Galakside bulunan yıldızların Güneş’e benzeyen varlıklar olduğunu fark ettiğimiz andan itibaren insanoğlu, bu varlıkların çevresinde dolanan dünyaları da merak etmeye başladı. Bu sonsuz evrende Dünyamıza benzeyen farklı kayaç gezegenler de var olabilir mi? Eğer varsa bu gezegenlerde yaşamaya imkan sağlayan elementler de yer alıyorsa aslında evrende yalnız değil miyiz? İşte akılları karıştıran tüm bu sorular ve ötegezegenler hakkında merak edilenleri sizler için derledik. O zaman hazırsanız başlayalım.
Cambridge Üniversitesinde yer alan Astronomi Enstitüsü’nde çalışmalarını gerçekleştiren astrofizik profesörü Nikku Madhusudhan, insanoğlunun binlerce yıldır evrende aslında yalnız olup olmadığını merak ettiğini belirtiyor. Elbette bu soru işareti de farklı soruları kamçılıyor. Bunlardan biri: Yaşamın olduğu farklı gezegenler de var mı? sorusu. Bunlar aslında insan doğasının gereklilikleri arasında yer alıyor. Yani farklı gezegenlerin varlığını merak etmemiz son derece normal.
Ötegezegenlerin Tespit Edilmesi Neden Bu Kadar Zor?
Binlerce yıldır bu soruları sormamıza rağmen 1990’lı yıllara kadar Güneş Sistemi’nin haricinde bir gezegen bulunamamış olması oldukça enteresan. Güneş Sistemi’nin çok farklı ve özel bir alan olduğuna ya da ilerisinde başka gezegenler bulunmadığına ilişkin hiçbir delil yoktu. Özellikle 20. Yüzyılın sonuna gelindiğinde ötegezegenlerle ilgili kanıt bulamayan bilim insanları bu durumdan son derece yılmış durumdaydı.
O yıllara kadar ötegezegenlerin keşfedilememiş olması, onların yerinin tespit edilmesinin son derece zor olmasıyla ilgili. Geçmiş yıllarda ötegezegenlerin bulunması sadece keşfedilen gezegenin yıldızındaki küçük etkiler sayesinde gerçekleştiriliyordu. Bu tekniklerde kimi zaman gezegenin yıldızının sahip olduğu ışığı kapatması kimi zaman da yıldızında neden olduğu küçük hareketler görülüyordu.
Madhusudhan, bundan 30 yıl önce var olduğuna emin oldukları tek gezegenin Güneş Sistemi’nde yer alan gezegenlerin olduğunu ifade ediyor. Fakat ötegezegenler tespit edilir edilmez evrendeki diğer sistemler hakkında daha fazla bilgi sahibi olunabileceğine dair bir umut ışığı doğdu. Tam da bu bakış açısı geliştirilen gezegen tespit teknikleri ve çığır açan teknolojik yöntemler ile yaklaşık 5000 yeni ötegezegenin tespitine sebep oldu.
Madhusudhan, bu ötegezegenlerin bileşenlerini belirleyebilmek için atmosferik data toplama yöntemi geliştirdi. Ötegezegen araştırmalarında kat edilen ilk aşamanın onların aslında evrende ne kadar fazla sayıda ve yaygın olduğunu belirten Madhusudhan, bununla birlikte oldukça fazla türde ötegezegen bulunduğunu keşfettiklerini de ifade etti. Üstelik bu gezegenlerin boyut, sıcaklık ve kütleleri birbirinden son derece farklı.
Sıradaki iş bu tespit edilen cisimlerin sınıflandırmaya geldiğinde ise içerisinde bulunduğumuz Güneş Sistemi’nde yer alan gezegenler esas alınıyor. Yani Güneş Sistemi içinde yer almayan gezegenler sıcak-Jüpiter, süper-Dünya ve mini-Neptün şeklinde isimlendirilseler de aslında bu isimleri aldıkları gökcisimlerinden çok farklı özelliklerde olabiliyorlar.
Ötegezegenler Tarihte İlk Kez Ne Zaman ve Nasıl Keşfedildi?
