Ölüme Mahkûm Bir Dünya: Gökbilimciler Yok Edilmeye Doğru Dönen Bir Ötegezegen Keşfettiler

Yaşlanan yıldızının yörüngesinde dönen Kepler-1658b’nin yaklaşan ölümü, bilim adamlarına diğer gezegenlerin kaderi hakkında bilgi edinme fırsatı sunuyor ve gelişen güneş sistemleri.

Gökbilimciler, yaşlanan bir yıldızın yörüngesinde dönerken yörüngesi kötüleşen bir ötegezegenin çığır açan bir keşfini yaptılar. İlk olarak Kepler uzay teleskobu tarafından keşfedilen lanetli gezegen, genişleyen yıldızıyla çarpışma rotasındadır ve sonunda yok olmasına yol açar.

Yaşlanan bir yıldızın yörüngesinde dönerken yörüngesi bozulan bir ötegezegenin keşfi, son aşamalarında bir güneş sisteminin ilk görüntüsünü sunarak, gezegensel yörünge çürümesinin kademeli sürecine dair yeni bir anlayış. Bir yıldız tarafından tüketilmenin, yaklaşık 5 milyar yıl içinde Dünya da dahil olmak üzere birçok gezegenin nihai kaderi olduğuna inanılıyor. Bilim adamlarına göre, dış gezegen Kepler-1568b’nin ölümüne 3 milyon yıldan az bir süre kaldı.

Princeton’ın Henry Norris Russell Astrofizik Doktora Sonrası Araştırmacısı Ashley Chontos, bir Kepler-1658b’nin yaşlanan yıldızının etrafında döndüğünü keşfeden ekip, güneş sistemleri geliştikçe diğer dünyaların kaderi hakkında daha fazla bilgi edinme şansı sağlıyor. Kredi: Stephanie Reif, Princeton Üniversitesi Astrofizik Bilimler Bölümü

“On yıllardır yıldızların ve gezegenlerinin kaderini tahmin eden teorisyenlerimiz var, ancak daha önce onları test edecek gözlemlerimiz olmadı. ” dedi Princeton’da Henry Norris Russell Astrofizik Doktora Sonrası Üyesi Ashley Chontos. “Bunu kendi güneş sistemimiz açısından da düşünebiliriz. Güneş tüm hidrojenini helyuma dönüştürdüğünde Dünya ne kadar süre hayatta kalacak? Bazı fikirlerimiz var, ama nihayetinde kesin olarak söylemek zor. Bu tek gezegen sistemleri, bu farklı teorileri sağlamlaştırmaya yardımcı olmak için gerçekten önemlidir.”

Chontos, Astrophysical Journal Letters’da araştırmacıların ölüme mahkum olan ötegezegenle ilgili gözlemlerini anlatan yeni bir çalışmanın ikinci yazarıdır.

{ 6}İlk yazar, Harvard Üniversitesi ve Smithsonian Enstitüsü’nde 51 Pegasi b Fellow olan Shreyas Vissapragada’dır. “Daha önce yıldızlarına doğru spiral çizen ötegezegenlere dair kanıtlar tespit etmiştik, ancak daha önce evrimleşmiş bir yıldızın etrafında böyle bir gezegen görmemiştik,” dedi.

Güneşe benzer yıldızlar için “evrimleşmiş” tüm hidrojenlerini helyuma dönüştüren ve hayatlarının bir sonraki aşamasına geçenleri ifade eder. Bu durumda, yıldız bir altdeve dönüşmeye başlamıştır. Vissapragada, “Teori, evrimleşmiş yıldızların gezegenlerinin yörüngelerinden enerji çekmede çok etkili olduğunu tahmin ediyor ve şimdi bu teorileri gözlemlerle test edebiliriz,” dedi.

Talihsiz ötegezegenin adı Kepler-1658b. Adından da anlaşılacağı gibi, gökbilimciler onu 2009’da başlatılan öncü bir gezegen avlama görevi olan Kepler uzay teleskobu ile keşfettiler. Bu dünya, Kepler’in şimdiye kadar gözlemlediği ilk yeni ötegezegen adayıydı ve bu noktada KOI 4.01 – 4. Nesne olarak adlandırıldı. Kepler tarafından tanımlanan İlgi Alanı. (KOI 1, 2 ve 3, Kepler lansmanından önce tanımlanmıştı.)

Başlangıçta, KOI 4.01 yanlış pozitif olduğu için reddedilmişti. Yıldızında hareket eden sismik dalgalara bakan Chontos’un, verilerin modele uymamasının nedeninin, bilim adamlarının güneş büyüklüğünde bir yıldızın etrafında Neptün büyüklüğünde bir nesneyi modellediklerini düşünmeleri olduğunu fark etmesinden önce on yıl geçecekti. Chontos ve meslektaşları, bu gezegenin ve yıldızının ilk tahmin edilenden çok daha büyük olduğunu gösterdiler ve bu sırada nesne, Kepler’in kataloğuna resmi olarak 1658. giriş olarak girdi.

Kepler-1658b, sözde sıcak bir Jüpiter’dir. Jüpiter’in kütlesi ve boyutuna eşit olan, ancak ev sahibi yıldızları etrafında kavurucu derecede yakın yörüngelerde bulunan dış gezegenlere verilen takma ad.Ve Merkür’ün 88 günlük yörüngesinden farklı olarak, Kepler-1658b yıldızının etrafında sadece 3,8 günde döner.

