Jüpiter Büyüklüğündeki Gezegenler, En Az Kütleli Yıldızların Çevresinde Çok Nadirdir
Tüm hafif kırmızı cücelerin %2‘sinden daha azı Jüpiter kadar büyük bir gezegene sahiptir.
Başka bir Güneş sistemindeki gaz devi bir gezegeni ziyaret etmek istiyorsanız veya hikayeniz için böyle bir gezegene ihtiyaç duyan bir bilim kurgu yazarıysanız, küçük kırmızı yıldızlardan uzak dursanız iyi olur.
Temmuz Astronomi Dergisi’nde araştırmacıların bildirdiğine göre, düşük kütleli kırmızı cüce yıldızların çevresinde Jüpiter gibi gezegenler için yapılan bir arama sonuçsuz kaldı. Massachusetts, Cambridge’deki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nde astronom olan Emily Pass, “Yaklaşık 200 yıldız, bu gezegenlerin tek bir tanesini tespit edemedik” diyor.
Bulgu ya da eksikliği çekirdek birikimi adı verilen dev gezegen inşası teorisine destek veriyor. Bu teoride, Jüpiter ve Satürn gibi gaz devi gezegenler, genç bir yıldızın yörüngesindeki enkazdan kademeli olarak katı bir çekirdeği bir araya getirerek oluşurlar. Bu çekirdek sonunda çok fazla gazı çekecek kadar büyük hale gelir. Ancak düşük kütleli kırmızı cüce yıldızlar başlangıçta çok fazla katı malzeme barındırmamalıdır, bu nedenle az sayıda gaz devi bu teoriyle uyumludur.
Galaksideki her dört yıldızdan yaklaşık üçü, güneşten çok daha sönük, daha soğuk ve daha küçük bir yıldız türü olan kırmızı cücelerdir. Güneşin yaklaşık yüzde sekiz ila yüzde 60’ı kadar küçük bir kütle ile doğdukları için loş bir şekilde parlıyorlar. Önceki gezegen araştırmaları, çok az sayıda kırmızı cücenin gaz devi gezegenlere sahip olduğunu bulmuştu. Ancak yeni araştırma, güneş kütlesinin yalnızca yüzde 10 ila 30’unu oluşturan kırmızı cüceleri hedef aldı ve bu tür yıldızlar en yaygın olanlarıdır.
Pass ve meslektaşları, dünya güneşini bize doğru çekip uzaklaştırırken yıldız ışığında yörüngedeki bir gezegenin neden olacağı Doppler kaymasını araştırmak için yaklaşık altı yıl harcadılar. Gözlemlenen tüm yıldızlar yakınlarda, Dünya’nın 50 ışık yılı içindedir. En yakını, bir zamanlar Jüpiter boyutunda iki gezegene sahip olduğu düşünülen, sadece altı ışık yılı uzaklıkta bulunan, iyi çalışılmış Barnard Yıldızı’dır.
Ama ne o yıldızın ne de diğerlerinin çevresinde gaz devleri ortaya çıkmadı. Araştırmacılar, galaksinin geri kalanına ekstrapolasyon yaparak, her 100 düşük kütleli kırmızı cüceden ikisinden daha azının Jüpiter kadar büyük gezegenlere sahip olduğu sonucuna varıyorlar.
Araştırmayı yürüten araştırmacılardan biri olmayan University College London’dan bir astronom olan Edward Bryant, “Aslında en düşük kütleli yıldızların etrafında bir Jüpiter oluşturmak çok zor” diyor. “Bir Jüpiter analoğunun tespit edilmemesi, çekirdek birikiminden beklentilerle çok tutarlı olduğunu düşünüyorum.” Düşük kütleli bebek kırmızı cücelerin etrafındaki gaz ve toz diskleri küçük olduğundan, Jüpiter büyüklüğündeki gaz devlerini yaratmak için daha az malzeme var.
Ancak daha küçük, kayalık dünyaların şansı çok daha fazla.
Aslında, pek çok kırmızı cücenin Dünya boyutunda gezegenleri vardır, bazıları hoş sıcaklıklar sergilemek için güneşlerinden doğru mesafelerdedir. Pass, “Earth 2.0’dan değil, garip yeni dünyalardan bahsediyoruz” diyor.
Güneş sistemimizde, Jüpiter’in yerçekiminin çok fazla buzun Dünya’ya ulaşmasını engellemiş olabileceğini söylüyor. Sonuç olarak, dünyamız tamamen sular altında kalmadı. Böylesine büyük bir gaz devinin bulunmadığı bir gezegen sisteminde, Dünya büyüklüğünde bir gezegen, hala oldukça zeki bir türün ortaya çıkmasına neden olabilecek ancak su altında yaşayan yunusları düşünün ve hiç astronomi yapmayan bir su dünyasına dönüşebilir.
Pass, “Bu gezegenlerde yaşam olamayacağını söylemiyorum ama bu gezegenler bizim kendi deneyimlerimizden çok farklı olacak” diyor.
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Alıntılar
EK Pass ve ark. Orta-geç M cüceleri Jüpiter analoglarından yoksundur. Astronomi Dergisi. Cilt 166, Temmuz 2023, s. 11. doi: 10.3847/1538-3881/acd349.
Ment ve D. Charbonneau. TESS sektörlerinden 1-42 orta-geç M cücelerinin yakınında yörüngede dönen karasal gezegenlerin oluşum oranı. Astronomi Dergisi. Cilt 165, Haziran 2023, s. 265. doi: 10.3847/1538-3881/acd175.
The Occurrence Rate of Terrestrial Planets Orbiting Nearby Mid-to-late M Dwarfs from TESS Sectors 1–42, The Astronomical Journal, 02.07.2023
Here’s how cool a star can be and still achieve lasting success, Science News, 23.08.2021
A newly discovered planet renews debate about how some giant worlds form, Science News, 14.12.2022