Türk bilim insanı öncülüğünde 4 yeni ötegezegen keşfi

Ankara Üniversitesi (AÜ) Fen Bilimleri Enstitüsü Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı doktora öğrencisi Selçuk Yalçınkaya'nın tez çalışması kapsamındaki "Süper-Dünya ve Mini-Neptün Türü Ötegezegenlerin Keşfi ve Karakterizasyonu" araştırmasının sonuçları, gök bilimi alanındaki en prestijli dergilerden "Astronomy & Astrophysics"te yayımlandı.

"TÜBİTAK 2214-A Yurt Dışı Doktora Sırası Araştırma Burs Programı" kapsamında desteklenen Yalçınkaya, tez çalışmalarının bir kısmını Belçika'daki Liege Üniversitesinde yürüttü.

Burada ve Türkiye'de çalışmalarına devam eden Yalçınkaya, aralarında Nobel ödüllü bilim adamının da bulunduğu uluslararası gök bilimcilerden oluşan ekibiyle, gezegen keşfinde sık kullanılan "geçiş yöntemi"ni kullanarak, Güneş'ten küçük ve soğuk "TOI-5799" yıldızının etrafında 2, "TOI-1743" ve "TOI-6223" yıldızlarının etrafında da birer olmak üzere 4 ötegezegeni ilk kez tespit etti.

AÜ Kreiken Rasathanesi (AUKR) ve Türkiye Ulusal Gözlemevi (TUG) teleskoplarının da kullanıldığı çalışmada yaklaşık 90 ışık yılı uzaklıktaki "TOI-5799" yıldızının etrafında keşfedilen ötegezegenlerden biri olan "TOI-5799c"nin, yıldızın yaşanabilir bölgesinin iç sınırında yer aldığı belirlendi.

Bu doğrultuda ötegezegenin yaşanabilir bölgede yer almasına bağlı olarak atmosferinin bulunması olasılığı, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yaşam bulgularına dair gözlem yapılabilme ihtimalini öne çıkarıyor.

"Dünya'dan yaklaşık yüzde 70 daha büyük ve karasal gezegen"

Yalçınkaya, çalışmaya ilişkin keşfettikleri ötegezegenlerin önceden TESS Uzay Teleskobu'nun incelemeleri sonucu "ötegezegen adayı" olduklarını söyledi.

Teleskobun uzayda 30 günlük sürelerle ötegezegen adayların yıldızlarında neden oldukları ışık kayıplarından hareketle "geçiş sinyali" aradığını anlatan Yalçınkaya, "Daha sonra bu geçiş sinyalinin o bölgedeki hangi yıldızdan geldiğini bizim rasathanemizde bulunan 80 santimlik teleskoplar gibi Dünya'nın dört bir yanında bulunan teleskoplarla gözleyip o sinyalin gerçekten oradaki yıldızdan mı geliyor yoksa yanındaki başka bir yıldızlardan mı geliyor, onu tespit ediyoruz. Ardından yine farklı türden gözlemsel deneyler yaparak bu sinyalin doğasını araştırıyoruz ve bu şekilde keşfi gerçekleştiriyoruz." diye konuştu.

Farklı ülkelerdeki teleskoplarının yanı sıra AUKR ve TUG'daki teleskoplarla da çalışmalarını sürdürdüklerini anlatan Yalçınkaya, TÜBİTAK'tan aldığı destekle çalışmaların bir kısmını yurt dışında gerçekleştirdiğini söyledi.

Çalışmaların sonucunda "TOI-5799" yıldızında 2, "TOI-1743" ve "TOI-6223" yıldızlarında da birer olmak üzere 4 ötegezegeni tespit ettiklerini dile getiren Yalçınkaya, şunları kaydetti:

"Bunlardan bir tanesi 'TOI-6223b', Neptün büyüklüğünde bir gezegen ancak kendi yıldızına çok yakın. Dolayısıyla sıcak-Neptün diye adlandırılan bir gezegen. Yarıçapı olarak Neptün'e benziyor ama gerçekte ona benzeyip benzemediğini şu an için bilmiyoruz. Bunun için atmosferinde ne gibi gazlar var, buna bakılması gerekiyor. Diğer gezegen 'TOI-1743b' Süper-Dünya türünden bir gezegen. Dünya'dan yaklaşık yüzde 70 daha büyük ve bir karasal gezegen. Muhtemelen atmosferinde uçucu gazları tutamıyor."

"TOI-1743b"nin, yıldızına çok yakın bir gezegen olduğunu, Dünya Güneş etrafındaki bir turunu 365 günde tamamlarken bu ötegezegenin ise turunu 4 günde tamamladığını ifade eden Yalçınkaya, "Dolayısıyla ötegezegen, çok yakın ve sıcak. Yıldızından gelen yüksek enerjili maddelere maruz kaldığı için muhtemelen bir atmosferi yok, atmosferi soyulmuş. Bizim Dünya'mızın manyetik alanı, bizi bu tür etkilere karşı koruyor. Çok büyük ihtimalle atmosferini kaybetmiş Süper-Dünya türünden bir gezegen."

"İleride atmosferi gözlenip yaşam var mı, yok mu buna bakılabilir"

Yalçınkaya, bir diğer yıldız olan "TOI-5799" sisteminin ilginç olduğunu, burada "TOI-5799b" ve "TOI-5799c" olmak üzere 2 ötegezegen keşfettiklerini, ikisinin de Dünya'dan yüzde 70 büyük olduğunu söyledi.

