Türk bilim beşerinin öncülüğünde 4 ötegezegen keşfedildi

Ankara Üniversitesi (AÜ) Fen Bilimleri Enstitüsü Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Kısmı doktora öğrencisi Selçuk Yalçınkaya’nın tez çalışması kapsamındaki “Süper-Dünya ve Mini-Neptün Tipi Ötegezegenlerin Keşfi ve Karakterizasyonu” araştırmasının sonuçları, gök bilimi alanındaki en itibarlı mecmualardan “Astronomy & Astrophysics”te yayılandı.

“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, ortalarında Nobel ödüllü bilim beşerinin da bulunduğu memleketler arası gök bilimcilerden oluşan takımıyla, 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 birinci sefer tespit etti.

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

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

“Dünya’dan yaklaşık yüzde 70 daha büyük ve karasal gezegen”

Yalçınkaya, çalışmaya ait keşfettikleri ötegezegenlerin evvelce TESS Uzay Teleskobu’nun incelemeleri sonucu “ötegezegen adayı” olduklarını söyledi.

Teleskobun uzayda 30 günlük müddetlerle 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 üzere Dünya’nın dört bir yanında bulunan teleskoplarla gözleyip o sinyalin nitekim oradaki yıldızdan mı geliyor yoksa yanındaki diğer bir yıldızlardan mı geliyor, onu tespit ediyoruz. Akabinde yeniden farklı cinsten gözlemsel deneyler yaparak bu sinyalin tabiatını araştırıyoruz ve bu halde keşfi gerçekleştiriyoruz.” diye konuştu.

Farklı ülkelerdeki teleskoplarının yanı sıra AUKR ve Türkiye Ulusal Gözlemevlerindeki teleskoplarla da çalışmalarını sürdürdüklerini anlatan Yalçınkaya, TÜBİTAK’tan aldığı dayanakla 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 lisana getiren Yalçınkaya, şunları kaydetti:

Bunlardan bir tanesi ‘TOI-6223b’, Neptün büyüklüğünde bir gezegen lakin kendi yıldızına çok yakın. Hasebiyle sıcak-Neptün diye isimlendirilen bir gezegen. Yarıçapı olarak Neptün’e benziyor lakin gerçekte ona benzeyip benzemediğini şu an için bilmiyoruz. Bunun için atmosferinde ne üzere gazlar var, buna bakılması gerekiyor. Öbür gezegen ‘TOI-1743b’ Süper-Dünya tipinden 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 çeşidini 365 günde tamamlarken bu ötegezegenin ise tipini 4 günde tamamladığını tabir eden Yalçınkaya, “Dolayısıyla ötegezegen, çok yakın ve sıcak. Yıldızından gelen yüksek güçlü unsurlara maruz kaldığı için muhtemelen bir atmosferi yok, atmosferi soyulmuş. Bizim Dünya’mızın manyetik alanı, bizi bu çeşit tesirlere karşı koruyor. Çok büyük ihtimalle atmosferini kaybetmiş Süper-Dünya çeşidinden bir gezegen.

“İleride atmosferi gözlenip hayat var mı, yok mu buna bakılabilir”

Yalçınkaya, bir öteki yıldız olan “TOI-5799” sisteminin değişik 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 lisana getirdi.

Bu ötegezegenlerden “TOI-5799b”nin yıldızına yakın ve sistemin iç kısmında yer aldığını ve yıldızının etrafında 4 günde bir cinsini tamamladığını belirten Yalçınkaya, yıldıza çok yakın olması nedeniyle gezegenin sıcaklığından ötürü ömür bulunma ihtimalinin çok düşük olduğunu kaydetti.

