Gözlerinizi kapatır ve uzaktaki bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegen sistemi hayal ederseniz, ne görürsünüz?
Çoğu insan için, bu tür düşünceler Güneş Sistemini yansıtan sistemleri çağrıştırır : daireye yakın yörüngelerde ev sahibi bir yıldızın yörüngesinde dönen gezegenler – daha yakın kayalık gezegenler ve buzlu derinliklerde Jüpiter gibi devler .
Ancak, kozmosu ne kadar çok incelersek, bizimki gibi gezegen sistemlerinin bir kuraldan çok bir istisna olabileceğini o kadar çok fark etmeye başlarız.
Satürn’den biraz daha büyük, gaz halindeki bir gezegene sahip, son derece hızlı bir yörüngede ev sahibi yıldızının yüzeyini kaydıran bir sistem hayal edin. Cehennem gibi sıcak ve donuk bir kırmızı parlıyor, yıldız ışımasıyla kavrıyor.
Sonra daha uzakta, Jüpiter’den daha büyük, uzak ve oldukça uzun bir yörüngede hareket eden ve onu geleneksel bir gezegenden çok bir kuyruklu yıldız gibi gösteren başka bir dev gezegen hayal edin.
Kulağa pek eve benzemiyor, değil mi? Yine de bulduğumuz şey buydu.
HD83443 gezegen sistemiyle tanışın
HD83443 sisteminin hikayesi, 20. yüzyılın sonlarında, gökbilimcilerin Güneş’e benzer yıldızları saplantılı bir şekilde gözlemlemeye başladıkları zaman başlar. Görünmeyen gezegen arkadaşlarının etkisi altında ileri geri sallanan bu yıldızların kanıtını arıyorlardı .
Araştırmacılar, Coonabarabran yakınlarındaki Siding Spring Gözlemevi’ndeki 3,9 metrelik Anglo-Avustralya Teleskobu’nu kullanarak, HD83443 yıldızının yörüngesinde dönen bir gezegen keşfettiler . Bu gezegen, HD83443b, gaz devleri Satürn ve Jüpiter kadar büyüktü.
Ama benzerlikler burada sona erdi. HD83443b bir “sıcak Jüpiter”dir: Ev sahibi yıldızının (Güneş’ten biraz daha küçük ve daha soğuk olan) yüzeyini sıyırarak geçen ve her turu üç Dünya gününden daha kısa sürede tamamlayan dev bir gaz gezegeni!
Keşfinden bu yana yirmi yıl boyunca HD83443’ün hareketlerini izlemeye devam ettik. Son yıllarda, bu çalışmayı Southern Queensland Üniversitesi’ndeki Mt Kent Gözlemevi’nde yürütüyoruz .
Gözlemlerimizi başkalarıyla birleştirerek, geçen ay yayınlanan bir makalede tanımladığımız sistemde garip yeni bir gezegen keşfettik .
Bu dünya, HD83443c, ev sahibi yıldızının yörüngesinde 22 yıldan fazla zaman alıyor ve cehennem gibi kardeşinden yaklaşık 200 kat daha uzakta. HD83443c’nin “yılı” çok uzun olduğundan, varlığını doğrulamak için – ev sahibi yıldızının etrafında tek bir tur izleyerek – yirmi yıldan fazla gözleme ihtiyacımız vardı.
Ama gerçekten olağandışı olan, yörüngesinin eksantrikliğidir. Güneş Sistemindeki gezegenler dairesele yakın yörüngeleri takip ederken, HD83443c Güneş Sistemimizdeki kuyruklu yıldızları anımsatan çok daha uzun bir yol izler.
Gezegensel bir tangonun ardından
“Sıcak Jüpiter” HD83443b gibi gezegenler, evlerine yakın hiçbir şeye benzemedikleri için gökbilimciler için özellikle ilgi çekicidir. Jüpiter gibi gaz devleri, yaşamlarına buzların bol olduğu ev sahibi yıldızlarından uzakta başlar.
