Astrofizikçiler ‘nerede yaşam bulacağımızı bulmaya’ yardımcı olan Kepler Dev Gezegen Araştırmasını yayınladı

Notre Dame Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümünde yardımcı doçent olan Lauren Weiss liderliğindeki bir astrofizikçi ekibi, Jüpiter benzeri kardeşleri olan (aynı yıldızı paylaşan gezegenler) küçük, Dünya benzeri gezegenlerin ilk kataloğunu oluşturdu. ) — evrenimizin başka yerlerinde yaşam arayışında kritik bir bileşen.

yakında çıkacak Astrofizik DergisiKepler Dev Gezegen Araştırmasının tamamlanması on yıl sürdü.

“Bu katalog, türünün ilk örneğidir ve güneş sistemi gibi olan ancak tam olarak güneş sistemi olmayan şeylerle birlikte orada bulunan gezegen sistemlerinin çeşitliliğini keşfetmek için benzeri görülmemiş bir fırsattır ve bize hikayeyi yeniden yazma şansı veriyor. Weiss, gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlattı.

“Son on yılda cevaplamaya çalıştığım bilim sorusu şu: Dünya gibi orada bulunan diğer küçük gezegenlerden hangilerinin Jüpiter kardeşi var? Çünkü bu, aranacak önemli bir özellik olabilir. Hayatı nerede bulacağımızı bulmak istiyorum.”

Geçtiğimiz birkaç yılda yapılan önceki araştırmalar, Jüpiter’i Dünya’daki yaşamın nedenlerinden biri olarak seçmişti. Güneş sisteminin oluşumu sırasında Jüpiter, kayalık ve buzlu enkazları ve embriyonik gezegenleri Dünya’nın mevcut konumuna doğru fırlattı. Jüpiter bugün hala Dünya’ya doğru enkaz fırlatıyor. Enkaz suyu gezegenimize sağlam bir şekilde taşımış, okyanusları oluşturmuş ve daha sonra yaşamı teşvik etmiş olabilir.

Waimea, Hawaii’deki Mauna Kea’daki WM Keck Gözlemevi’nden toplanan verilere dayanarak Weiss ve işbirlikçileri, bilinen 157 küçük gezegene ev sahipliği yapan güneşimiz gibi 63 yıldızın neredeyse 3.000 radyal hızını kaydetti. Mars’tan Neptün’e kadar uzanan 157 küçük gezegenin bazılarının yaşama uygun olabilecek kayalık yüzeyleri var. Araştırma sırasında ekip, Jüpiter benzeri 13 gezegen, Neptün’ün boyutuna yakın sekiz gezegen ve üç eşlik eden yıldız keşfetti.

Belki de mantığa aykırı olarak, güneş sistemimizin dışındaki büyük, gazla dolu dev gezegenleri bulmak zordur çünkü bazı yaygın tespit yöntemleri işe yaramamaktadır. Yakıtı bittikten sonra 2018’de dokuz yıl sonra kullanımdan kaldırılan Kepler uzay teleskobu, bilim adamlarının yıldızlarına yakın yörüngede dönen küçük ötegezegenleri bulmaları için mükemmel bir araç olmuştu. Yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegenin varlığını belirtmek için eşlik eden yıldızın parlaklığındaki küçük düşüşleri ölçen geçiş yöntemini kullandı.

Ancak gaz devleri genellikle yıldızlarından çok daha uzaktadır ve gökbilimciler için herhangi bir pratik düzenlilikle önlerinden geçmezler. Örneğin Jüpiter’in güneşin etrafında dönmesi 12 yıl alır. Ayrıca, yıldızlarına yakın gezegenlerin aksine, uzak gezegenlerin Dünya’dan görüldüğü gibi yörüngeleri genellikle hafif eğiktir, bu da parlaklıktaki düşüşlerin daha az belirgin olmasını sağlar.

Weiss ve işbirlikçileri Doppler spektroskopisini kullanan radyal hız yöntemini kullandılar. Ekip, bir yıldızın “sallantısını”, yörüngedeki büyük bir gezegenin kütleçekimsel etkisine bağlı olarak dalgaların Dünya’ya biraz yaklaşıp uzaklaşması nedeniyle ölçtü.

Weiss, “Jüpiterler büyük ve ölçebildiğimiz yıldızları çok fazla çekiyorlar. Zaman içinde çok sayıda ölçüm yaparsak onları bulabiliriz ki benim de yapmam gereken şey tam olarak buydu.” dedi. Kendisi ve çalışma arkadaşları, örnekteki her yıldız için yıldızın ışık dalgalarındaki Doppler kaymasını en az 10 gece ve bazı durumlarda yüzlerce geceye kadar gözlemlediler.

“Yıldıza bağlı olarak değişir” dedi ve yıldızları “gözlemlemenin” doğrudan teleskoptan bakarak yapılmadığını ekledi. Gökbilimciler Keck teleskopunu Notre Dame da dahil olmak üzere dünya çapındaki uzaktan gözlem istasyonlarından kontrol ediyorlar.

Weiss, Jüpiter benzeri gezegenlerin keşfinden heyecan duysa da, Dünya ve Jüpiter benzeri gezegen sistemleri kataloğu, gelecek yıllarda gökbilimcilere yardımcı olacak bir unsurdur. Örneğin bu makale, Kepler Dev Gezegen Araştırması’nın gelecekteki makalelerine temel oluşturacak ana makalesidir. Bazıları gezegen sistemlerinde gözlemlenen mimari modelleri, gezegenlerin tespitinin verimliliğini ve geçiş yapan dev ve küçük gezegenlerin ortak oluşumunu tanımlayacak.

Weiss, “Muhtemelen beni en çok heyecanlandıran şey, Dünya’nın nasıl oluştuğuna dair bu hikayeyi yeniden ele almak” dedi. “Artık başka gezegen sistemlerinin türleri hakkında daha fazla bilgiye sahip olduğumuz için modeller arıyoruz, yeni keşifler buluyoruz ve bu olasılıklar beni gerçekten heyecanlandırıyor.”