Şu ana kadar yapılan binlerce ötegezegen tespitinde, fark edilen bir çok nokta dışında Güneş Sistemimizin aslında son derece sıradan bir olgu olduğunu ortaya çıktı. Tespit edilen ötegezegenlerden ilki, Güneş Sistemi’nde yer almayan bir cinstendi. Bu değişik ötegezegen 1992 yılının Ocak ayında Aleksander Wolszcan ile Dale Frail ikilisi tarafından keşfedildi. Wolszcan ve Frail, bizden tam 12 bin yıl ışıkyılı ileride beyaz cüce-pulsar çiftlerinden biri olan PSR B1620-26’ın çevresinde dönen bir kayaç gezegen tespit etti.
Bu kayaç gezegenin keşfinden sonraki yılda yine aynı sistem içerisinde bir kayaç gezegenin varlığı daha keşfedildi. Poltergeist ve Phobetor isimli bu iki gezegen aslında süper-Dünya şeklinde isimlendirilen türün ilk örneklerini oluşturuyordu. Kütlelerine göre kategorize edilen bu gezegenler, içinde yaşadığımız gezegenden daha büyük fakat Neptün ve Uranüs’ten daha küçük kütlelere sahip.
Süper-Dünya olarak değerlendirilen gök cisimlerinin üst sınırı genellikle Dünya’nın yaklaşık 10 katı büyüklüğünde kütleye sahip oluyor. Ancak elbette isim benzerliğinden dolayı bu ötegezenlerin Dünya’mızla büyük benzerlikler taşıdığını düşünmemelisiniz. Onlara verilen bu isim, gezegenin sahip olduğu yüzey şartları ya da o gezegende yaşamın var olup olmadığıyla ilgili bir fikir vermiyor.
Bunu desteklemek için biraz önce bahsettiğimiz Poltergeist ve Phobetor gezegenlerini örnek gösterebiliriz. Her iki gezegende de yaşamayı destekleyecek koşullar bulunmuyor. Bunun sebeplerine ise devamlı olarak pulsarın etrafında dolaşmaları ve pulsarın sahip olduğu öldürücü radyasyona sürekli olarak maruz kalmaları diyebiliriz.
1995’te Michel Mayor ve o sıralarda Mayor’un yanında doktora yapan öğrencisi Didier Queloz, Dimidium yani 51 Pegasi b’yi keşfettiğinde Güneş’i andıran bir yıldızın çevresinde dolanan ilk ötegezegen tespit edilmiş oldu. Michel Mayor ve Didier Queloz gerçekleştirdikleri bu keşif sayesinde 2019 yılının Ekim ayında Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü.
Her ne kadar gezegen Güneş’e benzeyen bir yıldız etrafında dolaşıyor olsa da içinde bulunduğu sistemin Güneş Sistemi’yle herhangi bir benzerliği bulunmuyor. Ayrıca ikilinin bu keşfi, sıcak-Jüpiter denilen kavramın ilk örneğini de teşkil ediyordu. Sıcak-Jüpiter şeklinde isimlendirilen terim ise, Güneş Sistemi’nde yer alan gaz devlerini andıran fakat yıldızına da oldukça yakında bulunan gezegenleri kapsıyordu.
Montreal Üniversitesinde yaptığı doktora sonrasında orada araştırmalarına devam eden ve aynı zamanda Ötegezegen Araştırma Enstitüsü’nün de bir üyesi Romain Allart, keşfedilen bu gezegenlerin Merkür ve Güneş arasındaki uzaklıktan daha yakında bir yörüngede döndüklerini belirtiyor. Allart ayrıca bu sıcak-Jüpiterlerin devamlı olarak dolandıkları yörüngelerini yalnızca birkaç gün içerisinde tamamladıklarını ifade etti. Bulundukları konum dolayısıyla çok fazla ısındıklarını ve gezegenlerin yüzey sıcaklıklarının tam 1.725 C dereceye ulaşabildiklerini de ekledi.
51 Pegasi b sayesinde artık evrenin tahmin ettiğimizden daha vahşi ve kompleks bir yer olduğunu anlamış olduk. Bunun yanı sıra sıcak-Jüpiterler artık ötegezegen kataloğunun baş karakterleri haline geldiler. Bahsettiğimiz sıcak-Jüpiterler sandığımız kadar yaygın değiller, fakat güncel teknolojik imkanlarla tespit edilmesi son derece kolay olduğu için ötegezegen kataloğumuzdaki sayıları fazla. Bunun en büyük sebebi, kütlesi çok ve hacim olarak büyük birer yapıya sahip olmaları. Böylece radyal hız geçiş yöntemi kullanılarak bu gezegenleri tespit etmek kolay oluyor.
Ötegezegenler Nasıl Tespit Ediliyor?