“TOI-5799c”nin ise yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer aldığını ve bir cinsini 14 günde tamamladığını tabir eden Yalçınkaya, şu bilgileri paylaştı:

“Gezegen, yıldızının yaşanabilir bölgesinde yer alıyor. Bu yaşanabilir bölge şu demek, yıldızından o denli bir uzaklıkta olacak ki yüzey sıcaklığı suyun sıvı halde kalabilmesine imkan sağlayacak. Bu gezegenin yaklaşık 63 derece yüzey sıcaklığına sahip olması bekleniyor ancak atmosfer de işleri biraz değiştirebiliyor. Bu gezegenin nasıl bir atmosferinin olduğunu bilmiyoruz. Mesela bizim Güneş Sistemi’mizdeki Venüs üzere sera tesiri çok yüksek olan gazları içeriyor olabilir. Münasebetiyle 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 şimdi bilmiyoruz ancak bu gezegen, atmosfer çalışmalarına müsait. Hasebiyle gelecekte nasıl bir atmosferinin olduğuna dair bilgiler edinebiliriz.

Şimdiye kadar bu türlü karasal bir gezegen etrafında bir atmosferin varlığı keşfedilemedi zira bunu yapmak çok sıkıntı zira gezegen aslında çok küçük. Atmosferi daha da ince olduğu için gezegenin atmosferinin varlığını tespit etmek çok güç lakin keşfettiğimiz ‘TOI-5799c’ buna müsait. Tıpkı vakitte bu gezegen yıldızın yaşanabilir bölgesinin iç hududunda yer alıyor fakat hayat olup olmadığını bilmiyoruz. Şayet hayat varsa atmosferinde buna dair birtakım biyoizler olabilir. İleride atmosferi gözlenip ömür var mı, yok mu buna bakılabilir.”

Atmosferi gözlenebilecek yaşanabilir bölgedeki karasal gezegenlerin ortasında en favorinin “TOI-5799c”nin olduğuna işaret eden Yalçınkaya, “Birçok gezegende ömür olabilir fakat bu gezegende ömür varsa bulunmasına müsaitlik gösteriyor.” dedi.

“Atmosferinde yaşama kanıt sayılabilecek özellikler var”

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

Bu usul çalışmaları yapabilmek için memleketler arası grupla çalışmak gerektiğini, birçok teleskopla yerden müşahedelerin yapılmasına gereksinim duyulduğunu belirten Baştürk, bu kapsamda Şili’den Türkiye’ye, Meksika’dan Kanarya Adaları’na kadar 20’ye yakın teleskopla müşahedelerin gerçekleştirildiğini anlattı.

Öğrencisinin, bu doğrultuda memleketler arası kadroya öncülük ettiğini, birçok ülkeden gök bilimci ve astrofizikçinin grupta yer aldığını lisana getiren Baştürk, “Burada 2 gezegen var. Daha yakın olan ‘TOI-5799b’ gezegeni, yıldızın etrafında bir cinsini 4 günde tamamlıyor. Daha uzakta olan ‘TOI-5799c’ gezegeni ise 14 günde bir tipini tamamlıyor ve yıldıza uzaklığı, üzerinde sıvı suyun bulunabileceği şartların sağlandığı bir durum yaratıyor. Bu ötegezegenin bulunduğu bölgeye de yaşanabilir bölge diyoruz. ‘TOI-5799c’, yaşanabilir bölgede bir gezegen lakin bu hayatın olduğu manasına şimdi gelmiyor.” diye konuştu.

Baştürk, şunları kaydetti:

Her şeyden evvel ‘TOI-5799c’nin bir atmosferinin olup olmadığını öğrenmek istiyoruz. Selçuk’un bir sonraki kademede yapmak istediği çalışma da bu türlü bir çalışma. James Webb Uzay Teleskobu’yla, bu ötegezegenin geçişlerini gözleyip bir atmosferi var mı, atmosferinde yaşama kanıt sayılabilecek özellikler var mı, buna bakmak istiyoruz. Bu manada karasal gezegen olup da atmosferi bulunan bir gezegen yok ancak bu gezegen buna sahip olabilecek az sayıda aday ortasında yer alıyor. Az sayıda aday ortasında yer aldığı için de James Webb Uzay Teleskobu’nun vakit içinde gözlemek isteyeceği adaylardan biri olacak.