NASA’nın Hubble ve Kepler uzay teleskoplarını kullanan Columbia Üniversitesi’nden iki gökbilimci, Güneş Sistemimizin dışında dev bir gezegenin etrafında dönen bir uydunun keşfedilmiş olabileceğini gösteren kanıtlar buldular.

Columbia Üniversitesi Astronomi Bölümü öğretim üyeleri Alex Teachey ve David Kipping, Science Advances dergisinde 3 Ekim’de bu konu ile ilgili bir makale yayımladılar. Bu makalede, Cygnus takımyıldızında ve Dünya’dan 8000 ışıkyılı uzaklıkta Kepler-1625 adlı yıldızın yörüngesinde yer alan Jüpiter büyüklüğünde dev bir gaz gezegeninin yörüngesinde bir uydu olabileceğini ileri sürdüler. Araştırmacılar, uydu hipotezinin hâlâ kesinleşmediğini ve yapılacak Hubble gözlemleri ile ispatlanması gerektiğine dikkat çekiyorlar.

Ancak gezegenbilimci ve Science Advances dergisinin yardımcı editörü Kip Hodges, Columbia astronomlarının bulgularını “oldukça güçlü” olarak değerlendiriyor. Hodges, bu bulgunun, daha fazla gözlemle desteklenirse, astronomi alanında önemli bir kilometre taşı oluşturacağını ifade ediyor.

Prof. Kipping, araştırma bulgularının; Güneş Sistemimizin dışındaki bir uydunun ilk tespiti olduğunu belirterek ekliyor: “Takip eden Hubble gözlemleri ile doğrulanırsa, bu bulgu, gezegen sistemlerinin gelişmesi hakkında çok temel ipuçları sağlayabilir ve uzmanların, gezegenlerin etrafındaki uyduların nasıl oluştuğuna dair teorileri yeniden gözden geçirmelerine neden olabilir.”

Kipping ve Teachey, gözlemlerini Kepler’den en az dört kat daha kesin veriler sunan Hubble Uzay Teleskobu ile 40 saat boyunca gerçekleştirdi. Bu gözlemlerin uzaydan yapılması gerekiyor; çünkü Dünya’nın dönüşü, yer tabanlı teleskopların tüm olayı yakalayamadan hedeflerinden uzaklaşmalarına yol açıyor.

Araştırmacılar, Kepler-1625b adlı gezegeni, yıldızının etrafından geçişini, geçiş öncesi ve sırasında 19 saat süreyle izledi. Hubble ilk olarak, gezegenin geçişinin, öngörülenin 75 dakika öncesinden başladığını ölçtü. Bu, uydu hipotezini destekleyici bir kanıt oluşturdu. Bu, gezegenin tahmin edilen konumundan kopmasına neden olacak ortak bir ağırlık merkezi (barycenter) etrafında dönen gezegen ve uydusu olgusu ile tutarlıydı. Daha sonra Hubble, geçişin tamamlanmasından 3,5 saat sonra, yıldızın parlaklığında ikinci ve çok daha küçük bir azalma tespit etti. Bu tespiti tıpkı bir tasma ile sahibini takip eden bir köpek gibi, gezegeni izleyen bir uyduya benzeten Kipping, Hubble gözlemlerinin, ne yazık ki uydunun geçişi tam olarak ölçülmeden sona erdiğini belirtti.

Araştırmacılar, prensipte bu anomalinin, sistemdeki ikinci bir gezegenin geçişinden kaynaklanabileceğini, ancak Kepler’in dört yıllık görevi boyunca yıldız etrafında dönen gezegenlere ilişkin bir kanıt bulamadığını belirttiler.

Yine de keşifleri, gökbilimcileri oldukça şaşırtmış durumda. Neptün büyüklüğünde bir uydusu olan Jüpiter boyutlu bir gezegen, bilimcilerin daha önce gördüğü hiçbir şeye benzemiyor. Teachey, ışık eğrisindeki ikinci azalma ve yörünge-zaman sapmasının, bir uydunun varlığına dair en basit ve en doğal açıklama olduğunu belirtiyor.