Sıcak Jüpiterler ve yıldızlarına çok yakın diğer gezegenler için yörünge bozulması ve çarpışma kaçınılmaz görünüyor. Ancak ötegezegenlerin ev sahibi yıldızlarının kanalizasyonlarında nasıl daire çizdiklerini ölçmek zorlayıcı oldu çünkü süreç dayanılmaz derecede kademeli. Kepler-1658b söz konusu olduğunda, yeni çalışma, yörünge periyodunun yılda yaklaşık 131 milisaniye (saniyenin binde biri) oranında azaldığını bildiriyor.

Bu düşüşü saptamak, uzun yıllar dikkatli gözlem yapılmasını gerektirdi. Saat Kepler ile başladı ve ardından Palomar Gözlemevi’nin Güney Kaliforniya’daki Hale Teleskopu ve son olarak 2018’de piyasaya sürülen Geçişli Ötegezegen Araştırma Teleskopu veya TESS tarafından alındı. ve yıldızın parlaklığının çok hafif bir şekilde azalmasına neden olur. Son 13 yılda, Kepler-1658b’nin geçişleri arasındaki aralık biraz ama istikrarlı bir şekilde azaldı.

Neden? Dünya okyanuslarının günlük yükselişinden ve alçalmasından aynı fenomen sorumludur: gelgitler.

Gelgitler, ister Dünya ve ay, ister Kepler-1658b ve yıldızı olsun, yörüngedeki cisimlerin birbirini çekmesiyle oluşur. Her iki cisim de birbirine yerçekimi kuvveti uygular, ancak daha büyük olan daima kazanır, bu da daha küçük olanın daha fazla esnediği anlamına gelir.

Çekme, her bir cismin şeklini bozar ve gezegen ve yıldız bu değişikliklere tepki verirken, enerji yayınlandı. Aralarındaki mesafelere, boyutlarına ve dönme hızlarına bağlı olarak, bu gelgit etkileşimleri cisimlerin birbirlerini uzağa itmesine neden olabilir – Dünya ve yavaşça dışa doğru spiral çizen Ay için durum – veya Kepler-1658b’de olduğu gibi içe doğru. yıldız.

Özellikle yıldız-gezegen senaryolarında, bu dinamikler hakkında hala pek çok araştırmacının anlamadığı bir çok araştırmacı var, bu nedenle astrofizikçiler Kepler-1658 sisteminden daha fazlasını öğrenmek için can atıyorlar.

Chontos Princeton’a sadece birkaç ay önce gelen , bulgularını buradaki teorisyenler ve diğer astrofizikçilerle tartışmayı dört gözle beklediğini söyledi.

“Ben birinci nesil, geleneksel olmayan bir öğrenciyim.” Chontos dedi. “Lisans veya yüksek lisans için Princeton’a başvurmadım, çünkü kafamda insanların nasıl olacağına dair bir vizyon vardı – ve mümkün olan en iyi şekilde, bundan daha fazla yanılmış olamazdım. Her şeyi doğru yapıyorlar. Bölümümüzün 60 postdoc gibi bir şeye sahip olmasının bir nedeni var. Ve kahve saatlerinde ve kolokyumda, bana ilham veren teori makalelerini yazan insanlarla konuşma fırsatım oluyor.’”

Kepler-1658b’nin yıldızı, yıldız yaşam döngüsünde şu noktaya kadar evrildi: Güneşimizden beklendiği gibi genişlemeye başladı ve gökbilimcilerin altdev evresi dediği aşamaya girdi. Teorisyenler, evrimleşmiş yıldızların iç yapısının, Güneşimiz gibi hidrojen açısından zengin yıldızlara kıyasla, ev sahibi gezegenlerin yörüngelerinden alınan gelgit enerjisinin dağılmasına daha kolay yol açacağını tahmin ettiler. Bu, yörüngesel bozulma sürecini hızlandırarak insan zaman ölçekleri üzerinde çalışmayı kolaylaştıracaktır.

“Bu ötegezegenin sistemi, fiziksel olarak bizim güneş sistemimize, yani evimize çok benzemese de, bize hakkında çok şey söyleyebilir. bu gelgit dağılma süreçlerinin verimliliği ve bu gezegenlerin ne kadar süre hayatta kalabilecekleri,” dedi Chontos.

Kepler-1658b yaklaşık 2 milyar yaşında ve ömrünün son %1’ini yaşıyor, dedi. O ve meslektaşları, gezegenin yaklaşık 3 milyon yıl içinde yıldızıyla çarpışacağını tahmin ediyor.

Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Exoplanet, Yaşlanan Bir Yıldızın Etrafında Nihai Yok Olmaya Dönerken Keşfedildi.

Referans : Shreyas Vissapragada, Ashley Chontos, Michael Greklek-McKeon, Heather A. Knutson, Fei Dai, Jorge Pérez González, Sam Grunblatt, Daniel Huber ve Nicholas Saunders tarafından yazılan “The Possible Tidal Demise of Kepler’s First Planetary System”, 19 Aralık 2022, The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/aca47e

Çalışma, Bilim Misyonu Müdürlüğü ve NASA Bilim Misyonu Müdürlüğü tarafından finanse edildi.

.