Madhusudhan, var olan ötegezegen popülasyonuna baktığımızda mini-Neptün dediğimiz, Neptün’den daha küçük görünen ancak kütlesi ise Neptün’den daha fazla olan gezegenlerin Samanyolu Galaksisi’nde çok fazla sayıda olduğunu belirtti. Madhusudhan ayrıca yapısı daha küçük gezegenlerin de sayıca fazla olduğunun fark edilmesinin başka önemli bir noktaya işaret ettiğini ve aynı zamanda kat edilen ciddi bir adım olduğunu vurguluyor.
Ötegezegen araştırmalarında hedeflenen bir sonraki aşama ise kayaç gezegenlerin sahip oldukları atmosferlerini su ve suyun dışında diğer bileşenler açısından değerlendirmek olacak. Ötegezegenin yıldızının önünde engel olduğunda ışığında azalma görülmesi yalnızca onun varlığının tespit edilmesini kolaylaştırmıyor, ayrıca atmosfer bileşenlerinin detaylıca incelenmesine de olanak sağlıyor. Bunun asıl sebebi de atom ve moleküllerin gelen ışığı belli dalga boylarında absorbe ediyor olmasıyla ilgili.
1999’da David Charbınneau ve Greg Harry, geçiş tekniğinden yararlanarak, HD 209458’in önünden geçen HD 209458 b ötegezegeninin atmosferinde karbon, oksijen, su ve azot olduğunu ortaya çıkardı. Bu ötegezegenin atmosferi tıpkı bir kuyrukluyıldızın kuyruğunda olduğu gibi arkasına doğru belirgin bir işaret bırakıyor.
Madhusudhan, 1999’dan beri özellikle şu son 10 yıl içerisinde ötegezegenlerin atmosferik hareketlerini gözlemlemede çok ilerlenebildiği ve bu ötegezegenlerin atmosferinde ilk kez su buharı olduğuna ilişkin işaretlerin olduğunu ifade etti. Fakat ne yazık ki, HD 209458’de görüldüğü gibi yapılan tespitlerin çoğunda oranın yaşam koşullarına elverişli olup olmadığıyla ilgili net bir bilgi veremiyor. Suyun, su buharı formunda görüldüğü dev gezegenlerde de yaşama dair herhangi bir ipucu bulunmuyor.
James Webb Uzay Teleskobu için Astronomlar Sıraya Girmiş Durumda!
Şu anki koşullar yavaş yavaş farklılaşmaya başlıyor. Madhusudhan, yeni kitabı Exofrontiers’da ötegezegenler hakkında elde edilen verilerinden yola çıkarak, atmosferde bulunan kimyasal elementlerin saptanmasının küçük gezegenlerde de var olabildiğine yer veriyor. Gezegenin yüzey kısmında sıvı formda su moleküllerinin var olabilmesine imkan sağlayan ve yaşama elverişli yerlerde yer alan Dünya’mıza benzer gezegenler de bahsettiğimiz kategoride bulunuyor.
Yakınlardaki yıldızların yaşam koşullarına elverişli alanlarında yaklaşık birer Dünya büyüklüğüne sahip gezegenler keşfettiklerini ifade eden Madhusudhan, yaşanan bu durumun M tipi cüce yıldızların çevresinde daha sık görüldüğünü belirtti. TRAPPIST-1 sistemi ise bu durumun en güzel örneklerinden yalnızca biri.
Dünya’dan ortalama 40 ışık yılı mesafede olan ve 2017’de keşfedilmiş bu sistemde Dünya’ya benzeyen tam 7 adet gezegen bulunuyor ve işin enteresan kısmı tespit edilen bu gezegenlerin hepsi yaşanabilir alanda yer alıyor. 2018’in Şubat ayında TRAPPIST-1 sisteminin analizleri ve gözlemleri tamamlandı. Elde edilen verilere göre, bu sistemde yer alan gezegenlerin birkaçında Dünya’da bulunduğundan daha fazla miktarda su ve okyanus bulunuyor olabilir. Durum böyle olunca James Webb Uzay Teleskobu ya da ileride ortaya çıkacak diğer gelişmiş teleskopların ilk hedefinin TRAPPIST-1 olacağı öngörülüyor.
