Nowak, M. Lafarga, D. Rapetti, JD Twicken, JC Morales, I. Carleo, J. Orell-Miquel, V. Adibekyan, R. Alonso, A. Alqasim, PJ Amado , DR Anderson, G. Anglada-Escudé, T. Bandy, T. Bárczy, D. Barrado Navascues, SCC Barros, W. Baumjohann, D. Bayliss, JL Bean, M. Beck, T. Beck, W. Benz, N Billot, X. Bonfils, L. Borsato, AW Boyle, A. Brandeker, EM Bryant, J. Cabrera, S. Carrazco-Gaxiola, D. Charbonneau, S. Charnoz, DR Ciardi, WD Cochran, KA Collins, IJM Crossfield , Sz. Csizmadia, PE Cubillos, F. Dai, MB Davies, HJ Deeg, M. Deleuil, A. Deline, L. Delrez, ODS Demangeon, B.-O. Demory, D. Ehrenreich, A. Erikson, E. Esparza-Borges, B. Falk, A. Fortier, L. Fossati, M. Fridlund, A. Fukui, J. Garcia-Mejia, S. Gill, M. Gillon, E. Goffo, Y. Gómez Maqueo Chew, M. Güdel, EW Günther, MN Günther, AP Hatzes, Ch. Helling, KM Hesse, SB Howell, S. Hoyer, K. Ikuta, KG Isaak, JM Jenkins, T. Kagetani, LL Kiss, T. Kodama, J. Korth, KWF Lam, J. Laskar, DW Latham, A. Lecavelier des Etangs, JPD Leon, JH Livingston, D. Magrin, RA Matson, EC Matthews, C. Mordasini, M. Mori, M. Moyano, M. Munari, F. Murgas, N. Narita, V. Nascimbeni, G. Olofsson , HLM Osborne, R. Ottensamer, I. Pagano, H. Parviainen, G. Peter, G. Piotto, D. Pollacco, D. Queloz, SN Quinn, A. Quirrenbach, R. Ragazzoni, N. Rando, F. Ratti , H. Rauer, S. Redfield, I. Ribas, GR Ricker, A. Rudat, L. Sabin, S. Salmon, NC Santos, G. Scandariato, N. Schanche, JE Schlieder, S. Seager, D. Ségransan, A. Shporer, AE Simon, AMS Smith, SG Sousa, M. Stalport, Gy. M. Szabó, N. Thomas, A. Tuson, S. Udry, AM Vanderburg, V. Van Eylen, V. Van Grootel, J. Venturini, I. Walter, NA Walton, N. Watanabe, JN Winn ve T. Zingales 29 Kasım 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06692-3
UChicago Prof. Jacob Bean de makalenin ortak yazarlarından biriydi.