Yakın gelecekte, güçlü yeni teleskoplar exoplanet biliminde büyük bir sıçramayı güçlendirecek. Ultra Büyük Teleskop (Extremely Large Telescope), Değirmen Taşı Magellan Teleskobu (Giant Magellan Telescope) ve Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi (Habitable Worlds Observatory) gibi teleskoplar bizleri exoplanet tespitinin ötesine taşıyacak. Bunlar exoplanetlerin doğrudan görüntülenmesini, atmosferik spektroskopi ve daha hassas radyal hız ölçümlerini sağlayacak. Bundan da öteye giderek kayalık gezegenlerde—özellikle yakındaki M cüsseli yıldızların etrafında—biyolojik işaretler tespit edebilirler, eğer böyle işaretler varsa.
Ancak bu güçlü aletlerde gözlem süresi son derece yüksek talep görecek. Araştırmaları için gözlem süresi isteyen astronomlar, güçlü bir gerekçe sunmak zorundalar. Bu gerekçenin bir parçası neyi hedeflemek gerektiğini bilmekten geçer. Bunun da ayrıntılı ön hazırlık gerektiği gerçeği var.
Michigan Üniversitesi’nden astronomers önderliğinde yapılan yeni araştırma, bu ön çalışmaların bir parçasını oluşturuyor. Radyal hız yöntemini kullanarak yakın bir ikiz yıldız sistemini hedef aldılar ve daha güçlü gelecek teleskoplarla yapılacak gözlemler için ideal hedefler olacak olan kayalık gezegenleri araştırdılar. Bu çalışma, Samanyolu’ndaki çok sayıda yıldızın ikiz yıldız olması nedeniyle özellikle önem taşıyor. Geçiş (transit) tespit yöntemi, ikiz yıldızların etrafındaki exoplanetleri tespit etmekte zorlanabilir. Radyal hız yöntemi ise bu sistemlerde daha güçlüdür.
Sonuçları, “70 Oph AB’nin Yüzyıllık Radyal Hız ve Astrometrik İzlemi: Yeni PFS Verileri ve Olası Gezegen Ortakları Üzerinde Kısıtlamalar.” başlıklı makalede The Astrophysical Journal dergisinde yayımlandı. Baş yazar, Michigan Üniversitesi Astronomi Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı olan Yiting Li’dir.
70 Oph AB sistemindeki iki yıldız da yaklaşık 6,2 milyar yaşında ana dizin yıldızlarıdır. 70 Oph A yaklaşık 0,89 güneş kütlesine, 70 Oph B ise yaklaşık 0,73 güneş kütlesine sahiptir. Tamamen Güneş benzeri yıldızlar sayılmazlar çünkü daha az kütleli ve soğundurlar. İkisi arasında 70 Oph A daha çok Güneş benzeridir.
“5,1 pc uzaklıktaki 70 Oph AB ikiz yıldız sistemi, olgun kayalık gezegenleri taramaya yönelik gelecek doğrudan görüntüleme ve astrometri görevleri için en uygun hedeflerden biridir,” diyorum yazarlar. Araştırmacılar, Şili’deki 6,5 m Magellan II Clay Teleskobunu ve Gezegen Bulucu Spektrografını (PFS) kullanarak 70 Oph AB sistemindeki yıldızlardan yeni radyal hız verileri kaydettiler. 2025 yılında 70 Oph A için 499, 70 Oph B için ise 334 ölçüm topladılar. Bu yeni RV ölçümlerini on yılları kapsayan arşiv RV verileri ve spektrometri verileriyle birleştirdiler. Oph A için 27 yıllık RV taban veri özellikle önemliydi.
Yıldızlarda değişken radyal hız ölçümleri bulmalarına rağmen, exoplanetleri bunun nedeni olarak elemişlerdir.
“Her iki bileşenin uzun süreli RV değişkenliğinin yıldız aktivitesiyle dönme periyotları tarafından modüle edildiği sonucuna varıyoruz ve her iki bileşende de tutarlı bir gezegen sinyalinde tespit etmiyoruz,” diyorlar.
Sisteme hiçbir gezegen bulunamaması hayal kırıklığı yaratmış olsa da, bu sonuç yine de bilimsel açıdan değerlidir. Böyle bir sıfır sonucu (null result) yine veri sayılır ve veri noktaları ne kadar çoksa, exoplanet bilim o kadar ilerleyebilir.