JWUT’nin atmosfer izleme ve yaşam araştırma kabiliyetleri, bu kızılötesi teleskobun hedefleri 1989’da çıktığında planlanmış bir konsept değildi. Öyle ki 1980’li yılların son yılında bilim insanları hala kayda geçmiş bir ötegezegen tespit edememişti. Ötegezegen araştırmalarına ciddi katkısı bulunan hepimizin bildiği Hubble Uzay Teleskobu’nun uzaya gönderilmesine yalnızca 1 yıl olmasına rağmen henüz bir gelişme kaydedilememişti.
Şu an, birden çok astronom ekibi galaksinin herhangi bir yerindeki ötegezegenleri keşfedebilmek için son teknoloji teleskoptan sıra kapma yarışına girmiş durumda. JWST’yi izlemeyi hedefleyen Madhusudhan’ın ekibi de bu astronom grupları arasında yer alıyor.
Yaşanabilir Bölge Dışında da Yaşam Olabilir mi?
Ötegezegenleri araştırdığımız ve sonuçlara çok yakın olduğumuz şu dönemde astronomide aslında dönüm noktasında olduğumuz söylenebilir. Hala JWUT’de bulunan bir gezegende tam olarak yaşamın var olup olmadığını belirleyebilecek kadar yeterli delil bulunmuyor fakat yaşamın oluşmasına imkan sağlayabilecek organizmaların keşfedilmesi hususunda gözlem sınırlarımıza ulaşıyor.
JWUT’nin başaracakları ileride yapacağı işler açısından da son derece önemli bir hal alıyor. Evrenin farklı bir yerinde yaşamanın mümkün olabileceğinin keşfine şahit olabileceğimiz bir zamanda yaşadığımızı ifade eden Madhusudhan, bunun binlerce yıldır hayal edildiğini ancak artık sonuca ulaşılmasına çok yaklaştığımızı vurguluyor.
Bu arada Hiyanus gezegenleri de mercek altına alan Madhusudhan, bu gezegenlerin büyük çoğunluğunun su okyanusu ve genellikle hidrojenden meydana gelen atmosfer barındıran dünyalar olduğunu belirtiyor. Yaşanabilir görünen bu gezegenlerin bilim insanları için yaşanabilir bölgeden farklı yerlerde de yaşama dair izler bulma umudunu arttırabilir. Diğer yandan, bilim insanlarının incelediği yelpaze her geçen gün genişliyor.
2021 yılında Samanyolu dışında var olduğu düşünülen ilk ötegezegenden ipuçları keşfedilmişti. Bunu başaran ekip, tam 28 milyon ışık yılı ötede Messier 51 galaksisinde yer alan yaklaşık bir Satürn boyutunda bir gök cismi keşfetmiş olabilir. Galaksinin dışında yer alan bu ötegezegenin, karadeliğin çevresinde yörüngede gezinen büyük kütleye sahip bir nötron yıldızı olabileceği düşünülüyor.
Henüz işin başlarında olduklarını söyleyen Allart, bunun sebebinin ise her yıldızın çevresinde minimum bir gezegen olduğunu öngörmeleri olarak gösteriyor. Evrende bulunan milyarlarca galaksi ve galakside bulunan yüz milyarlarca yıldız düşünüldüğünde durum bilim-kurgu filmlerinden farksız bir hal alıyor. Bilim insanları başta olmak üzere tüm dünyayı heyecanlandıran bu tabloda ötezegenlerin keşfinin son derece ilginç olacağı kesin.
Samanyolu’nda Bizim Yaşadığımız Gezegene Benzeyen Başka Bir Gezegen Var Mı?
Hala devam eden ötegezegen arayışlarında genellikle Güneş’e benzeyen yıldızların varlığını devam ettirebildiği bölgede Dünya’ya benzeyen gezegenler keşfetmeye çalışmış olmamız aslında çok da şaşırtıcı değil. Herhangi bir gezegenin Dünya’yla benzerliğinin olduğunun anlaşılmasının en iyi yolu, sahip olduğu manyetik alanla ilişkili. Bu sayede atmosferin uzaya kaçması engellenmiş oluyor.
Ötegezegen kataloğunda gezegenimizle benzer özellikler taşıyan pek çok gezegen bulunuyor. Bu gezegenler kütlelerinden yarıçaplarına, yıldızlarından uzaklıklarına kadar birçok noktada benzerliklere sahip.
İlgizinizi Çekebilir: NASA’nın Yeni Keşfettiği Ötegezegen TOI-2109b | TOI-2109b Ötegezegeninde Bir Yıl Sadece 16 Saat Sürüyor!