Dünya'dan görüntülenen en sönük gezegen: Beta Pictoris d

Bir gökbilimci ekibi, Beta Pictoris yıldızının çevresinde dönen üçüncü bir gezegen keşfetti. Yeni gezegen Beta Pictoris d, aynı sistemde keşfedilen ilk gezegen olan Beta Pictoris b'den 100 kat daha sönük ve yer tabanlı teleskoplarla görüntülenen en hafif ötegezegenler arasında. Gezegeni Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskobu (ESO VLT) ile fark eden ekip, onun on yılı aşkın süreyi kapsayan arşiv gözlemlerinde saklandığını buldu.

Bugün The Astrophysical Journal Letters'ta yayımlanan çalışmanın eş lideri ve Birleşik Krallık'taki Edinburgh Üniversitesi'nde gökbilimci olan Ben Sutlieff, "Bu tesadüfi bir keşifti" diyor. Sutlieff, "Başlangıçta sistemdeki bilinen bir gezegen olan Beta Pictoris b'ye zaman içinde nasıl değiştiğini görmek için daha yakından bakmak istiyorduk" diye ekliyor. Ancak ekip sistemin görüntülerini analiz etmeye başladığında Beta Pictoris b'den ayrı duran başka bir şey fark etti ve bu onları tamamen yeni bir yola soktu.

Çalışmanın diğer eş lideri ve Almanya'daki ESO'da gökbilimci olan Markus Bonse, verilere bakarken söylediği şeyi şöyle hatırlıyor: "'Orada başka bir şey var, gördün mü?'" Ekip, tespitin niteliğini doğrulamak için ESO arşivine, yani ESO tesisleriyle yapılmış geçmiş gözlemlerin kataloğuna baktı. Yeni gezegen Beta Pictoris d'yi, 11 yıl öncesine uzanan birçok görüntüde, hatta daha büyük komşusu Beta Pictoris b'nin parıltısı karşısında zar zor görünür olduğu bir görüntüde buldu. Çalışmanın ortak yazarı ve Birleşik Krallık'taki Oxford Üniversitesi'nde gökbilimci olan Jayne Birkby, "Görünüşe göre gezegen d on yıldan fazla süredir bizimle saklambaç oynuyormuş ve ancak şimdi 'seni buldum!' diyebiliyoruz" diyor.

Yeni keşfedilen gezegen, sistemdeki diğer ikisi gibi Jüpiter ya da Satürn benzeri bir gaz devi. Ancak Beta Pictoris d'nin yörüngesi, Beta Pictoris b ve Beta Pictoris c gezegenlerinkinden çok daha geniş. Üstelik ilk iki gezegenin her biri Jüpiter'in yaklaşık on katı kütleye sahipken yeni gezegen Jüpiter'den yalnızca 2,4 kat kütleli; bu da onu yer tabanlı teleskoplarla görüntülenen en hafif gezegenlerden biri yapıyor. Gezegen ayrıca görece soğuk ve bu nedenle konak yıldızına kıyasla son derece sönük.

Bir nesnenin ışığının fotoğraftaki gibi yakalandığı doğrudan görüntüleme, yalnızca çok daha parlak konak yıldızlarının yanında görünecek kadar parlak gezegenler için işe yarıyor. Dolayısıyla Beta Pictoris d kadar sönük bir gezegenin doğrudan görüntüsünü almak önemli bir başarı. Bonse, "Yeni gezegen, aynı sistemdeki ünlü gezegen Beta Pictoris b'den 100 kat daha sönük; bu da onu Dünya'dan doğrudan görüntülenen en sönük ötegezegen yapıyor" diye açıklıyor [1].

Dünya'dan 63 ışık yılı uzaklıktaki Beta Pictoris d'nin bu ilk net tespiti, Sutlieff, Bonse ve ekibi tarafından VLT'deki ERIS cihazıyla yapıldı. Kaliforniya Üniversitesi'nden Aidan Gibbs'in yönettiği bağımsız bir ekip de aynı gezegeni ABD, Avrupa ve Kanada uzay ajanlarının ortak tesisi olan James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile keşfetti. Onların sonuçları da bugün The Astrophysical Journal Letters'ta yayımlandı.

