Evrende keşfedilen sayısız garip dünyadan, ötegezegenlerin en gizemli olanları beyaz cüce yıldızların yörüngesinde dönenlerdir.
Bu tür yıldızlar, çekirdeklerinde atomları parçalayan aktif yıldızlar değil, Güneş benzeri yıldızların ölüm süreçlerini tamamlamış, devasa kırmızı devlere dönüşüp dış katmanlarını atarak yoğun yıldız çekirdeklerine çöken kalıntılarıdır.
Güneş'in yaklaşık 5 milyar yıl sonra yaşayacağı süreç budur. Bu nedenle, beyaz cüce yörüngesindeki ötegezegenler, bilim insanları için Güneş Sistemi'nin geleceğini anlamak adına büyük ilgi çekmektedir.
Güncel bir çalışmada, gelişmiş bir gözlemevi kullanılarak, beyaz bir cücenin yörüngesinde bulunan dev gezegen WD 1856b'nin atmosferinin incelenmesiyle, şimdiye kadar beklenenden çok daha sıcak olduğu ortaya çıkarıldı. Bu bulgular saygın bir bilim dergisinde yayımlandı.
Çalışmanın başındaki bilim insanlarından biri, gezegenin spektrumunu ilk gördüklerinde, uzun kızılötesi dalga boylarında gezegenin etkili boyutunda devasa bir düşüşle karşılaştıklarını ve ne olduğunu anlamaya çalıştıklarını belirtti. Gözlemlerin, daha önce karşılaştıkları hiçbir gezegenin geçiş spektrumuna benzemediğini ifade etti.
Beyaz cüce yıldızlar, evrendeki en uç noktadaki nesneler arasındadır. Güneş'ten sekiz kat kütleye kadar olan yıldızların ana diziden ayrılmasının ardından geriye kalan, yalnızca kalıcı ısıdan dolayı trilyonlarca yıl parlayan ölü kütlelerdir.
Bu dönüşümün nasıl gerçekleştiği yaklaşık olarak bilinmektedir. Yıldız, nükleer yakıtının tamamen tükenmesine yaklaştıkça, orijinal boyutunun yüzlerce katına kadar şişer.
Sonunda, bu şişkin zar boşalıp yok olacak, füzyonun dışa doğru basıncıyla desteklenmeyen çekirdek ise yerçekimi altında çökecektir.
Ortaya çıkan beyaz cüce, yaklaşık Dünya boyutunda bir nesneye Güneş'in 1.4 katına kadar kütle sığdıran son derece yoğun bir yapıya sahip olur.
Güneş Sistemi için bu sürecin oldukça yıkıcı olacağı düşünülmektedir. Kırmızı dev evresinde Güneş'in, Mars'ın yörüngesine kadar genişleyebileceği öngörülmektedir.
Bilim insanlarının belirttiğine göre, Güneş kırmızı dev olduğunda Merkür ve Venüs yok olacaktır. Dünya'nın kaderi ise sınırdadır ve hayatta kalması yıldız modeli gibi ince detaylara bağlıdır. Ancak Jüpiter ve Satürn gibi dış gezegenler, Güneş'in ölümünden neredeyse kesinlikle kurtulacaktır.
Güneş öldüğünde ve çekirdeği beyaz cüce olarak kaldığında, kaybedilen kütle hayatta kalan gezegenlerin yörüngelerini değiştirecek ve onların dışarı doğru hareket etmesine neden olacaktır. Beyaz cücenin kütle çekimi Güneş'inkinden çok daha az olacağından, Güneş Sistemi daha az bağlı olacak ve gezegenleri hareket ettiren dinamik etkileşimler daha kolay gerçekleşecektir.
Beyaz cücelerin etrafında pek çok ötegezegen bulunmuştur. Bu da doğal olarak bu gezegenlerin yıldızın ölüm fırtınalarından nasıl kurtulduğu sorusunu akla getirmektedir.
Ancak beyaz cüce ötegezegenlerinin atmosferlerini incelemek, canlı bir yıldızınkini incelemekten çok daha zordur.
Astronomlar, gezegenler üzerimizden ve yıldızlarından geçerken ötegezegen atmosferlerini incelerler. Yıldız ışığı atmosferden süzülürken, içindeki gazların imzalarını toplar ve astronomların atmosferin neyden oluştuğunu belirlemesine olanak tanır.
Çoğu yıldız gezegenlerinden çok daha büyüktür. 82 ışık yılı uzaklıkta bulunan WD 1856b, yörüngesinde bulunduğu beyaz cücenin yedi katı büyüklüğündedir.
