Gelecek hafta, NASA, yeni bir dış-gezegen avcısını piyasaya sürüyor: daha önce hiç görülmemiş dünyaları arayan kozmosta izlenebilecek bir uydu. TESS adlı uzay gemisi, bilim adamlarının gezegenlerin neler yaptıklarını anlamasına yardımcı olacak ve yaşamı destekleyebilecek yıldızların etrafında dolaşan gezegenleri aramakla görevlendirildi.
TESS, 16 Nisan’da NASA’nın eski güneybatı gezegen avcısının yerini almak üzere çalışmaya başlıyor. Ajansın 2009 yılında piyasaya sürülen Kepler uzay aracının yakıtı önümüzdeki birkaç ay içinde tükenecek.
Ancak TESS, öncekinden farklı bir göreve sahiptir. Kepler’in amacı mümkün olduğu kadar çok sayıda yabancı gezegen bulmaktı. TESS, Dünya‘ya en yakın yıldızların etrafında gezegenler aramak gibi daha eğlenceli bir görev yapacak.
NASA‘da TESS‘in proje bilimcisi Stephen Rinehart, “Kepler bir nüfus sayımı yapmakla ilgiliydi: Genelde gezegenlerin ne kadar yaygın ve boyut dağılımı nasıldır sorusuna cevap arıyordu. “TESS, yakındaki kapıları çalmak için gerçekten çok uygun ve bu gezegenlerin aslında neye benzediğini araştırıyor.” diye açıkladı.
Özellikle de bir tür gezegen TESS’in istek listesinde: Sıvı suyun havuz oluşturabildiği, yıldızların etrafında doğru yörüngede bulunan kayalık ve Dünya boyutlu gezegenler. Eğer böyle bir gezegenin Dünya‘nınkine benzer bir atmosfere sahip olduğu ortaya çıkarsa, yaşamın da o Dünya üzerinde olabileceği ihtimali ortaya çıkacak.
Neden Daha Parlak Daha İyidir
Kepler, bir kerede birkaç küçük gökyüzüne bakıp 100.000 yıldıza bakabiliyordu. TESS, 400 kat daha büyük bir görüş alanını gözlemleyecektir.
Belki de milyonlarca 200.000 yıldız görebilecektir. NASA‘nın Ames Araştırma Merkezi’ndeki astrofizik ve Kepler uzay aracı için proje bilimcisi olan Jessie Dotson, The Verge‘e “Katta TESS olmak sadece harika. Gezemeyeceğimiz gökyüzünün bazı bölümlerinde gezegenler bulacaklar.” dedi.
TESS, gezegenleri bulmak için Kepler ile aynı tekniği kullanacaktır. Dünya‘yı, geçiş yıldızları olarak bilinen, ana yıldızların önüne geçtiklerinde arayacaklar. Bir gezegen her geçişinde, ölçmek için yörüngedeki bir teleskop için yeterince büyük olan ebeveyn yıldızının ışığını kısar.
Ancak TESS, Kepler‘in gördüklerinden çok daha yakın yıldızları hedefleyecektir. Onlar sadece yüzlerce ışıkyılı uzaklıkta olacaklar, binlerce ışıkyılı uzaklığının aksine, gökyüzünü 30 ila 100 kat daha parlak hale getirecekler. Bu, gökbilimcilerin etraflarındaki gezegenler hakkında daha fazla şey öğrenmelerini kolaylaştıracaktır.
Bir gezegenin neye benzediğini gerçekten bilmek için yoğunluğunu bilmeniz gerekir. Bu ister Dünya gibi kayalık, ister Jüpiter gibi bir gaz devi olsun. Yoğunluğu ölçmenin en iyi yolu, gezegenin ana yıldızına nasıl çekildiğini gözlemlemektir.
Bir gezegen nispeten küçük olsa da, yıldızının üzerinde bir yerçekimi etkisi vardır. Bu da göksel nesnenin hafifçe sallanmasına neden olur. Bu yalpalamanın boyutu, bir gezegenin ne kadar masif olduğuna işaret ediyor.
Daha parlak yıldızlar, bu yalpalamayı oldukça hızlı bir şekilde ölçmeyi kolaylaştırır. Uzak ve soluk yıldızlarla, gökbilimciler fazla ışık toplamazlar. Bu yüzden yıldızın nasıl sallandığını anlamak daha uzun sürer.
Kepler‘in gözlemlediği yıldız türleri için, bir yıldızın yalpalamasını ve bunun sonucunda yakındaki bir dış gezegenin kompozisyonunu bulmak haftalarca veya aylarca sürebilir. Ancak TESS‘in çalışacağı parlak yıldızlar için sadece birkaç saat sürebilir.
Rinehart, Kepler ile gökbilimcilerin sadece birkaç yıldız ölçebildiğini söylüyor.
TESS Dış Gezegenleri Bulacak
Dört kamera ile TESS, bir sonraki yamada hareket etmeden önce aynı zamanda sadece 27 gün boyunca aynı gökyüzüne bakacaktır. Karşılaştırıldığında, Kepler’in gözlemleri aylar arasında değişiyordu. Bu yüzden TESS, süper kısa yörüngeli gezegenleri, bir aydan az sürenleri arıyor olacak. Bu uzay aracının bulabileceği Dünya türlerini sınırlıyor.
TESS, Dünya‘nın tam ikizini bulamaz. Dünya çapında TESS‘in yaşanabilir dünya türleri, kırmızı cüceler olarak bilinen küçük, sönük yıldızların yörüngesini bulacaklar. Bu tür yıldızlar Güneş‘ten daha az enerji harcarlar.
