Astronomlar tarihin en genç exoplanetini keşfetti: “Yeni doğmuş” dünya eski veri arşivlerinde gizliydi

Şili merkezli bir astronomi ekibi, tarihte gözlemlenen en genç exoplaneti (güneş sistemimiz dışındaki gezegen) tespit etti. Yaklaşık 450 ışık yılı uzaklıktaki Elias 2-24 yıldızının etrafında, henüz oluşumunu tamamlamadan gaz ve toz diskinin içinde bulunmaya devam eden bu gezegenin yaşının milyon yıldan az olduğu belirlendi. Çalışmayı yürüten ekip, “bebek” olarak nitelendirilen bu dünyanın keşfini, yıllardır arşivlenen eski gözlem verilerinin yeniden değerlendirilmesiyle gerçekleştirdi.

Elias 2-24 b adını aldığı yıldızın etrafında, gezegen oluşumunun sürdüğü bir madde diski içinde yer alıyor. Kütlesi Jüpiter’in kütlesine yakın olan gezegen, bu kadar büyük olmasına rağmen bilinen en genç gezegen konumunda. Önceden “en genç exoplanet” rekorunu paylaşan dört dünya ise 5 milyondan fazla yaşında olduğundan, yeni keşif bu alanda köklü bir kırılma oluşturuyor.

Eski veri arşivlerinden ortaya çıkan dev gezegen

Kaşif ekibi, Şili’deki Universidad Diego Portales üniversitesinde doktora öğrencisi olan Andrea Bernardi önderliğinde kuruldu. Ekip, Hawaii’de bulunan Keck gözlemevinin arşiv verilerini inceledi. Çalışmanın odağındaki Elias 2-24 yıldızı, kendisini saran bir toz diskiyle dikkat çekiyor. Bulgular, Şili’nin Atakama bölgesindeki ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) gözlemevi ve Avrupa Güney Gözlemevinin (ESO) çok büyük teleskopu (VLT) ile yapılan önceki gözlemleri destekledi; bu gözlemler, Elias 2-24’ün etrafındaki toz diskinde bir açıklıkta bir nesnenin bulunabileceğine işaret ediyordu.

Bu şüpheleri ve gezegeni doğrulayan arşiv verileri, Keck’in koronograf ile yapılan gözlemlerinden geldi. Koronograflar, çok uzakteki yıldızlardan gelen parıltıyı engelleyerek o yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerden yansıyan ışığın doğrudan gözlem için yakalanmasını sağlıyor. Ekip, gezegen oluşumunun gerçekleşiyor olabileceği toz diskeriyle çevrili yedi uzak yıldızı böyle koronograf verileri içinde inceledi ve disklerden birindeki açıklıkta gizli bir gezegen bulma ihtimalini değerlendirdi.

“Gezegener bu açıklıkların içinde bulunmalı, çünkü onları kendileri oymaktalar. Ve Elias 2-24 b’yi tam da burada bulduk.”

Andrea Bernardi, çalışmanın baş yazarı, Universidad Diego Portales (Şili)

Ekip haklı çıktı ve gezegen bu açıklıkta tespit edildi. Çalışmanın ortak yazarlarından ve Şili’deki Instituto de Estudios Astrofísicos üniversitesinden profesör olan Lucas Cieza, keşfin önemine dikkat çekti.

“Gezegen oluşumu modellerimiz zaten en genç bilinen gezegen için önceki rekor sahiplerini açıklamakta zorlanıyordu. Elias 2-24 b bize, en iyi gezegen formation modellerimizin bile bazı önemli süreçleri hala kaçırdiğini gösteriyor.”

Lucas Cieza, çalışmanın ortak yazarı, Instituto de Estudios Astrofísicos (Şili)

“Bebek gezegenlere karşı büyük ölçüde körüz”

Cieza, galaksinin sürekli yeni yıldız ve gezegen ürettiğini vurgulayarak, her evre aşamasında çok sayıda nesne bulunduğunu belirtti. Ancak çoğu teleskopun algılayabildiği alanlarda ciddi bir boşluk olduğunu ekledi.

“Galaksi sürekli yeni yıldız ve gezegen üretiyor, bu yüzden evrimin her aşamasında çok sayıda nesne var. Bu da bize teoriye göre tüm süreci görebileceğimiz anlamına geliyor; ancak çoğu teleskopun algılayabildiği alanda büyük bir boşluk var. Şu an için bu bebek gezegenlere karşı büyük ölçüde körüz.”

Lucas Cieza, çalışmanın ortak yazarı

Yeni nesil teleskoplar umut veriyor

Astronomlar, gezegen algılamanın geleceğine bakarken, NASA’ın Nancy Grace Roman Uzay Teleskopu ile daha fazla doğrudan gözlem yapmayı umuyor. Koronograf Enstrümanı, 30 Ağustos’ta bu uzay teleskopuyla birlikte uzaya fırlatıldı ve uzaya gönderilen ilk koronograf enstrüman oldu. Bilim insanları, bunun exoplanetlerin ve atmosferlerinin daha derinlemesine incelenmesine olanak sağlayacağını bekliyor.

“Genelde telesopların ayrı ayrı çalıştığını duyuyoruz; ancak bu doğrulama yalnızca çok sayıda teleskopun birlikte kullanılmasıyla mümkün oldu. Elias 2-24 b, mevcut telesopların algılayabileceği sınırda. Ancak NASA’ın Nancy Grace Roman Uzay Teleskopu gibi yeni enstrümanlarla böyle keşiflerin daha kolay hale gelmesi bekleniyor.”

Andrea Bernardi, çalışmanın baş yazarı

Bu çalışma, 16 Eylül’de The Astrophysical Journal Letters adlı dergide yayımlandı.