Bilim insanı, normalde geçiş sırasında yörüngeye giren bir gezegenin atmosferinin yıldız diskinin tamamı üzerinde yer aldığını, ancak WD 1856b'de atmosferin yalnızca bir kısmının tek seferde beyaz cüceyi örttüğünü belirtti.
Bu sistemin, bilinen tüm ötegezegenler arasındaki en yüksek geçiş derinliğine (yüzde 56) sahip olduğunu ve geçişin yalnızca 8 dakika sürdüğünü ekledi. Ayrıca beyaz cüce, normalde gözlemlediğimiz ana dizi yıldızlardan çok daha soluktur. Bu nedenle, bu sistemin JWST ile genellikle incelediğimiz sistemlerden gerçekten de son derece farklı olduğu vurgulandı.
Bu tuhaf gezegen sistemi için yeni modeller geliştirmek ve JWST spektrumlarını analiz etme şeklini tamamen yeniden düşünmek zorunda kaldıklarını söyledi.
Araştırma ekibini şaşırtan, ötegezegenin atmosferinin içeriği değil, sıcaklığı oldu.
Sıcaklığın yaklaşık olarak Jüpiter'e benzer büyüklükte ve yörüngede olması nedeniyle Jüpiter'e benzer şekilde -113 santigrat derece civarında olmasını bekliyorlardı.
Ancak bunun yerine, sıcaklığı 126 santigrat derece civarında seyrediyordu.
Bilim insanı, 5.4 milyar yıl önce oluşan yıldızın öldüğünden beri soğuyan yaşlı ve soluk bir beyaz cücenin yörüngesinde dönen bir gezegenin nasıl bu kadar sıcak olabileceğini merak ettiklerini dile getirdi.
Dev gezegenler milyarlarca yıl boyunca öngörülebilir oranlarda soğur. Bu, günümüzdeki sıcaklıklarının geçmişte onları ısıtan olaylara dair ipuçları barındırdığı anlamına gelir.
Araştırmacılar ayrıca, WD 1856b Jüpiter'den sadece biraz daha küçük olmasına rağmen, yedi kat daha kütleli olduğunu bulduklarında da şaşkına döndüler.
Gezegenin hem şaşırtıcı sıcaklığı hem de kütlesi, araştırmacıların onun geçmişini yeniden yapılandırmasına olanak tanıdı.
Bu olağandışı dünyanın, yıldız beyaz cüce haline geldikten milyarlarca yıl sonra maksimum sıcaklığına ulaştığı sonucuna vardılar. Bu zamanlama, beyaz cücenin sorumlu olmadığını, yıldız dönüşümünden çok sonra bir şeyin onu yeniden ısıttığını düşündürmektedir.
Olası bir neden, ötegezegenin hem ısınmasına hem de mevcut konumundan daha uzak bir yörüngeden göç ederek buraya gelmesine neden olabilecek gelgit etkisine sahip yakındaki bir ikili yıldızdır.
Bilim insanı, sonuçlarının Jüpiter gibi dev gezegenlerin, yıldızlarının ölümünden sonra 'ikinci bir hayat' yaşayabileceğini, gezegenin yakınlara taşınarak yeniden ısındığını ve atmosfer kimyasında değişiklikler yaşadığını gösterdiğini belirtti.
Yıldız ölümü son demek değil, Jüpiter gibi gezegenlerin hayatında yeni bir bölümdür.
Dünya için bunun ne anlama geleceği hala bilinmiyor. Bazı modeller dünyamızın Güneş tarafından yutulacağını öngörürken, diğerleri bunu öngörmüyor. Eğer yutulmaktan kurtulursa, güneş kütlesinin yeniden dağılımının Dünya'nın yörüngesini nasıl etkileyeceği bilinmiyor.
İnsanlığın bunu görecek kadar uzun yaşaması pek olası değil, ancak o zamana kadar belki de yeni bir yaşam ortaya çıkmış olabilir. WD 1856b gibi dünyaları incelemek, bu olasılığın ne kadar olabileceğini gösterebilir.
Günümüzdeki sonuçlar, beyaz cücelerin yakınına yörüngede dönen gezegenlerin atmosferlerinin neyden oluştuğunu ölçebileceğimizi ve bunun ana dizi sonrası gezegen atmosferleri için heyecan verici yeni bir alan açtığını gösteriyor.
Nihayetinde, bir beyaz cücenin yörüngesinde dönen kayalık bir gezegen bulmak, belki de yaşanabilir bölgede bile olsa, en büyük hayal olacaktır. Çünkü ölü bir yıldız etrafında yaşam aramak kadar şiirsel ne olabilir ki?
Araştırma, saygın bir bilimsel dergide yayımlanmıştır.