Bir tespitten yola çıkarak gezegen keşfini doğrulamak için gökbilimcilerin genellikle takip gözlemleri yapması gerekir. Ancak bu sistem kapsamlı biçimde incelenmişti ve ESO ile JWST bilim arşivlerinde çok sayıda görüntü saklıydı. Birkby, Beta Pictoris sistemini gözlemlemek için daha önce kullanılan bir başka VLT cihazına atıfla, "Sevindirici biçimde, daha önceki SPHERE gözlemlerinde ortaya çıktı" diyor. Gezegen, JWST'nin bir cihazı olan NIRCam'in arşiv gözlemlerinde de görüldü. Ekip artık olası yeni gezegeni nerede arayacağını bildiğinden, Birkby'ye göre "meğer hep verilerin içinde saklanıyormuş!" Ortak yazar Valentin Christiaens (CEA Paris-Saclay, Fransa) ise şunu ekliyor: "Arşivdeki SPHERE verilerindeki tespitler yalnızca kendi başlarına çok heyecan verici olmakla kalmıyor, aynı zamanda VLT cihazlarının arşivlerinde hâlâ pek çok hazinenin saklı olduğunu da düşündürüyor!"

Beta Pictoris, HR 8799'dan sonra ikiden fazla gezegenin doğrudan görüntülendiği ikinci sistem oldu. Sutlieff, "Doğrudan görüntülenmiş birden fazla ötegezegenin bulunduğu sistemler keşiflerin 'kutsal kâseleri'dir; çünkü farklı ötegezegenlerin aynı oluşum ortamında nasıl olduğunu bize çok şey öğretebilirler" diyor [2]. Beta Pictoris d ayrıca gezegen sistemindeki bir gizemi de çözüyor: gezegen oluşumundan arta kalanlardan meydana gelen çevredeki enkaz diskinin belirli biçimini açıklayacak tam doğru kütleye ve konuma sahip.

Beta Pictoris d'nin bu yolla keşfi, ESO'nun yakında devreye girecek Son Derece Büyük Teleskobu (ELT) dahil, sönük gezegenlerin göz önünde saklanıyor olabileceği gezegen sistemlerinin daha fazla doğrudan görüntülenmesini teşvik ediyor. Makalenin ortak yazarlarından ve Edinburgh Üniversitesi gökbilimcisi Beth Biller, "Gezegenlerin arkadaşları var gibi görünüyor. Doğrudan görüntülenmiş ünlü ötegezegen sistemlerinin çoğunda aynı sistemde birden fazla dev gezegen var gibi ve bu sistemlerde ELT cihazlarıyla ortaya çıkarılabilecek daha düşük kütleli başka gezegenler de büyük olasılıkla saklanıyor" diyor.

Notlar

[1] Beta Pictoris d, sistemin uzaklığına göre düzeltildiğinde Dünya'dan görüntülenen en sönük ötegezegen; yani yalnızca boyutu ve sıcaklığı nedeniyle mutlak kadirde en sönük (uzaklığın da sönüklüğe katkı yaptığı görünür kadirde değil).

[2] Beta Pic, hepsi aynı yaştaki yıldızlardan oluşan bir grubun parçası ve bunların bazılarının da gezegenleri var. Beta Pic d bu gezegenlerden biri olan 51 Eri b'nin neredeyse ikizi gibi görünüyor; bu da gökbilimcilerin gezegenlerin zaman içinde nasıl evrildiğini ve büyüdüğünü gösteren modellerini ikisiyle de sabitleyebileceği anlamına geliyor.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma, The Astrophysical Journal Letters'ta yayımlanacak bir makalede sunuldu. B. J. Sutlieff ve M. J. Bonse'nin birlikte yönettiği makale; Belçika, Fransa, Almanya, İrlanda, İtalya, Hollanda, İsviçre, Birleşik Krallık ve Şili'den 90'dan fazla yazarı bir araya getiriyor.

Bu haber, ESO Gözlemevi tarafından yayımlanan metinden çevrilmiştir.