Kaliforniya Üniversitesi Irvine’in illüstrasyonu
Kayalık bir gezegen olması muhtemel ve Dünya’nın ötesinde yaşam olasılığına yeni bir kapı açıyor. İşte GJ 251 c.
Gezegenimize 20 ışık yılından daha yakın mesafede olası bir “süper Dünya”nın keşfi, bilim insanlarına yaşamı barındırabilecek diğer dünyaları bulma konusunda yeni umutlar sunuyor. Araştırma ekibi dış gezegene adını verdi. GJ 251c, ile ilgili Verilere göre “süper Dünya”, Dünya’dan neredeyse dört kat daha büyük ve kayalık bir gezegen olması muhtemel.
Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden astronomi profesörü ve bir makalenin ortak yazarı Suvrath Mahadevan, “Bu tür gezegenleri arıyoruz çünkü başka yerlerde yaşam bulmamız için en iyi şansımız bunlar” dedi. çalışmak keşifle ilgili bilimsel rapor dergide yayınlandı Astronomi Dergisi.
“Öte gezegen yaşanabilir bölgede, Yüzeyinde sıvı suyun bulunabilmesi için yıldızınızdan doğru mesafe, eğer uygun bir atmosfere sahipse.”
Onlarca yıldır, sıvı su ve belki de yaşam barındırabilecek gezegenlerin araştırılması, gökbilimcilerin yıldız ışığının en zayıf sinyallerini bile tespit edebilecek gelişmiş teleskoplar ve bilgisayar modelleri tasarlamasına ve inşa etmesine yol açtı. Bu son keşifyirmi yıllık gözlemsel verilerin sonucu Mahadevan, diğer gezegenlerde yaşam belirtileri aramak için en umut verici umutlardan birini sunduğunu söyledi.
Dış gezegen, Teksas’taki McDonald Gözlemevi’ndeki Hobby-Eberly Teleskobu’na bağlı, yüksek hassasiyetli yakın kızılötesi spektrograf (yıldız ışığı sinyallerini ayıran karmaşık bir prizma) olan HPF’den (Habitable-Zone Planet Finder) elde edilen veriler kullanılarak bulundu. Penn State araştırmacıları, yakındaki yıldızların yaşanabilir bölgelerindeki Dünya benzeri gezegenleri tespit etmek için tasarlanan HPF’nin tasarım ve yapımına öncülük etti.
“Biz buna diyoruz ‘Yaşanabilir Bölge Gezegen Bulucu’ çünkü yüzeylerinde sıvı suyun var olması için yıldızlarından doğru uzaklıkta olan dünyalar arıyoruz. Mahadevan, “Bu, bu çalışmanın temel amacıdır” dedi. “Bu keşif, önümüzdeki beş ila on yıl içinde başka yerlerdeki yaşamın atmosferik izlerini araştırmak için en iyi adaylardan birini temsil ediyor.”
Mahadevan ve meslektaşları bu keşfi, 20 yılı aşkın süredir dünya çapındaki teleskoplar tarafından toplanan geniş bir veri koleksiyonunu analiz ederek gerçekleştirdiler. Gezegenin ev sahibi yıldızının hafif hareketi veya “sallanması”, GJ 251. Bu “yalpalama”, yörüngedeki bir gezegenin yerçekiminin neden olduğu, yıldızın ışığındaki küçük Doppler kaymalarından oluşur.
Yıldızın etrafında her 14 günde bir dönüşünü tamamlayan, önceden bilinen bir iç gezegen olan GJ 251 b’nin “yalpalama” ölçümlerini geliştirmek için temel gözlemleri kullandılar. Daha sonra temel verileri yeni yüksek hassasiyetli HPF verileriyle birleştirdiler ve 54. günde ikinci, daha güçlü bir sinyali ortaya çıkardılar. sistemde çok daha büyük bir gezegen daha vardı.
Ekip ayrıca Arizona’daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ndeki bir teleskopa bağlanan Penn State araştırmacıları tarafından inşa edilen NEID spektrometresini kullanarak gezegenin sinyalini doğruladı.
