Sayısız nesiller boyunca insanoğlu, gece gökyüzüne baktılar ve evrende yalnız olup olmadıklarını merak ettiler. Güneş Sistemimizdeki diğer gezegenlerin, Samanyolu galaksisinin gerçek kapsamının ve kendimizin ötesindeki diğer galaksilerin keşfiyle, bu soru daha da derin hale geldi.
Gökbilimciler ve bilim adamları, galaksimizdeki ve evrendeki diğer yıldız sistemlerinin kendi yörüngelerinde dönen gezegenlere sahip olduğundan uzun süredir şüphelenirken, herhangi birinin gözlemlenmesi yalnızca son 30-40 yıl içerisinde olmuştur. Zamanla, bu “güneş dışı gezegenleri” tespit etme yöntemleri gelişti ve varlıkları doğrulananların listesi bu oranda büyüdü ( 4000’den fazla ve sayıca artıyor)
Başlıklar
Tanım
Bir güneş dışı gezegen (aka. exoplanet), bizimkinden başka bir yıldızın (yani bir güneş sisteminin parçası olan) yörüngesinde dönen bir gezegendir. Güneş Sistemimiz milyarlarca olanından yalnızca biridir ve birçoğunun büyük olasılıkla kendi gezegen sistemleri vardır. On altıncı yüzyılın başlarında, güneş dışı gezegenlerin varlığını öne süren gökbilimciler vardı.
İlk Keşifler:
Güneş dışı gezegenlerin tespit edilmesinin bu kadar zor olmasının nedenlerinden biri, yörüngelerinde döndükleri yıldızlardan bile daha sönük olmalarıdır.
ilk keşif 1992 yılında gökbilimciler Aleksander Wolszczan ve Dale Frail tarafından yapıldı.
Çift, Porto Riko’daki Arecibo Gözlemevi’ni kullanarak, pulsar PSR B1257+12 yörüngesinde dönen birkaç karasal kütleli gezegen gözlemledi . Bir ana dizi yıldızının etrafındaki ilk ötegezegen 1995 yılına kadar onaylanmadı. Bu durumda, gözlemlenen gezegen, Güneş benzeri yıldız 51 Pegasi (Güneşimizden yaklaşık 51 ışıkyılı uzaklıkta) etrafında dört günlük bir yörüngede bulunan dev bir gezegen olan 51 Pegasi b idi .
Başlangıçta, tespit edilen gezegenlerin çoğu Jüpiter’e benzemekle birlikte, ondan daha büyük gaz devleriydi. Bu da ” Süper Jüpiter ” teriminin ortaya çıkmasına neden oldu . Gaz devlerinin kayalık (yani “ Dünya benzeri ”) gezegenlerden daha yaygın olduğunu önermek şöyle dursun , bu bulgular sadece Jüpiter büyüklüğündeki gezegenlerin boyutları nedeniyle tespit edilmesinin daha kolay olmasından kaynaklanıyordu.
Yaşanabilir Gezegenler
Kepler tarafından yıldızının yaşanabilir bölgesi içine yerleştiren ortalama bir yörünge mesafesine sahip olduğu onaylanan ilk ötegezegen Kepler-22b idi . Bu gezegen, Cygnus takımyıldızında, Dünya’dan yaklaşık 600 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır ve ilk olarak 12 Mayıs 2009’da gözlemlendi ve ardından 5 Aralık 2011’de doğrulandı. Elde edilen tüm verilere dayanarak, bilim adamları bu dünyanın kabaca 2,4 olduğuna inanıyorlar. Dünya’nın yarıçapının katıdır ve ya okyanuslara ya da sulu bir dış kabuğa sahiptir.
Ötegezegenlerin keşfi, özellikle ev sahibi yıldızın yaşanabilir bölgesinde yörüngede dönenler için, dünya dışı yaşam arayışına olan ilgiyi de yoğunlaştırdı. “ Goldilocks bölgesi ” olarak da bilinen bu, güneş sisteminin koşulların yeterince sıcak olduğu bölgesi olup, böylece gezegenin yüzeyinde sıvı suyun (ve dolayısıyla yaşamın) bulunması mümkün hale gelir.
Kepler’in konuşlandırılmasından önce , onaylanmış ötegezegenlerin büyük çoğunluğu Jüpiter boyutunda veya daha büyükler kategorisine giriyordu. Bununla birlikte, misyonları boyunca Kepler , çoğu Dünya boyutu veya “Süper Dünya” boyutu kategorilerine giren 6000’den fazla potansiyel aday belirlemeyi başardı . Bunların çoğu, ana yıldızlarının yaşanabilir bölgesinde ve hatta bazıları Güneş benzeri yıldızların çevresinde bulunur.
