Bilinen en genç gezegenden biri olan ve bir milyon yıldan bile az ömre sahip Elias 2-24 b'nin doğrulanması, dev gezegenlerin oluşum hızına ilişkin mevcut teorileri sorgulatıyor.
Elias 2-24 b adını taşıyan bu erken aşama gezegen, anne yıldızının çevresindeki gaz ve toz diskinin tam kalbinde konumlanıyor. Oldukça genç olması, bilim insanlarının dev gezegenlerin ne denli hızlı bir şekilde şekillenebildiği konusunda varsayımlarını gözden geçirmelerine neden oldu.
Şili'deki Astrofizik Çalışmaları Enstitüsü'nden ve çalışmanın ortak yazarı Lucas Cieza, Elias 2-24 b'nin mevcut en iyi oluşum modellerinde bile bazı kritik süreçlerin göz ardı edildiğini ortaya koyduğunu aktardı. Cieza, daha önceki en genç gezegen rekorunu elinde tutan sistemlerin tamamının 5 milyon yaşının üzerinde olduğunu ve bu durumun modellerin yetersiz kaldığını gösterdiğini dile getirdi.
Diego Portales Üniversitesi'nden doktora adayı Andrea Bernardi'nin liderliğindeki ekip, Astrophysical Journal Letters dergisinde 16 Eylül'de yayımlanan makalede, Hawaii'deki W. M. Keck Gözlemevi'ndeki koronagraf ile elde edilen yedi yıldızın arşivlenmiş verilerini inceledi. Koronagraf, yıldızın aşırı parlaklığını keserek yanındaki çok daha sönük nesnelerin tespit edilmesini sağlıyor.
Bu yedi yıldızın her biri, toz, gaz, buz ve kayaçlardan oluşan bir halkanın içinde bulunuyor. Gök bilimciler, bu halkalardaki boşluklara odaklanıyor; çünkü gezegenler oluşurken çevrelerindeki maddeyi iterek bu tür izler bırakıyor. Bernardi, yıldız ışığını baskılayan ekibin bu boşlukları oyduğu düşünülen bölgelerde gezegen aradığını ve Elias 2-24 b'yi tam da bu öngörülen noktada bulduğunu belirtti.
Jüpiter ile benzer kütleye sahip olan bu gezegen, Dünya'dan yaklaşık 450 ışık yılı uzaklıkta yer alıyor. Sistemin gençliği, araştırmacılara Güneş Sistemi'nin milyarlarca yıl önceki haline benzer koşulları incelemek için eşsiz bir imkân sunuyor.
Yıldızlar yoğun gaz ve toz bulutlarından doğar ve ardından kalan maddeler yıldızın etrafında bir disk oluşturur. Zamanla bu diskteki parçacıklar birleşerek büyür ve sonunda gezegenlere dönüşür. Ancak yeni doğan gezegenler genellikle bulundukları disklerin arkasında kaldıkları için görülmesi zordur. Mevcut ötegezegenlerin çoğu, gezegenin yıldızının önünden geçerken parlaklıkta neden olduğu düşüşle tespit edilen 'geçiş yöntemi' ile bulunan, milyarlarca yaşında nesnelerdir.
Genç gezegenlerin geçiş yöntemiyle bulunması; onları gizleyen kalın toz katmanları ve yıldızlarından uzak konumları nedeniyle zorlu bir süreçtir. Bu nedenle doğrulanmış yaklaşık 6 bin ötegezegenin büyük çoğunluğu yıldızlarına yakın yörüngelerde dönen olgun nesnelerden oluşmaktadır. Astronomlar, bu boşluğu doldurmak için teorileri, simülasyonları ve genç yıldız çevresindeki disklerin gözlemlerini birleştirerek modeller geliştiriyor. Elias 2-24 b gibi yeni keşifler, bu modellerin iyileştirilmesi için hayati önem taşıyan veriler sağlıyor.
Cieza, galaksinin sürekli olarak yeni yıldız ve gezegenler ürettiğini ancak mevcut teleskopların bu erken evreleri tespit etmekte yetersiz kaldığını vurguladı. Bu durum, evrimin her aşamasını teorik olarak bilmemize rağmen gözlemsel olarak büyük bir boşluk olduğunu gösteriyor.
Bu doğrulama, yaklaşık on yıldır süren bir bilimsel tartışmaya da son noktayı koyuyor. Şili'deki ALMA gözlemleri, Elias 2-24'ü saran diskte bir boşluk olduğunu gösterirken, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskobu bu boşlukta sönük bir ışık noktası tespit etmişti. Bu durum genç bir gezegenin varlığına işaret ediyordu ancak mevcut modeller, bu kadar uzak bir mesafede gezegenin bu denli hızlı büyümesine izin vermiyordu; tahminler Jüpiter boyutunda bir kütle için en az 5 milyon yıl gerektiğini öngörüyordu.
Gizemli ışık noktası, yıldızından Dünya'nın Güneş'e olan mesafesinin yaklaşık 55 katı kadar uzakta görünüyor ve gezegen davranışları sergiliyordu. Bernardi ve ekibi, nesnenin arka plan yıldızı veya bir hata olmadığını kanıtlamak için Keck Arşivi'ne başvurdu. 2018 ve 2020 verilerindeki hareketleri izleyen ekip, nesnenin yörüngede dönen bir gezegen olduğunu kanıtlayarak Elias 2-24 b adını verdi.
Bernardi, bu doğrulamanın tek bir teleskopla değil, birden fazla gözlem aracının koordineli kullanımıyla mümkün olduğunu belirtti. Elias 2-24 b'nin mevcut teleskopların algılama limitlerinde olduğunu kaydeden Bernardi, NASA'nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu gibi yeni nesil araçlarla bu tür keşiflerin daha kolay hale geleceğini ifade etti.
30 Ağustos'ta fırlatılan Roman teleskobu, yıldızların aşırı parlamasını engelleyen gelişmiş bir koronagraf taşıyor. Bu sayede Roman, mevcut araçların zorlanıldığı çok dar yörüngelerdeki Jüpiter benzeri gezegenleri doğrudan görüntüleme yöntemiyle tespit edebilecek. Elias 2-24 b'nin yıldızına olan uzaklığı bu tip tespitlerin zorluk seviyesini gösteriyor. Roman'ın bu kapasitesi, gözlemsel boşlukları kapatmaya ve genç gezegen popülasyonunu keşfetmeye yardımcı olacak. Cieza, modern teknolojinin gezegen oluşumunu canlı izlememizi sağladığını ve Roman'ın bu alanda yeni bir çağın başlangıcı olduğunu vurguladı.
