Ötegezegen Arayışları

Ötegezegen Arayışları

01/09/2016

Dünya da diğer tüm gezegenler gibi, kendi yıldızının etrafında dolanmaya devam ediyor. Onu, bildiğimiz diğerlerinden ayıran, en belirgin özelliği, sayısız canlı türüne ait yaşamı barındırıyor oluşu. “Bildiğimiz” diyoruz, çünkü şu ana kadar diğer keşfettiklerimiz, devasa bir havuzda bir bardak sudan dahi az bir alanı kapsıyor. Hatta bunları keşfediş metotlarımız, aradıklarımıza bakacak olursak, oldukça kaba bile kalıyor.

Şu ana kadar kataloglanmış 3497 ötegezegenden, 2994’ü Dünya’nın dolanma dönemi olan 365 günden kısa sürede kendi yıldızı etrafında dolanıyor. Hatta bunlardan da 2735’i, 100 günlük periyodun altında, 2527’si, 50 günlük periyodun altında, 2171’i ise 25 günlük periyodun altında dolanma sürelerine sahipler. Güneş’imize en yakın, dolayısıyla sıcaklığıyla kavrulan Merkür’ün dahi 88 günlük bir dolanma periyoduna sahip olduğunu hatırlayın. Yani, keşfettiğimiz ötegezegenlerin çoğu, cayır cayır yanıyor.

Bu durumun önemli bir yorumu var. Gerçekten de gezegenlerin çoğu, yıldızına çok yakın bulunduğu için mi yakın olanları daha çok buluyoruz? Peki ya kütlelerine göre dağılımları? Gerçekten de Jüpiter gibi, Dünya’ya kıyasla büyük gezegenler, yıldızına hep uzakta mı bulunuyor? Keşiflerimizde bilimsel sınırlar mı var, yoksa teknolojik sınırları mı yaşıyoruz?

Yıldızına yakın gezegenleri keşfetmek çok daha kolay, bu yüzden kısa dolanma periyoduna sahip gezegenleri keşfediyor oluşumuz şaşırtıcı değil. Uzaktaki bir yıldız sisteminden, Dünya’yı, geçiş yöntemi ile keşfetmeye çalıştığınızı düşünün. Dünya, Güneş’in önünden her geçişinde, Güneş’ten gelen ışığın parlaklığında bir düşüşe sebep olacak. Böyle bir düşüş gözlediniz; harika! Fakat bu düşüşün gezegen kaynaklı olduğunu anlamak için, aynısından birkaç kere daha gözlemeniz gerekiyor. Sıradaki için 365 gün daha beklemelisiniz!  

Keşfedilen 3497 gezegenden, 3076’sı, 2010’dan sonra keşfedildi. Bu yüzden, düşük dolanma periyoduna sahip olanların sayılarının çokluğu, kısa zaman diliminde gerçekleşen gözlemlerimize göre, çok da şaşırtıcı değil. Fakat bu durum asla, yıldızına yakın olan gezegenlerin sayısının, uzak olanlara oranı hakkında bir fikir vermeyecektir. Yalnızca, bu sayı farkına temkinli yaklaşmamız gerektiğini vurgulayan bir fikirdir.

3497 gezegenden yalnızca 114’ü, 2 Jüpiter kütlesinden fazla kütleye ve 100 günden kısa bir yörünge dönemine sahip. Bu dikkat çekici bir nokta ve bize kütle ile yıldıza olan uzaklık arasında bir ilişki olabileceğinin sinyallerini veriyor. Çünkü az önceki uyarımıza göre değerlendirecek olursak, kütlesi büyük, haliyle boyut olarak da büyük olması beklenen gezegenler, küçük olanlara göre daha kolay tespit edilmeli. Çünkü yıldızın önünden geçerken, daha büyük bir alandan gelen ışığı keserek, gelen ışıkta daha belirgin bir düşüşe sebep olacaktır. Hem yakın, hem de büyük, böylesine gezegenler çok daha kolay tespit edilebilmeliydi, çünkü kısa sürede tekrar tur atarak, ışıkta tekrar azalmaya hem de küçük olanlara göre çok daha belirgin bir azalmaya sebep olacaktı. Görünen o ki; bu gezegenler gerçekten de az. Öyleyse belirli bir durum için, kütle ile uzaklık arasında bir ilişki oturtulabilir gibi duruyor. Peki yalnızca yıldıza olan uzaklık için durumlar nasıl?

Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığını ifade eden astronomik birim (AB) ile ifade edilecek olursa; 3497 gezegenden, yalnızca 248’i, 0.5 AB ile 1.5 AB arasında yer alıyor. Sınırları biraz daha genişletip, 0.35 AB ile 2.0 AB arasında çıkardığımızda bu sayı, yalnızca 391’e çıkıyor. Kabaca bir söylemle, keşfettiğimiz gezegenlerin çoğu, uygun koşulları barındırma ihtimali olan yörünge uzaklıklarının hayli dışında. Bunlardan birçoğunun yıldızına aşırı yakın olanlar olduğunu tekrar hatırlatmakta fayda var. 3497 ötegezegenden 1276’ı 0.35 AB’den küçük bir yörüngeye sahipken, yalnızca 279’u 2.0 AB’den uzak. Diğerleri ise bilinmiyor.

Neden bu cımbızlanmış istatistiklere göz attık? Elimizde bir takım veriler var, fakat hala “istediğimizi” bulabilmiş değiliz. Belki de istediklerimiz, bilimsel olmanın dışındadır ve biz saplantılı davranıyoruz. Belki de gerçekten bir takım bilimsel sınırlar var ya da yalnızca gözlem sayımız ve keşif metodumuz yeterli değil. Buna karar vermek için, elimizdeki istatistikler kadar, teorik modeller ve yorumlar da önemlidir.

Samanyolu’nda kaba bir hesapla, 100-400 milyar yıldız olması gerektiğini düşünüyoruz.  Art niyetli bir eleme yaparak, bunların yüzde birinde, kayda değer bir şeyler olabileceğini düşünelim. Elimizde milyarlarca yıldız var; her birinde en az bir gezegen olduğunu düşününce, yine kötümser bir yaklaşımla, milyarlarca gezegen olması gerektiğini görüyoruz. Bizim teyit edebildiklerimiz ise, yalnızca 3500. Neredeyse yalnızca milyonda birini keşfedebilmiş durumdayız; ki bu da toplamın yalnızca yüzde biri.

Elimizde milyarlarca yıldız var; her birinde en az bir gezegen olduğunu düşününce, yine kötümser bir yaklaşımla, milyarlarca gezegen olması gerektiğini görüyoruz. Bizim teyit edebildiklerimiz ise, yalnızca 3500. Neredeyse yalnızca milyonda birini keşfedebilmiş durumdayız; ki bu da toplamın yalnızca yüzde biri.

Normalde veriler arasından böylesine küçük bir dilime bakmak yanıltıcı olabilir. Rastgele dağılım üzerinden alınan ufak kesitler, anlamlı görünen, fakat bütünde anlamsız olan yanıltıcı bilgiler içerebilir. Aslında yıldızına uzak gezegenlerin sayısı daha fazla olabilir mi? Görünen o ki, daha anlamlı yorumlar için, yeni gözlem metotlarına ve bolca zamana ihtiyacımız var.

Yaptığımız teorik modellemeler, gözlemlerle doğrulanmayı bekliyor. Her ne olursa olsun, böylesine sayı fazlalığı ve sınırlı parametre olan durumlarda, bir örneğin diğerine benzeme olasılığı, benzememe olasılığından açık ara fazladır. Eğer bir yerlerde, Dünya benzeri bir gezegen, hatta birden çok daha fazla sayıda Dünya benzeri gezegen yoksa; işte bu, üzerinde durulması gereken, kulağa yalnızca iyi bir bilim kurgu senaryosu gibi gelen, çok şaşırtıcı bir sonuç olurdu!

Kaynaklar

1. “Statistical Properties of Exoplanets”, S. Udry, M. Mayor, N. C. Santos http://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2003/31/aa3256.pdf
2. “The Mass of The Milky Way Galaxy “, Christopher S. Kochanek, http://arxiv.org/pdf/astro-ph/9505068v1.pdf
3. Ötegezegen verileri, http://exoplanet.eu/catalog/