NASA’nın Webb’i Ünlü Yıldız Sistemindeki Gizli Gezegeni Keşfetti

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, güneş sistemimizin dışında, Samanyolu galaksimizdeki en yoğun çalışılan gezegen sistemlerinden birinde saklanan, ötegezegen adı verilen dev bir gezegen keşfettiler.

Yakınlardaki genç yıldız Beta Pictoris’in iki dev gezegene ev sahipliği yaptığı zaten biliniyordu: Doğrudan görüntülenen ilk dış gezegenlerden biri olan Beta Pictoris b ve Beta Pictoris c. Yeni tanımlanan Beta Pictoris d, onu görüntülenen en az üç gezegen içerdiği bilinen yalnızca ikinci gezegen sistemi yapıyor. Ancak Beta Pictoris b ve c’den farklı olarak Beta Pictoris d, parlak bir ışık noktası tanımlayarak değil, atmosferinin benzersiz kimyasal parmak izini tespit ederek keşfedildi; bu teknik, diğer yıldızların etrafındaki dünyaların araştırılmasını dönüştürebilir.

Araştırmanın başyazarı Aidan Gibbs, “Bu keşif, zaten büyüleyici olan gezegen sistemine bir parça daha ekliyor” dedi. yeni bir çalışma yayınlandı Çarşamba günü Astrophysical Journal Letters’da ve San Diego’daki California Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı. “Beta Pictoris, gezegen sistemlerinin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini anlamak için uzun süredir bir laboratuvar görevi görüyor ve şimdi bu hikayeyi anlatmamıza yardımcı olan başka bir gezegenimiz var.”

Dünya’dan 63 ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve yaklaşık 23 milyon yaşında olan Beta Pictoris, Samanyolu’nda yer alan yakın bir sistemdir ve yeni doğan gezegenler ile bunların oluşumlarından geride kalan toz ve enkaz diski arasındaki etkileşimlere nadir bir bakış sunar.

Ekip, yeni keşfedilen Beta Pictoris d’nin Jüpiter’in kütlesinin muhtemelen en az iki katı olduğunu ve bu durumun onu sistemdeki bilinen üç dev gezegenin en küçüğü yaptığını tahmin ediyor. Modelleme, yıldızının etrafında muhtemelen 30 civarında döndüğünü gösteriyor astronomik birimlerNeptün’ün kendi güneş sistemimizde işgal ettiği bölgeyle karşılaştırılabilir. Bilinen üç gezegenin en geniş yörüngesidir, ancak yine de enkaz diskinin iç kenarının içinde yer almaktadır.

Gökbilimciler Webb ile birlikte başka bir gezegen aramasa da, Beta Pictoris d, ekip Beta Pictoris b’nin atmosferini incelemek için teleskopun NIRSpec’ini (Yakın Kızılötesi Spektrograf) kullanırken ortaya çıktı. Spesifik olarak, bir görüntüdeki her pikselden hem görüntü hem de spektrum elde eden NIRSpec’in İntegral Alan Birimi’ni kullandılar.

Gibbs, “Yeni bir gezegen aramıyorduk” dedi. “Var olduğunu zaten bildiğimiz bir sinyalin varlığını anlamaya çalışıyorduk. Daha sonra, verilerde beklemediğimiz bir yerde bu açıklayıcı sinyal ortaya çıktı.”

Bu sinyal, dünya çapında bir dizi zirve ve çukurdan oluşuyordu. spektroskopik veriler Ekibin tozdan yansıyan ışığın düzgün bir spektrumunu görmeyi beklediği yer. Bu, dev gezegen atmosferlerinde beklenen bir özellik olan, bir barkod gibi yayılmış, karbon monoksit emme çizgilerinin ayırt edici bir modeliydi.

Spektroskopi yalnızca kimyasal bileşimi değil aynı zamanda bir nesnenin hareketini de ortaya çıkardığı için ekip aynı zamanda radyal hız verilerden. Ekip, gezegenin hızının, konumunun ve enkaz diskiyle hizasının, arka plandaki bir yıldız veya atmosferinde karbon monoksit bulunan kahverengi cüce yerine Beta Pictoris’in yörüngesindeki bir şeyle tutarlı olduğunu belirledi.