Irvine Kaliforniya Üniversitesi’nde astrofizik alanında doktora yaparken araştırmayı yürüten bilimsel makalenin ilgili yazarı Corey Beard, “Bu sistemle teknoloji ve analiz yöntemlerinde ön saflarda yer alıyoruz” dedi. “Bu adayı doğrudan görüntüleyebilmek için yeni nesil teleskoplara ihtiyacımız var. ama aynı zamanda toplumsal yatırıma da ihtiyacımız var.”
Mahadevan, uzak dünyaları bulmadaki en büyük zorluklardan birinin, gezegen sinyalini yıldızın aktivitesinden, bir tür yıldız havasından ayırmak olduğunu açıkladı. Yıldız lekeleri gibi yıldız etkinlikleri, bir gezegenin periyodik hareketini taklit ederek, var olmayan bir gezegenin yanlış izlenimini verebilir.
Sinyali gürültüden ayırt etmek için araştırmacılar, sinyallerin ışığın farklı dalga boylarına veya renklerine göre nasıl değiştiğini analiz etmek amacıyla gelişmiş bilgisayar modelleme tekniklerini uyguladılar.
“Bu açıdan zor bir oyun” yıldız aktivitesini yenmeye çalışmak, Mahadevan, “aynı zamanda onun ince sinyallerini ölçerek, yıldız yüzeyinin köpüren, manyetosferik ‘kazan’ından zayıf sinyalleri çıkararak” dedi.
GJ 251 c gibi ötegezegenlerin keşfinin gerekli olduğunu açıkladı. gelişmiş araçlar ve karmaşık veri analizi. Çalışma, birden fazla kurum arasındaki işbirliklerini ve dünya genelindeki uzmanlığı içeriyor ve en önemlisi, araştırmayı finanse eden ülkelerin sürekli kararlılığını gerektiriyor; bu da genellikle somut sonuçlar elde edilmesi onlarca yıl alabiliyor.
Aynı eğitim kurumunun Hesaplamalı ve Veri Bilimleri Enstitüsü’nde (ICDS) seçkin astronomi ve astrofizik profesörü ve araştırma direktörü Eric Ford, “Bu keşif, Penn State’teki çok disiplinli araştırmanın gücünün mükemmel bir örneğidir” dedi.
“Yıldız aktivitesinden kaynaklanan gürültüyü azaltmak, yalnızca en son teknolojiye sahip enstrümantasyon ve teleskopik erişimi değil, aynı zamanda veri bilimi yöntemlerinin bu yıldız ve enstrüman kombinasyonunun özel ihtiyaçlarına göre özelleştirilmesini de gerektiriyordu. Mükemmel veriler ile son teknoloji istatistiksel yöntemlerin birleşimi, disiplinler arası ekibimizin verileri bir veriye dönüştürmesine olanak tanıdı. Gelecekteki gözlemevlerinin Güneş Sistemimizin ötesinde yaşamın kanıtlarını aramasının yolunu açan heyecan verici keşif” diyor.
Mahadevan, ekibin keşfettiği dış gezegeni mevcut araçlarla görüntülemenin mümkün olmayacağını, ancak gelecek nesil teleskopların gezegenin atmosferini analiz edebileceğini ve bunun da yaşamın kimyasal işaretlerini ortaya çıkarabileceğini söyledi.
“Her zaman geleceğe odaklıyız“İster yeni nesil öğrencilerin en ileri araştırmalara katılmasını sağlamak olsun, ister potansiyel olarak yaşanabilir gezegenleri tespit etmek için yeni teknolojiler tasarlayıp inşa etmek olsun.”
Yeni keşfedilen dış gezegen, daha ileri teknolojiyle doğrudan gözlem için mükemmel bir konuma sahip. Mahadevan ve öğrencileri şimdiden daha güçlü teleskopların, yeni nesil 30 metrelik yer tabanlı teleskopların devreye alınmasını planlıyor. Gelişmiş cihazlarla donatılan yeni teleskopların, yıldızlarının yaşanabilir bölgelerindeki yakındaki kayalık gezegenleri görüntüleme yeteneğine sahip olması bekleniyor.
“GJ 251 c’de bir atmosfer veya yaşamın varlığını henüz doğrulayamasak da, gezegen gelecekteki keşifler için umut verici bir hedefi temsil ediyor“, dedi Mahadevan. “Heyecan verici bir keşif yaptık ama bu gezegen hakkında öğrenilecek daha çok şey var.”