Kepler-1625b gezegeninin uydusunun nasıl oluştuğuna dair kimi olasılıklar bulunuyor. Uydu, büyük bir gezegen tarafından yakalanan tutarsız bir gezegen olabilir. Ya da belki, Dünya’nın uydusu Ay gibi, büyük çaplı bir çarpışma sonucu gezegenden kopmuş bir parçadır. Belki de onun da hikâyesi, gezegeni çevreleyen bir gaz ve toz halkasından kaynaştığı düşünülen Jüpiter’in uydularına benziyordur. Teachey, araştırma bulgularının, gezegenlerin ve uyduların oluşumuna dair dinamik süreçlerin çeşitliliği hakkında yeni sorular sorduğunu söylüyor.

Kepler teleskobu, yıldızlarına yakın yörüngelerde bulunan gezegenleri bulma konusunda çok iyi bir donanıma sahiptir. Bu uzay teleskobunun kendi güneş sistemimize ilişkin sunduğu verilerden yola çıkarak yapılan yörünge dinamiklerinin analizleri ile daha uzaklardaki uyduların tespitinin kolaylaşacağı ileri sürülmektedir.

Bilimcilere göre, Kepler 1625b’nin de, onun uydusunun da yaşanabilir olma ihtimali pek yok. Çünkü her ikisi de büyük oranda gazdan oluşuyor. Bu konudaki araştırmalarını sürdüreceklerini belirten Teachey, “Gelecekte uydu avcılığı yapmak istiyorsak, gezegenlere daha fazla bakmak zorunda kalacağız” dedi ve ekledi. “Bu gözlemlerin nasıl daha iyi yapılacağına dair yeni şeyler öğreniyoruz.”

NASA’nın Washington’daki Genel Müdürlük Bilim Misyonu Direktörü Thomas Zurbuchen, “Bu ilginç bulgu NASA’nın, kozmosumuzdaki inanılmaz gizemleri ortaya çıkarmak için nasıl bir çalışma yürüttüğünü gösteriyor” dedi. “Eğer teyit edilirse, bu bulgu, uyduların nasıl oluştuğunu ve neler yapılabileceğine dair yaklaşımımızı tamamen sarsabilir.”

Güneş Sistemimiz dışında yer alan öte-uydular doğrudan görüntülenemedikleri için, varlıkları bir yıldızın önünden geçtiklerinde, ışığının anlık olarak kararmasıyla ortaya çıkar. Bu olaya “geçiş” denir ve bugüne kadar kataloglanmış olan birçok ötegezegeni tespit etmek için kullanılmıştır.

Öte-uyduları bulmak zor, çünkü onlar kendi gezegenlerinden daha küçüktür ve bu yüzden geçiş sinyalleri zayıftır. Ayrıca her geçişte konumlarını değiştirirler. Buna karşın, uyduları olan ideal gezegenlerin yörüngeleri büyüktür ve tamamlanma süresi oldukça uzundur. Bu araştırma ile, Neptün büyüklüğündeki bu uydu, büyüklüğü nedeniyle kolayca tespit edilmiş ilk uydu olacaktır.

Teachey ve Kipping, gözlemlerini tekrarlamayı planlıyor. Bunun için Mayıs 2019’da gerçekleşecek bir sonraki geçiş için Hubble’da zaman istediler. O tarihe kadar, Kepler katalogundaki diğer öte-uydu adaylarını araştıracaklar.

Kaynaklar

– Araştırmanın tamamı için bakınız A. Teachey el al., “Evidence for a large exomoon orbiting Kepler-1625b,” Science Advances, 4 (10), 2018
– https://www.nasa.gov/press-release/astronomers-find-first-evidence-of-possible-moon-outside-our-solar-system
– Joshua Sokol, “First moon outside the solar system could be as big as Neptune” sciencemag.org Erişim tarihi: 04.10.2018
– “Astronomers find first compelling evidence for a moon outside our solar system” phys.org Erişim tarihi: 04.10.2018
– Sarah Kaplan, “Scientists think they’ve found the first moon outside our solar system”, The Washington Post, Erişim tarihi: 04.10.2018
– “Astronomers find first compelling evidence for a moon outside our solar system”, Science Daily, Erişim tarihi: 04.10.2018