Bu buzlar, kendilerini devasa atmosferlerde örtmek için yeterli kütleyi kazanarak hızla büyümelerine izin verir.
Güneş Sistemi’nin dev gezegenlerinden farklı olarak, HD83443b olgunlaştıkça, ev sahibi yıldızına yakın olmak için içe doğru göç etmiş olmalı. Bu göçe ne sebep oldu?
Yıllar boyunca, gökbilimciler birçok sıcak Jüpiter buldular. Bu tuhaf gezegenleri anlamaya çalışırken, göçlerini açıklamak için çeşitli mekanizmalar önerildi – ancak çoğu durumda, göçün nedenine dair herhangi bir kanıt uzak geçmişte kaybolur.
Bununla birlikte, HD83443b’nin özel durumunda, yeni keşfimiz dumanlı silahın kanıtını sağlamış gibi görünüyor. Yeni keşfedilen dünya HD83443c, kardeşinin şu anki cehennem yörüngesine düşmesinin nedeni olabilir.
HD83443c ve HD83443b’nin ilk olarak HD83443 sisteminin buzlu derinliklerinde oluştuğunu hayal edin. Yıldızı çevreleyen ve “protoplanetary disk” olarak adlandırılan devasa gaz ve toz diskine gömülmüş olacaklardı.
Gezegenler diskin içinde hareket ettikçe, diskten beslendiler, giderek daha fazla kütle kazandılar ve etraflarındaki diskle etkileşime girdikçe yavaşça içeriye doğru sürüklendiler.
Sonunda birbirlerine çok yaklaştılar. Tam olarak çarpışmadılar, ancak birbirlerinin yanından geçerken, muazzam yerçekimleri bir sapan gibi davrandı ve ikisini de yeni yörüngelere fırlattı.
Sıcak Jüpiter olan HD83443b, yakın çarpışmanın ilk sahnesine doğru dışa doğru sallanmadan önce, en yakın yaklaşımında yıldızın yüzeyini süzülen bir yörüngeye içe doğru fırlatıldı. Diğer gezegen, HD83443c, mevcut uzatılmış yoluna doğru dışarı fırladı.
Bin yıldan fazla bir süredir dikkate değer bir şey oldu. HD83443b, ev sahibi yıldızına her yaklaştığında, varlığı yıldızın gelgitlerini artırdı ve karşılığında ev sahibi yıldız, gelgitlerin yükselmesine neden oldu. Bu, esasen HD83443b’nin hareketine “frenleri uygulardı”.
Bu, HD83443b’nin ana yıldızın yanından her geçişinde küçük bir hız kaybettiği anlamına gelir. Tekrar dışarı doğru uçarken eskisi kadar uzağa gidemedi ve yörüngesi yavaş yavaş dairesel hale geldi. Hayatının geri kalanını üzerinde geçireceği şu anki minik, dairesel yörüngesine ulaşana kadar içeriye doğru sürüklendi.
Ancak HD83443c böyle bir kaderle karşılaşmadı. HD83443b ile ilk karşılaşması sırasında dışarı fırladıktan sonra, merkez yıldızdan o kadar uzak kaldı ki yörüngesi hiç etkilenmedi.
Çok yavaş ve uzun yörüngesi, sistemin genç olduğu zamanlardaki ilk gezegensel karşılaşmanın kanıtıdır.
Ev gibisi yok mu
Bu hikaye büyüleyici – ama uzaylı dünyaları için devam eden araştırmamızın ana amacı, daha çok ev gibi yerler bulmak.
Ev sahibi yıldızlarından uzak yörüngelerde dönen dev gezegenler ile bizimkine benzer gezegen sistemleri bulmak için bizi HD83443c’ye yönlendiren aynı araçları kullanıyoruz. Onlarca yıl uzaktaki yıldızlara bakıp onların zarif göksel valsini izlememiz gerekebilir.
HD83443’e benzer, gezegen sistemlerinin gerçek çeşitliliği hakkında daha fazlasını ortaya koyan çok daha şaşırtıcı sistemler bulacağımıza şüphe yok.