NASA’nın Roma teleskobu, uzay tozunu inceleyerek Dünya benzeri gezegenleri bulmaya nasıl yardımcı olabilir?

Bir bilim insanı ekibi, NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’nun, yakınlardaki düzinelerce gezegen sisteminin yaşanabilir bölgelerinde veya yıldızların etrafındaki, sıvı suyun dünyalarda birikebileceği kadar ılıman sıcaklıkların olduğu bölgelerde dağılmış belirli bir tür uzay tozunu ölçebileceğini buldu. ‘ yüzeyler. Bu sistemlerin bu malzemenin ne kadarını içerdiğini bulmak, gökbilimcilerin kayalık gezegenlerin nasıl oluştuğu hakkında daha fazla bilgi edinmesine ve gelecekteki görevlerle yaşanabilir dünyalar arayışına rehberlik etmesine yardımcı olacaktır.

Kendi güneş sistemimizde, zodyak tozu – büyük ölçüde çarpışan asteroitler ve parçalanan kuyruklu yıldızlar tarafından geride bırakılan küçük kayalık taneler – Güneş’in yakınından Mars ve Jüpiter arasındaki asteroit kuşağına kadar uzanır. Uzaktan bakıldığında, Güneş’ten sonra güneş sistemindeki en parlak şeydir. Diğer gezegen sistemlerinde buna ekzodiyakal toz denir ve ev sahibi yıldızdan gelen ışığı saçtığı için gezegenleri görmemizi engelleyen bir pus oluşturur.

Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nde astronomi yardımcı doçenti olan Ewan Douglas, “Belirli bir yıldızın çevresinde bu tozun çoğunu bulamazsak, bu, gelecekteki görevlerin potansiyel gezegenleri nispeten kolay görebileceği anlamına gelir” dedi. sonuçları açıklayan bir makalenin yazarı. “Ama bu tür bir toz bulursak, onu inceleyebilir ve bu sistemlerdeki kuyruklu yıldızlar ve asteroitler gibi kaynakları ve görünmeyen gezegenlerin parlaklığı ve dağılımı üzerindeki etkisi hakkında her türlü ilginç şeyi öğrenebiliriz. bilim için kazanın.”

Ekzodiyakal tozun aranması, Roma’nın Coronagraph Enstrümanının 18 aylık teknoloji tanıtım aşamasını takip edebilecek umut verici potansiyel bilimsel kullanımlarının sadece bir örneğidir. Ekibin sonuçları Pasifik Astronomi Topluluğu Yayınlarında yayınlandı.

Görünmeyen gezegenlerin ipuçları

Gökbilimciler, ekzodiyakal tozu inceleyerek diğer gezegen sistemlerinin neye benzediğine dair ipuçları bulabilirler. Daha fazla sayıda kuyruklu yıldızın daha fazla toz üretmesi gerektiğinden, enkaz miktarı kuyruklu yıldız aktivitesine işaret ediyor. Tozun dağılım düzenini görmek, yörüngedeki gezegenler hakkında ipuçları verebilir; bu gezegenler, yerçekimi ile enkazı şekillendirebilir ve malzeme boyunca yollar açabilir.

Roman’ın NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda proje bilimcisi yardımcısı Bertrand Mennesson ve bir bilim adamı olan Bertrand Mennesson, “Kimse ekzodiyakal toz hakkında fazla bir şey bilmiyor çünkü ev sahibi yıldızına o kadar yakın ki, genellikle parlamada kayboluyor, bu da onu gözlemlemeyi çok zorlaştırıyor,” dedi. makalenin ortak yazarı. “Roman’ın bu diğer gezegen sistemlerinde neler bulacağından emin değiliz, ancak sonunda yaşanabilir bölgelerin bu yönünü keşfetmek için donanımlı bir gözlemevine sahip olmaktan heyecan duyuyoruz.”

Roman, bir ev sahibi yıldızın ışığını engellemek ve sistemin tozundan yansıyan ışığın, gözlerimizin görebildiği aynı tür ışıkta hassas ölçümlerini yapmak için Coronagraph Enstrümanını kullanabilir. Yer tabanlı teleskoplar bu tür gözlemlerle mücadele eder çünkü Dünya’nın çalkantılı atmosferine bakmaları gerekir. Douglas, “Parıldayan bir yıldızı engellemek çok zor” dedi.

Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden bir astronom ve makalenin ortak yazarı John Debes, “Roma Coronagraph, yıldız ışığını gerçek zamanlı olarak aktif olarak ölçecek ve çıkaracak özel sensörler ve deforme olabilen aynalarla donatılmıştır” dedi. “Bu, ev sahibi yıldıza yakın yörüngede dönen sıcak tozları tespit etmemiz gereken Hubble’ın pasif koronagraf tekliflerinden yüz kat daha iyi, çok yüksek bir kontrast seviyesi sağlamaya yardımcı olacak.”

Gelecekteki görevler için bir yol gösterici

Hubble Uzay Teleskobu gibi diğer gözlemevleri, ev sahibi yıldızlarından uzak – yıldızlarından Neptün’ün Güneş’ten daha uzak – soğuk enkaz disklerini gözlemlerken, yaşanabilir bölge bölgesinde hiç kimse sıcak tozu fotoğraflayamadı. Önceki NASA projeleri, yaşanabilir bölgelerdeki ekzodiyakal tozun ön ölçümlerini yapmış olsa da, gelişmiş yüksek kontrastlı Coronagraph Enstrümanı ve uzayda sabit konumu sayesinde Roman’ın görüntüleri çok daha hassas olacak. Hubble gibi düşük Dünya yörüngesi yerine Lagrange Noktası 2 (L2) çevresinde Dünya’dan bir milyon mil uzakta yörüngede dolanmak, gezegenimizin bu gözlemleri yapmak için bu kadar zorlu bir ortam sunmayacağı anlamına geliyor.

Sıcak enkazı ev sahibi yıldızlara daha yakın olarak görüntülemek önemlidir, çünkü dış toz disklerinden farklı malzemelerden yapılmıştır. Ev sahibi yıldıza daha yakın, kayalık taneler toza hakimdir; daha uzakta, büyük ölçüde buzlu tanelerden oluşur. Her bölgedeki enkaz farklı süreçler tarafından yaratılıyor, bu nedenle ekzodiyakal tozun kimyasını incelemek, gökbilimcilerin diğer yıldızların etrafındaki dış bölgeleri gözlemleyerek elde edemeyecekleri bilgiler sunuyor.

Debes, “Bu tozu araştırarak, yaşanabilir bölge gezegenlerini görüntülemeyi amaçlayan gelecekteki görevler için önemli bilgiler sağlarken gezegen sistemlerini şekillendiren süreçler hakkında bilgi edinebiliriz.” Dedi. “Yakındaki sistemlerde olası gezegenlerin yolunda ne kadar ekzodiyakal tozun olduğunu bularak, gelecekteki teleskopların onu görebilmek için ne kadar büyük olması gerektiğini söyleyebiliriz. Dünya analogları için.”