Bugün öğrendim ki: Samanyolu galaksisinde, bir yıldıza bağlı olmadan uzayda sürüklenen trilyonlarca başıboş gezegen bulunmaktadır. Her bir yıldız için en az 20 başıboş gezegen olduğu tahmin edilmektedir.
NASA ve Japonya'daki Osaka Üniversitesi'nden bilim insanlarının yaptığı yeni araştırmalar, bir yıldıza bağlı olmadan uzayda sürüklenen dünyalar olan "başıboş gezegenlerin", yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerden çok daha fazla sayıda olduğunu ortaya koyuyor. Elde edilen sonuçlar, Mayıs 2027'ye kadar fırlatılması planlanan NASA'nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu'nun, Dünya kütlesinde şaşırtıcı bir şekilde 400 başıboş dünya bulabileceğini gösteriyor. Hatta bu yeni çalışma, şimdiden böyle bir aday gezegen tespit etmiş durumda.
Maryland, Greenbelt'teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde kıdemli bir araştırma bilimcisi ve sonuçları açıklayan iki makalenin ortak yazarı olan David Bennett, "Galaksimizin, yıldızlardan 20 kat daha fazla başıboş gezegene, yani tek başına dolaşan trilyonlarca dünyaya ev sahipliği yaptığını tahmin ediyoruz," dedi. "Bu, galaksideki Dünya'dan daha az kütleye sahip gezegenlere karşı duyarlı olan ilk başıboş gezegen sayısı ölçümüdür."
Ekibin bulguları, Yeni Zelanda'daki Mount John Üniversitesi Gözlemevi'nde yürütülen MOA (Astrofizikte Mikro-merceklenme Gözlemleri) adlı dokuz yıllık bir araştırmaya dayanıyor. Mikro-merceklenme olayları, bir yıldız veya gezegen gibi bir nesne, bakış açımıza göre ilgisiz bir arka plan yıldızıyla neredeyse mükemmel bir hizaya geldiğinde gerçekleşir. Kütlesi olan her şey uzay-zamanın dokusunu büktüğünden, uzak yıldızdan gelen ışık, yakınındaki nesnenin yanından geçerken bükülür. Yakındaki nesne doğal bir mercek görevi görerek, arka plan yıldızının ışığında kısa bir parlaklık artışı yaratır ve bu durum astronomlara, başka hiçbir şekilde elde edemeyecekleri aradaki nesneye dair ipuçları verir.
Osaka Üniversitesi'nde profesör olan ve galaksimizdeki başıboş gezegenlere dair yeni tahminleri içeren makalenin baş yazarı Takahiro Sumi, "Mikro-merceklenme, düşük kütleli, serbest dolaşan gezegenler ve hatta ilkel kara delikler gibi nesneleri bulmamızın tek yoludur," dedi. "Doğrudan görmeyi asla umut edemeyeceğimiz nesneleri keşfetmek için kütleçekimini kullanmak çok heyecan verici."
Ekibin bulduğu yaklaşık Dünya kütlesindeki başıboş gezegen, türünün ikinci keşfi olma özelliğini taşıyor. Bulguyu tanımlayan makale, The Astronomical Journal'ın gelecek bir sayısında yayımlanacak. Galaksimizde başıboş gezegenlerin, yıldızların yörüngesinde dönen dünyalardan altı kat daha fazla olduğu sonucuna varan demografik bir analiz sunan ikinci bir makale de aynı dergide yayımlanacak.
Ufak Boylu Gezegenler
Sadece birkaç on yıl içinde, güneş sistemimizdeki dünyaların kozmosta yalnız olup olmadığını merak etmekten, güneş sistemimizin dışında 5.300'den fazla gezegen keşfetmeye geçtik. Bu yeni keşfedilen dünyaların büyük çoğunluğu ya devasa, ya ana yıldızlarına aşırı derecede yakın ya da her ikisi birden. Buna karşılık, ekibin sonuçları başıboş gezegenlerin daha minyon tarafta olma eğiliminde olduğunu gösteriyor.
Sumi, "Dünya boyutundaki başıboşların, daha büyük kütleli olanlardan daha yaygın olduğunu bulduk," dedi. "Yıldızlara bağlı ve serbest dolaşan gezegenlerin ortalama kütleleri arasındaki fark, gezegen oluşum mekanizmalarını anlamanın anahtarını elinde tutuyor."