Yani gezegenler bu yıldızların yaşanabilir olarak kabul edilmesi için sıkıca sarmalı. Sıvı su barındırma şansına sahip olmak için yeterli ısıya yakın olmak zorundalar. Bu gezegenlerin sadece bir düzine kadar süreceği bir yıl demektir.
Gökbilimciler özellikle kırmızı cüceler etrafında gezegenler bulmaktan heyecan duyuyorlardı. Çünkü bu yıldızlar Evren‘de bolca yer alıyorlardı. Ancak, böyle bir yıldızın sözde “yaşanabilir bölgesi” nde olmak, bu dünyaların hayata ev sahipliği yapabileceği anlamına gelmeyebilir. Kırmızı bir cüceye yakın yörüngelerde genellikle günışığı sabit olan bir yan vardır.
Diğeri ise gece boyunca sabit kalır. Kırmızı cüceler, enerjik parçacıklar ile yakındaki gezegenleri göstererek, çok fazla parlamaya eğilimlidirler. MIT‘de gezegen bilimcisi ve TESS bilim müdür yardımcısı Sara Seager “Dünya gibi olmayacaklar, ama ne ilginç ki, ne bulacağımızı tam olarak gerçekten bilmiyoruz.” diyor.
NASA’nın bir sonraki büyük uzay gözlemevi olan James Webb Uzay Teleskobu, çevrimiçi olarak geldiğinde, gökbilimciler TESS‘in bulduğu küçük Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin atmosferine aktarabilecekler.
Etraflarında neler olduğunu bilmek için biraz beklemek zorunda kalacaklar. James Webb‘in en erken 2020’ye kadar başlaması gerekmiyor. Bu yüzden bu dünyaların yaşamı destekleyebilecek atmosferlere sahip olup olmadıklarını öğrenene kadar birkaç yıl geçecek.
Bu arada Seager, Dünya‘nın iki-üç katı, süper Dünyalar ya da mini Neptünler olarak bilinen gezegenleri bulma konusunda heyecan duyduğunu söylüyor. Kepler, bu garip gezegenlerinin aslında en yaygın olan dünyalar olduğunu keşfetti. Ama ne yaptıkları ve nereden geldikleri hakkında çok az şey biliyoruz. TESS bu mini-Neptünleri ve yoğunluklarını bulduğunda, astronomlar atmosferlerinde ne olduğunu görmek için teleskoplarla takip gözlemleri yapabilecekler.
Yörüngeye Varmak
Bununla birlikte, tüm bunlar gerçekleşmeden önce, TESS‘in yörüngeye gitmesi gerekiyor. Araştırma, önümüzdeki hafta bir SpaceX Falcon 9 roketinin üstünde, Cape Canaveral, Florida’dan saat 06:32 ET’de lansman yapacak.
Her şey yolunda giderse, uzay aracı Haziran ayı başlarında veri toplamaya başlamalı. Bu da Kepler‘in çevrimdışı olmaya başladığı zamandır. Kepler yakıt tükettiği için, verilerini göndermek için antenini Dünya‘ya yeniden yönlendiremez. Aynı zamanda motorlarını, Güneş rüzgârıyla zorlandığı için pozisyonda kalmak için kullanamaz.
TESS‘in bu yakıt problemi olmayacak. Uzay aracı, araştırmayı Ay‘ın uzaklığı kadar uzaklaştıracak olan Dünya etrafında bir süper eliptik yörüngede olacaktır. Bu temelde TESS gezegenimiz ve Ay ile garip bir çekim dansında olacak demektir. 13.7 gün sürecek olan yörünge, daha önce hiçbir uzay aracı için kullanılmamıştı.
Ama inanılmaz derecede kararlı. Bu nedenle TESS‘in çok fazla yakıta ihtiyacı yoktur. Rinehart, “Eğer birazcık kurtulacak olursanız, Ay, sizden beklediğiniz yörüngeye geri dönme eğilimindedir. Bu yörünge 100 yıldan daha uzun bir süre istikrarlı olabilir.” Diyor.
Yine de bu yörüngeye ulaşmak zor. Çok fazla enerji gerektirir. Ancak TESS‘in büyük bir avantajı var: küçük boyutu. Sadece 800 poundluk (362 kilogram) kibar, binlerce kilo ağırlığını alabilecek birçok otobüs boyutundaki uydudan çok daha küçük.
Uzay aracı, Falcon 9‘da çok az yer kaplayacak ve bu roketin, bu uzay aracını gitmesi gereken yere götürmesini kolaylaştıracak. Rinehart, “İçinde çoğunlukla boş alan var. Bu büyük perdede TESS küçük bir şey. Bizde ışığız ve biz de küçüğüz. ” dedi.
TESS, uzayda iki yıl bilim yapmak üzere planlanmıştır. Mühendisler uzay aracının görevini nasıl genişleteceklerini planlıyorlar. Eğer öyleyse, bu küçük araştırma, astronomların gelecek yıllarda eğitim görecekleri yeni bir geniş kapsamlı yabancı gezegenler dizini oluşturabilir.
Seager, “İnsanlar gezegenleri seviyor … ve her büyüklükte, kitlede ve yörüngede geldikleri görülüyor. Şimdi, TESS‘den sonra, takip için öncelik sırasına göre bu gezegenlerin bir kataloğunu tamamlayacağız.” diyor.