Keşfin yapıldığı ilk Webb gözlemlerinin baş araştırmacısı ve Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’da araştırma bilimcisi olan Jean-Baptiste Ruffio, “İntegral Alan Birimi görüntülemesinde beklenmedik parlak bir ışık kaynağı vardı, ancak görüntülerdeki parlak lekelere güvenmemeyi öğrendik” dedi. “Bunlar enkaz diskindeki aletsel eserler veya diğer yapılar olabilir. Görüntüyle aynı anda bir spektrum elde ederek şüphelerimizi hızlı bir şekilde doğrulayabildik.”

Webb’in MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) ile takip gözlemleri Direktörün Takdiri Süre talebi su buharı ve metan tespit ederek gezegenin kimliğini daha da doğrularken, gezegenin atmosferine daha zengin bir bakış açısı kazandırdı.

Geleneksel görüntülemenin aksine, spektroskopik yaklaşım araştırmacıların gezegeni tanımlamasına ve ilk gözlemden itibaren atmosferini incelemeye başlamasına olanak sağladı.

Ruffio, “Bir spektrum inanılmaz miktarda bilgi içerir” dedi. “Bir şeyin sadece gezegen olduğunu öğrenmiyorsunuz; anında onun sıcaklığını, kimyasını ve hareketini öğrenmeye başlıyorsunuz.”

Edinburgh Üniversitesi’nden Ben Sutlieff ve Avrupa Güney Gözlemevi’nden Markus Bonse tarafından yürütülen ayrı bir görüntüleme çalışması, ekibin bulgularını Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu ve Webb’in NIRCam’inden (Yakın Kızılötesi Kamera) elde edilen verilerle tamamlıyor ve bağımsız olarak Beta Pictoris d’nin varlığını doğruluyor.

Beta Pictoris d, bilinen en parlak enkaz disklerinden birinin içinde yer aldığı için yıllarca gizli kaldı.

Tozlu disk sis gibi davranarak yıldızdan gelen ışığı dağıtıyor ve geleneksel görüntüleme tekniklerinin gezegenleri çevredeki yapılardan ayırt etmesini zorlaştırıyor. Ekibin Webb ile uyguladığı spektroskopik yöntem, bu tozu etkili bir şekilde göz ardı etti ve yalnızca gezegen atmosferine özgü dar moleküler izleri izole etti.

Bilim adamları, gezegenin varlığının, ünlü enkaz diskinin neden bu kadar keskin bir iç kenara ve diğer şaşırtıcı yapılara sahip olduğunu açıklamaya yardımcı olabileceğini söylüyor. Aslında gökbilimciler, diskin olağandışı yapısını açıklamak için Beta Pictoris d gibi bir gezegenin varlığını zaten tahmin etmişlerdi.

Keşif, Beta Pictoris hakkındaki anlayışımızı genişletmenin ötesinde, ötegezegenleri bulmanın yeni ve güçlü bir yolunu da ortaya koyuyor.

Bu, öncelikle orta çözünürlüklü spektroskopi yoluyla keşfedilen, doğrudan görüntülenen ilk gezegendir; bu, gökbilimcilerin yalnızca geleneksel koronagrafik görüntülemeye güvenmek yerine, karmaşık ortamlardaki dünyaları atmosferik parmak izleri aracılığıyla tanımlayabildiklerini göstermektedir.

Araştırmacılar, gezegenin sıcaklığını, atmosferik bileşimini ve yörüngesini daha iyi belirlemek için Webb’in gözlemlerini analiz etmeye devam etmeyi planlıyor ve astronominin en ikonik gezegen sistemlerinden birinin daha ayrıntılı bir görünümünü sunmayı planlıyor.

James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, ortakları ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve CSA (Kanada Uzay Ajansı) ile birlikte NASA tarafından yürütülen uluslararası bir programdır.

Webb hakkında daha fazla bilgi edinmek için şu adresi ziyaret edin:

https://science.nasa.gov/webb

Aşağıdaki bölümlerde bu makalenin görsellerini ve videolarını mevcut tüm çözünürlüklerde indirmek için bağlantılar, ardından ilgili bilgi bağlantıları, medya kişileri ve varsa araştırma makalesi ve İspanyolca çeviri bağlantıları yer almaktadır.