Bilim insanları, bir yıldızın yüzeyinde en az 7 yıldır varlığını sürdüren devasa bir 'sivilce' tespit etti. Bu keşif, genellikle gezegenlerin yıldızlarının önünden geçerken oluşturduğu ışık değişimleriyle yapılan gezegen keşiflerinin aksine, yıldızın kendisi hakkında önemli bilgiler sunuyor.
Yıldızların etrafındaki ötegezenler genellikle, yıldızlarının önünden geçerken oluşan ışık değişimleriyle keşfedilir. Ancak bu yeni çalışma, bunun tam tersi bir senaryoyu ortaya koyuyor: Devasa bir gezegen, ana yıldızının önünden geçerken, geçiş sinyallerindeki belirgin farklılıklar, yıldızın kendisi hakkında yeni bir keşfe işaret etti. Bu keşif, yıldız yüzeyinin muazzam bir %7'sini kaplayan ve en az yedi yıldır varlığını sürdüren bir lekeyi içeriyor.
Bugüne kadar doğrulanmış yaklaşık 6.000 ötegezegen bulunuyor. Bu sayıya ulaşılmasında birçok yöntem yardımcı olsa da, en başarılısı geçiş yöntemidir. Bilinen ötegezegenlerin yaklaşık %75'ini ortaya çıkarmaya yardımcı olan bu teknik, yörüngesindeki bir gezegenin yıldız ile gözlem teleskobu arasındaki görüş hattından geçtiğinde, yıldızın parlaklığındaki geçici ve küçük düşüşü ölçer.
Bir yıldızın ışık eğrisindeki geçiş sinyallerinin çoğu, tek adımlı bir düşüşten oluşur. Ancak yeni çalışmada tarif edilen gezegen, bilinenlerin dışında bir özellik taşıyor. TOI-3884 b olarak bilinen bu gezegen, Dünya'nın kütlesinin 33 katı büyüklüğünde, Neptün benzeri bir dünyadır. TOI-3884 adlı küçük M-cüce yıldızının önünden geçerken, gezegen yıldızın ışık eğrisinde iki kademeli bir düşüşe neden oluyor.
İlk olarak bir uydu tarafından kaydedilen bu asimetrik geçişler, gökbilimcilerin merakını uyandırdı. Yapılan bir araştırmada, bu tuhaf geçişlerin, yıldızın yüzeyinin tekdüze parlak olmadığını ve soluk yamanın muhtemelen bir yıldız lekesi olabileceği öne sürüldü. Güneş lekelerine benzer şekilde, yıldızların yüzeyindeki lekeler, manyetik alan hatlarının karmaşık birleşimi sonucu oluşan ve çevresindeki fotosferden daha soluk bölgelerdir.
Bu yıldız lekesinin özelliklerini belirlemek için, yeni çalışmanın yazarları, söz konusu yıldız ve gezegeninin yanı sıra bu lekeyi de içeren bir hesaplama modelini ve önceki uydu gözlemlerini kullandılar. Analizleri, 122.000 kilometre (yaklaşık 76.000 mil) yarıçapa sahip lekenin, yıldızın yüzey alanının yaklaşık %7'sini kapladığını gösterdi. Karşılaştırma yapmak gerekirse, kayıtlara geçen en büyük Güneş lekeleri, 160.000 kilometre (yaklaşık 99.000 mil) çapa ulaşsa da, Dünya'nın Güneş yüzeyinin sadece %0,3'ünü kaplıyor.
TOI-3884'ün yıldız lekesi, Güneş lekelerinden yaşam süresi açısından da farklılık gösteriyor. Güneş üzerinde en uzun ömürlü lekeler birkaç ay sürerken, yapılan gözlemler TOI-3884'ün 'sivilcesinin' en az yedi yıldır varlığını sürdürdüğünü ortaya koydu. Ancak bu durum, hızla dönen yıldızların kutup lekelerinin on yıllarca sürebileceği düşünüldüğünde şaşırtıcı değil.
Peki, bir yıldız lekesi nasıl bu kadar tuhaf bir desen oluşturabilir? Bu durumu açıklamak için iki olası senaryo öne sürülüyor. Birincisi, TOI-3884'ün kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi (günü) ile TOI-3884 b'nin yörünge süresinin eşit veya katları olması. İkinci olasılık ise, gezegenin, büyük, uzun ömürlü ve merkezden hafifçe kaymış bir yıldız lekesine ev sahipliği yapan yıldızın kutup bölgelerinden birinin üzerinden yörüngede dönmesidir.
Bu tür lekeler, TOI-3884 gibi M-cüce yıldızlar dahil olmak üzere birçok farklı yıldız türünde gözlemlenmiştir. İkinci senaryo aynı zamanda, gezegenin yörüngesinin yıldızın ekvatoruna kıyasla oldukça eğimli, hatta dik olabileceğini düşündürüyor. Güneş sistemimizdeki tüm gezegenlerin yörüngeleri ise ekvatora 10 dereceden az eğimle gerçekleşir.
İlk senaryoyu araştırmak için araştırmacılar, TOI-3884'ün dönüş periyodunu tahmin ettiler. Yapılan yeni gözlemler sonucunda, gezegenin kendi ekseni etrafında her 11 günde bir döndüğü belirlendi. Veriler ayrıca, TOI-3884 b'nin her 4,5 günde bir geçiş yaptığını gösterdi ve bu da gezegenin yörünge periyodunun bu olduğunu düşündürdü. Bu durum, gezegenin yörünge periyodunun yıldızın dönüş periyoduna oranının tam bir sayı olmaması anlamına geliyor ve ilk hipotezi çürütüyor.
İkinci hipotezi test etmek için araştırmacılar, gözlemleri en iyi açıklayacak çeşitli parametreler için hesaplama modellerini kullandılar. En uygun açıklamanın, TOI-3884 b'nin, lekenin 80 derece enlemde bulunduğu yıldızının etrafında neredeyse dik bir yörünge izlediği bulundu. Modelleme ayrıca, yıldız lekesinin kutup etrafında döndüğünü, bu sayede Dünya'dan kısmen veya tamamen görülebilir hale geldiğini ve TOI-3884 b'nin geçişlerindeki hafif varyasyonları açıkladığını gösterdi.
TOI-3884 b'nin dik yörüngesine gelince, araştırmacılar ya başka bir gezegenin ya da bir yıldızın onu orijinal yörüngesinden dışarı ittiğini ya da TOI-3884 b'nin oluştuğu materyal diskini kendisinin yıldızın eksenine göre eğik olduğunu belirtiyorlar.
Henüz hakem denetiminden geçmemiş olan çalışma, arXiv sunucusunda ön baskı olarak yayımlanmıştır.