Bu sebeple ötegezegenlerin "Süper-Dünya" kategorisinde olduklarının altını çizen Yalçınkaya, karasal olma ihtimallerinin yüksek olduğunu dile getirdi.

Bu ötegezegenlerden "TOI-5799b"nin yıldızına yakın ve sistemin iç kısmında yer aldığını ve yıldızının etrafında 4 günde bir turunu tamamladığını belirten Yalçınkaya, yıldıza çok yakın olması nedeniyle gezegenin sıcaklığından dolayı yaşam bulunma ihtimalinin çok düşük olduğunu söyledi.

[Fotoğraf: AA]

"TOI-5799c"nin ise yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer aldığını ve bir turunu 14 günde tamamladığını ifade eden Yalçınkaya, şu bilgileri paylaştı:

"Gezegen, yıldızının yaşanabilir bölgesinde yer alıyor. Bu yaşanabilir bölge şu demek, yıldızından öyle bir uzaklıkta olacak ki yüzey sıcaklığı suyun sıvı halde kalabilmesine imkan sağlayacak. Bu gezegenin yaklaşık 63 derece yüzey sıcaklığına sahip olması bekleniyor ama atmosfer de işleri biraz değiştirebiliyor. Bu gezegenin nasıl bir atmosferinin olduğunu bilmiyoruz. Mesela bizim Güneş Sistemi'mizdeki Venüs gibi sera etkisi çok yüksek olan gazları içeriyor olabilir. Dolayısıyla beklediğimizden çok daha sıcak olabilir ya da atmosferin üst katmanlarında yansıtıcılığı yüksek bulutlar olabilir. Kendi yıldızından gelen ışığını geri yansıttığı için beklenenden soğuk da olabilir. Bunu henüz bilmiyoruz ama bu gezegen, atmosfer çalışmalarına müsait. Dolayısıyla gelecekte nasıl bir atmosferinin olduğuna dair bilgiler edinebiliriz.

Şimdiye kadar böyle karasal bir gezegen etrafında bir atmosferin varlığı keşfedilemedi çünkü bunu yapmak çok zor çünkü gezegen zaten çok küçük. Atmosferi daha da ince olduğu için gezegenin atmosferinin varlığını tespit etmek çok zor ama keşfettiğimiz 'TOI-5799c' buna müsait. Aynı zamanda bu gezegen yıldızın yaşanabilir bölgesinin iç sınırında yer alıyor ama yaşam olup olmadığını bilmiyoruz. Eğer yaşam varsa atmosferinde buna dair bazı biyoizler olabilir. İleride atmosferi gözlenip yaşam var mı, yok mu buna bakılabilir."

Atmosferi gözlenebilecek yaşanabilir bölgedeki karasal gezegenlerin arasında en favorinin "TOI-5799c"nin olduğuna işaret eden Yalçınkaya, "Birçok gezegende yaşam olabilir ama bu gezegende yaşam varsa bulunmasına müsaitlik gösteriyor" dedi.

"Atmosferinde yaşama delil sayılabilecek özellikler var"

Çalışmada yer alan ve tezin danışmanlığını yürüten AÜ Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Genel Astronomi Ana Bilim Dalı Öğretim Üyesi Prof. Dr. Özgür Baştürk de öğrencisinin doktora tezi çalışması kapsamında 4 ötegezegenin keşfini gerçekleştirdiğini söyledi.

Bu tarz çalışmaları yapabilmek için uluslararası takımla çalışmak gerektiğini, birçok teleskopla yerden gözlemlerin yapılmasına ihtiyaç duyulduğunu belirten Baştürk, bu kapsamda Şili'den Türkiye'ye, Meksika'dan Kanarya Adaları'na kadar 20'ye yakın teleskopla gözlemlerin gerçekleştirildiğini anlattı.

Öğrencisinin, bu doğrultuda uluslararası takıma öncülük ettiğini, birçok ülkeden gök bilimci ve astrofizikçinin ekipte yer aldığını dile getiren Baştürk, "Burada 2 gezegen var. Daha yakın olan 'TOI-5799b' gezegeni, yıldızın etrafında bir turunu 4 günde tamamlıyor. Daha uzakta olan 'TOI-5799c' gezegeni ise 14 günde bir turunu tamamlıyor ve yıldıza uzaklığı, üzerinde sıvı suyun bulunabileceği koşulların sağlandığı bir durum yaratıyor. Bu ötegezegenin bulunduğu bölgeye de yaşanabilir bölge diyoruz. 'TOI-5799c', yaşanabilir bölgede bir gezegen ancak bu yaşamın olduğu anlamına henüz gelmiyor" diye konuştu.

Baştürk, şunları kaydetti:

"Her şeyden önce 'TOI-5799c'nin bir atmosferinin olup olmadığını öğrenmek istiyoruz. Selçuk'un bir sonraki aşamada yapmak istediği çalışma da böyle bir çalışma. James Webb Uzay Teleskobu'yla, bu ötegezegenin geçişlerini gözleyip bir atmosferi var mı, atmosferinde yaşama delil sayılabilecek özellikler var mı, buna bakmak istiyoruz. Bu anlamda karasal gezegen olup da atmosferi bulunan bir gezegen yok ama bu gezegen buna sahip olabilecek az sayıda aday arasında yer alıyor. Az sayıda aday arasında yer aldığı için de James Webb Uzay Teleskobu'nun zaman içinde gözlemek isteyeceği adaylardan biri olacak."