NASA’nın Ames Araştırma Merkezi tarafından yürütülen bir araştırmaya göre , Kepler görev verilerinin analizi, M sınıfı yıldızların yaklaşık %24’ünün potansiyel olarak yaşanabilir, Dünya boyutunda gezegenler barındırabileceğini gösterdi (yani, Dünya’nın yarıçapının 1,6 katından daha küçük olanlar). ). Galaksideki M sınıfı yıldızların sayısına dayanarak, bu tek başına yaklaşık 10 milyar potansiyel olarak yaşanabilir dünya benzeri gezegeni temsil ediyor.
Görüntüleme Yöntemleri:
Bazı ötegezegenler doğrudan teleskoplarla gözlemlenirken (“ Doğrudan Görüntüleme ” olarak bilinen bir süreç ), büyük çoğunluğu geçiş yöntemi ve radyal hız yöntemi gibi dolaylı yöntemlerle tespit edildi.
Sonuç olarak, başka bir yöntemle doğrulama genellikle gerekli kabul edilir. Bununla birlikte, en yaygın kullanılan yöntem olmaya devam ediyor ve diğer tüm yöntemlerin toplamından daha fazla ötegezegen keşfinden sorumlu. Hem Kepler Uzay Teleskobu hem de TESS , bu tür fotometriyi yürütmek için özel olarak tasarlanmıştır (yukarıya bakın).
Dünya’ya En Yakın Olan Ötegezegen
24 Ağustos 2016 tarihinde , ESO Proxima Centauri, bir M-tipi 4.25 ışık yılı uzaklıkta bulunan (kırmızı cüce) yıldızın çevresinde dolanan Dünya büyüklüğünde kayalık ötegezegenin varlığını doğruladı. Bu, Proxima b olarak bilinen bu özel ötegezegeni Dünya’ya en yakın ötegezegen yapar. Aynı derecede önemli olan, Proxima Centauri’nin yaşanabilir bölgesinde yörüngede olduğuna inanılmasıdır.
Keşif, Soluk Kırmızı Nokta kampanyası ve Londra Queen Mary Üniversitesi’nden Dr. Guillem Anglada-Escudé liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi tarafından yapıldı.
Soluk Kırmızı Nokta kampanyasından elde edilen verilere ve müteakip gözlemlere dayanarak, Proxima b’nin Dünya’nın 1,2 katı büyüklüğünde ve bir ila 1,3 katı büyüklüğünde olduğu tahmin edilmektedir. Ana yıldızının etrafında yaklaşık 0,05 AU (7,5 milyon km; 4,6 milyon) uzaklıkta döner ve tek bir yörüngeyi tamamlaması sadece 11,2 gün sürer. M-tipi yıldızların yörüngesinde dönen birçok kayalık gezegen gibi, Proxima b’nin de gelgitle kilitlendiğine inanılıyor.
M-tipi yıldızların zayıf doğası ve güçlü parlamalar üretme eğilimleri göz önüne alındığında, Proxima b’nin zaman içinde yüzeyinde bir atmosfer ve sıvı su sağlayıp sağlayamayacağı belirsizdir. Proxima b’nin yaşamı destekleyebilme olasılığını belirlemek için birden fazla çalışma ve iklim modeli yapıldı, ancak bilimsel bir fikir birliği ortaya çıkmadı.
Bir yandan, çok sayıda çalışma , ev sahibi yıldızından gelen güneş patlaması aktivitesinin kaçınılmaz olarak Proxima b’yi atmosferinden ayıracağı ve yüzeyi ışınlayacağı sonucuna varmıştır . Bu arada, diğer araştırma ve modellemeler, Proxima b’nin bir manyetik alana , yoğun bir atmosfere ve bol miktarda yüzey suyuna ve bulut örtüsüne sahip olması durumunda, yaşanabilir olma ihtimalinin umut verici olduğunu bildirdi.
Gelecek Görevler
Önümüzdeki yıllarda, devam eden yaşanabilir ötegezegen avına yardımcı olmak için birkaç yeni nesil uzay teleskopu uzaya gönderilecek.
James Webb Uzay Telekobu , son derece gelişmiş kızılötesi (IR) paketini ve ışığı engelleyen koronograflarını kullanarak, yıldızlarına daha yakın yörüngede dönen daha düşük kütleli ötegezegenleri tespit edebilecek. Burası, bir yıldızın yaşanabilir bölgesi içinde dönen (ve bu nedenle “potansiyel olarak yaşanabilir” olarak kabul edilen) Dünya benzeri kayalık gezegenlerin çoğunun bulunmasının beklendiği yerdir.
Şimdiye kadar, mevcut uzay teleskopları, bu gezegenleri Doğrudan Görüntüleme yoluyla incelemek için çözünürlüğe veya hassasiyete sahip değildi. Mevcut teleskoplar, yıldızlarının önünden geçerken daha küçük, kayalık gezegenlerden spektrum elde edemediler. Bununla birlikte, JWST araçları, hangi IR dalga boylarının emildiğini ve/veya yayıldığını inceleyerek, ötegezegen atmosferlerinin kimyasal bileşimini belirleyebilecektir.