“Bu, hem hayal kırıklığı hem de heyecan verici bir karışım,” diyor baş yazar Li bir basın açıklamasında. “Jüpiter boyutunda bir gezegen olmadığını öğreniyoruz ama aynı zamanda bu tarihi sistemin en yeni bölümünü de açıyoruz.”
Bu çalışma aynı zamanda 70 Oph A ve B’nin yörüngelerinin artık gökteki en iyi anlaşılan yörüngelerden biri olduğunu da gösteriyor. Araştırmacılar, sistemdeki salınımların yıldız aktivitesinden kaynaklandığını, gezegenlerden değil, ortaya koyan yeni bir hassasiyet derecesi elde ettiler. Araştırma kütük Jüpiter boyutundaki gezegenlere yönelikti ve sonuçlar, sistemdeki herhangi bir exoplanetin boyutu üzerinde belirli sınırlar içinde kısıtlamalar getirerek onları elemişlerdir. “Yörüngedeki ikizin düzleminde yörünge yapan herhangi bir gezegen için üst sınır koyuyoruz,” açıklıyorlar yazarlar.
70 Oph A için sonuçlar, yaklaşık 5 au içine yerleşmiş Jüpiter kütlesindeki exoplanetleri elemişlerdir. 70 Oph B için ise ~0,25-0,3 Jupiter kütlesindeki exoplanetler 0,5 au içinde elemişlerdir.
Ancak veriler, Satürn kütlesinde veya daha küçük gezegenlerin 70 Oph A’nın etrafında yaklaşık 2,5 au’ya kadar kararlı yörüngelerde dolanmasına izin veriyor.
“Yeni sınır, gelecekte en iyi arama stratejilerini tasarlamamızı sağlıyor,” diyor U-M astronomi bölümü başkanı ve kıdemli ortak yazar Michael Meyer. “Aslında Michigan Üniversitesi, bu sistemin birkaç hedefden biri olduğu ikiz yıldızlara odaklanacak SHERA adlı bir uzay görevini çalıştıran bir ekibin parçasıdır. 70 Oph AB kesinlikle NASA’nın Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi gibi amiral gemisi görevlerinin hedefi olacaktır.”
“Yiting, dünyanın her yerinden muazzam miktarda veri topladı ve tüm olasılıkları özenle inceledi,” diyor Meyer. “Bu, yıldız aktivitesinin radyal hız kullanarak gezegen sinyallerini nasıl taklit edebileceğine dair uyarıcı bir hikayedir.”
Bu çalışmanın yaşanabilirlik çalışmalarının da sonuçları var. Bir yüzyıldan fazla RV ve astrometri verisi kullanılarak 70 Oph A ve 70 B’nin yörüngeleri artık çok sıkı biçimde kısıtlandı. Dinamik kütleleri artık çok hassas biçimde biliniyor. Bu da, 70 Oph AB’nin artık en iyi karakterize edilmiş yakın güneş-tipi ikiz yıldızlardan biri olduğu anlamına geliyor.
“Bu özellikle ikiz yıldızlarda yaşanabilirlik çalışmalarında değerlidir; çünkü even küçük tefrikçilik veya periastron uzaklığındaki değişiklikler bile uzun süreli kararlı bölgelerin kapsamını önemli ölçüde değiştirebilir,” diyorlar yazarlar. “70 Oph AB, ikiz sistemlerde yaşanabilir gezegenlerin araştırılması ve karakterize edilmesinde benzersiz bir fırsat sunuyor.” Ayrıca “70 Oph, HZ’nin (yaşanabilir bölge) uzaysal olarak çözülebileceği en yakın ikiz yıldızlardan biri,” diyorlar.
Exoplanet sayıları konusunda artık bildiklerimiz göz önüne alındığında, 70 Oph AB sisteminde hiçbir gezegen bulunmaması olağandışı olurdu. Dolayısıyla hiçbiri bulunamamış olsa da, sonuçlar muhtemelen orada olası olanları bulma çabasını daha da yoğunlaştırabilir. Sonuçlar, boyutça Världen benzeri bir exoplanetin hala orada yaşayabileceğini gösteriyor.
“Çalışma gezegenler için bir yasak değil, üst sınır koyuyor,” diyor Li. “Evrende ve Samanyolu’nda gezegenlerin ne kadar yaygın olduğunu düşündüğümüzde, orada başka gezegenler de bulacağımıza bahse girerim.”
“Yıldız ikizleri Världen benzeri gezegenlere ev sahipliği yapabiliyorsa, 70 Oph bakılacak en iyi yerlerden biridir,” diyorlar yazarlar sonuçta.
Inga kommentarer ännu