Gözlerimizin önünde kaybolan gezegen: TOI-2535 b'nin geçişleri 7 yılda yok oldu
Gökbilimciler, yıldızının önünden düzenli olarak geçerken izlenen bir ötegezegenin geçişlerinin yıllar içinde zayıflayıp sonunda tamamen kaybolduğunu ilk kez kayda geçirdi. Yaklaşık 1.000 ışık yılı uzaktaki TOI-2535 b adlı dev gezegen, NASA'nın TESS uydusunun gözü önünde 2019'dan 2026'ya kadar yaklaşık yedi yıl boyunca izlendi ve bu yıl görünmez oldu. UCLA'dan Samuel Yee'nin yönettiği uluslararası ekibe göre bunun nedeni, gezegenin yörüngesini bir topaç gibi yalpalatan ve henüz görülemeyen komşu bir gezegen. Çalışma The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlandı ve 9 Kasım'da duyuruldu.
TOI-2535 b, Karga (Corvus) takımyıldızı yönünde, yaşlı bir K türü cüce yıldızın çevresinde dönüyor. Jüpiter büyüklüğündeki gezegen, yıldızının etrafındaki turunu yalnızca 8,25 günde tamamlıyor; bu, Merkür'ün Güneş çevresindeki 88 günlük turundan yaklaşık 10 kat hızlı. Yıldızına bu kadar yakın dönen ve aşırı sıcak olan bu tür gaz devlerine “sıcak Jüpiter” deniyor.
Ötegezegenlerin önemli bir kısmı “geçiş yöntemi” ile bulunuyor: Gezegen, bizim bakış açımızdan yıldızının önünden geçtiğinde yıldızın ışığında küçük ve düzenli bir azalma oluyor. TESS de gökyüzünü tarayarak bu ışık düşüşlerini arıyor. TOI-2535 b'nin geçişleri ise ilk yıllardan itibaren tuhaf davranıyordu.
Araştırmacıların aktardığına göre gezegen düzenli bir takvime uymuyor, geçişler beklenenden altı saate varan sürelerle erken ya da geç gerçekleşiyordu. 2019'daki ilk gözlemlerde gezegen yıldız diskinin ortasına yakın bir yerden geçerken, yıllar içinde geçişler kısaldı ve sığlaştı. Gezegen sonunda yıldızın yalnızca kenarını sıyırır hale geldi ve TESS'in 2026 başındaki verilerinde hiç geçiş görülmedi.
Ekibin hesaplarına göre geçişin yıldız diskinin neresinden gerçekleştiğini gösteren ölçü yılda yaklaşık 0,16 oranında değişti. Bu, tek bir yıldızın çevresinde dönen bir gezegen için şimdiye kadar görülen en hızlı değişim. Yee, iki gezegenin birbiriyle bu kadar güçlü etkileşmesi nedeniyle bunun gördükleri en uç örnek olduğunu söyledi. Araştırmacı, gezegenin yörüngesinin öyle hızlı eğildiğini belirterek geçişlerin “biz izlerken” kaybolduğunu vurguladı.
Ekip, bu davranışı açıklamak için sistemde henüz doğrudan görülemeyen ikinci bir gezegen öneriyor. Hesaplara göre bu komşu en az Satürn kütlesinde ve yörüngesi TOI-2535 b'ninkine göre en az yaklaşık 5 derece eğik. İki gezegenin karşılıklı kütleçekimi, yörüngelerin onlarca yıl süren döngülerle yalpalamasına yol açıyor. Bu yalpalama sonucunda TOI-2535 b'nin yörüngesi, Dünya'dan bakan gözlemcilerin görüş hattının dışına çıktı. Ekip, Arizona'daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi'nde bulunan 3,5 metrelik WIYN teleskobundaki NEID tayfölçeriyle yaptığı ölçümlerle de sistemi inceledi.
Çalışmanın ortak yazarı UCLA'dan Erik Petigura, durumu Ay tutulmalarıyla karşılaştırıyor: Ay'ın yörüngesi eğik olduğu için her dolunayda tutulma yaşanmıyor. TOI-2535 b'de de benzer biçimde, eğilen yörünge gezegeni bizim bakış açımızdan yıldızın önünden çıkardı. Araştırmacılara göre gezegen yıldızının önünden 30 ila 50 yıl içinde yeniden geçmeye başlayacak; saklı komşunun ise daha önce görünür hale gelmesi mümkün.
Bulgu, sıcak Jüpiterlerin yıldızlarına bu kadar nasıl yaklaştığı sorusuna da ışık tutuyor. Bu gezegenlerin genellikle buzun bol olduğu daha uzak bölgelerde oluşup sonradan içeri göç ettiği düşünülüyor. Göç için iki ana senaryo var: Gezegenin şiddetli etkileşimlerle basık bir yörüngeye fırlatılıp ardından yıldız tarafından içeri çekilmesi ya da gaz ve tozdan oluşan gezegen yapım diskinde yavaşça sarmal çizerek içeri ilerlemesi. Yee'ye göre TOI-2535 b'nin yakınında bir komşu olması, gezegenin fırlatılmak yerine büyük olasılıkla yavaşça içeri sarmal çizerek geldiğine işaret ediyor. Araştırmacı, sık görülmeyen ama çok ilginç bir oluşum yoluna tanık oluyor olabileceklerini belirtti.
Çalışmanın temel sınırı, saklı komşu gezegenin henüz doğrudan gözlenmemiş olması; varlığı ve yörünge eğikliği geçiş verilerinden ve hesaplamalardan çıkarılıyor. Sistemin mimarisi de tam olarak belirlenmiş değil. Önümüzdeki yıllarda yapılacak hassas hız ölçümleri, komşunun kütlesini ve yörüngesini netleştirebilir.
Yörünge zamanlamasındaki küçük sapmalardan saklı gezegenleri yakalamak, dünyanın birçok gözlemevinde yürütülen bir çalışma alanı. Türkiye'de de TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi gibi tesislerde ötegezegen geçişleri gözlenerek bu tür zamanlama sapmaları izleniyor. TOI-2535 b, bu yöntemle bir gezegen sisteminin yıllar içindeki değişimini neredeyse canlı izlemenin mümkün olduğunu gösteren dikkat çekici bir örnek oldu.