Dünya oluşturma süreci, oluşan tüm gök cisimleri yörüngelerine yerleşirken kütleçekimsel olarak etkileşime girdikleri için kaotik olabilir. Hafif siklet gezegenler yıldızlarına o kadar güçlü bir şekilde bağlı değildir, bu nedenle bu etkileşimlerin bazıları bu dünyaları uzay boşluğuna fırlatır. Böylece, yıldızlar arasındaki gölgelerde gizlenmiş yalnız bir varoluş başlar.
Orijinal Star Trek dizisinin ilk bölümlerinden birinde, mürettebat sözde bir yıldız çölünün ortasında böyle yalnız bir gezegenle karşılaşır. Yıldızsız gezegen Gothos'un yaşanabilir olduğunu gördüklerinde şaşkınlığa uğrarlar. Böyle bir dünya akla yatkın olsa da, ekip yeni tespit edilen "başıboş Dünya'nın" benzer bir kütle dışında Dünya ile pek çok başka özelliği paylaşmadığını vurguluyor.
Roman'ın Gizli Dünyalar Avı
Yalnız gezegenleri ortaya çıkaran mikro-merceklenme olayları son derece nadirdir, bu yüzden daha fazlasını bulmanın anahtarı daha geniş bir ağ oluşturmaktır. Roman, Mayıs 2027'ye kadar fırlatıldığında tam olarak bunu yapacak.
Terrestrial (Dünya benzeri) kütleli bir başıboş dünya adayının tespitini duyuran makaleye liderlik eden Naoki Koshimoto, "Roman uzaydan gözlem yapacağı için daha düşük kütleli başıboş gezegenlere karşı da duyarlı olacak," dedi. Şu anda Osaka Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Koshimoto, bu araştırmayı Goddard'da yürütmüştü. "Roman'ın geniş görüşü ve keskin görüşünün birleşimi, bulduğu nesneleri yalnızca yer tabanlı teleskoplar kullanarak yapabileceğimizden çok daha ayrıntılı bir şekilde incelememize olanak tanıyacak ki bu heyecan verici bir olasılık."
Yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlere dayanan önceki en iyi tahminler, Roman'ın 50 adet dünya kütleli başıboş dünya tespit edeceğini öne sürüyordu. Bu yeni sonuçlar, aslında yaklaşık 400 tane bulabileceğini gösteriyor, ancak daha kesin tahminler yapmak için Roman'ın gökyüzünü taramaya başlamasını beklememiz gerekecek. Bilim insanları, Roman'ın gelecekteki verilerini, Güney Afrika'nın Sutherland kentindeki Güney Afrika Astronomi Gözlemevi'nde bulunan Japonya'nın PRIME (Birincil Odaklı Kızılötesi Mikro-merceklenme Deneyi) teleskobu gibi tesislerden gelen yer tabanlı gözlemlerle birleştirecek. Bu 1,8 metrelik teleskop, yakın kızılötesi ışıkta ilk geniş alan mikro-merceklenme araştırmasını yürüterek MOA'nın çalışmalarının üzerine inşa edilecek. Teleskop, JAXA (Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı) ile yapılan uluslararası bir anlaşmanın parçası olarak NASA tarafından sağlanan, Roman'ın dedektör geliştirme programından dört dedektörle donatılmıştır.
Her mikro-merceklenme olayı bir kerelik bir oluşumdur, yani astronomlar olay bittikten sonra geri dönüp gözlemleri tekrarlayamazlar. Ancak bunlar anlık değildir.
Koshimoto, "Başıboş bir gezegenden gelen mikro-merceklenme sinyali birkaç saat ile yaklaşık bir gün arasında sürebilir, bu yüzden astronomlar Roman ve PRIME ile eş zamanlı gözlemler yapma şansına sahip olacaklar," dedi.
Bunları hem Dünya'dan hem de Roman'ın bir milyon mil uzaktaki konumundan görmek, bilim insanlarının başıboş gezegenlerin kütlelerini her zamankinden çok daha doğru bir şekilde ölçmelerine ve galaksimizi süsleyen dünyalara dair anlayışımızı derinleştirmelerine yardımcı olacak.
Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından, NASA'nın Jet İtki Laboratuvarı ve Güney Kaliforniya'daki Caltech/IPAC, Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü ve çeşitli araştırma kurumlarından bilim insanlarından oluşan bir bilim ekibinin katılımıyla yönetilmektedir. Başlıca endüstriyel ortaklar; Boulder, Colorado'daki Ball Aerospace and Technologies Corporation; Melbourne, Florida'daki L3Harris Technologies; ve Thousand Oaks, Kaliforniya'daki Teledyne Scientific & Imaging'dir.
Ashley Balzer tarafından
NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, Md.