Salı 06 Aralık 2022 - 4:09:18 öö

NYUAD bilim adamı, James Webb Uzay Teleskobu'nun dış gezegen atmosferinde ilk karbondioksit tespitine katıldı


ABU DABİ 26 AĞUSTOS 2022 WAM -- New York Abu Dabi Üniversitesi'nden (NYUAD) bilim adamı Jasmina Blecic, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) Transit Exoplanet Community Early Release Science ekibinin bir üyesidir ve ortak çabaları güneş sistemimizin dışındaki bir gezegen atmosferinde karbondioksitin ilk kesin tespitine yol açmıştır.

Bu bulgu çevrimiçi yayınlandı ve "Nature" dergisinde yer alacak.

NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu, 700 ışıkyılı uzaklıktaki bir sıcak gaz devinin atmosferinden süzülen, şaşırtıcı derecede ayrıntılı, yakın kızılötesi yıldız ışığı gökkuşağını yakaladı. Webb'in Yakın Kızılötesi Spektrografı kullanılarak yapılan ve düzinelerce bilim insanı tarafından analiz edilen tek bir ölçüm setine dayanan öte-gezegen WASP-39 b'nin iletim spektrumu, ilklerin bir numaralı hat-trick'ini temsil ediyor. Webb'in bir öte-gezegenle ilgili ilk resmi bilimsel gözlemi, yakın-kızılötesi renk aralığını kapsayan ilk ayrıntılı öte-gezegen tayfı ve uzak bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegenin atmosferindeki karbondioksit için ilk tartışılmaz kanıttır. Sonuçlar, Webb'in daha küçük, daha soğuk, kayalık gezegenler de dahil olmak üzere çok çeşitli öte-gezegenlerde karbondioksit gibi kritik molekülleri tespit etme yeteneğini gösteriyor ve galaksideki gezegenlerin bileşimi, oluşumu ve evrimi hakkında fikir veriyor.

WASP-39 b, Jüpiter'in kabaca dörtte biri (Satürn ile aynı) kütlesi ve Jüpiter'den 1,3 kat daha büyük bir çapa sahip bir sıcak gaz devidir. Aşırı şişkinliği kısmen yüksek sıcaklığıyla ilgilidir (yaklaşık 1.600 Fahrenheit veya 900 Santigrat). Güneş sistemimizdeki daha soğuk, daha kompakt gaz devlerinden farklı olarak, WASP-39 b, yıldızına çok yakın bir yörüngede, Güneş ile Merkür arasındaki mesafenin sadece sekizde biri kadar, dört Dünya gününden biraz fazla bir sürede bir devre tamamlıyor. 2011'de bildirilen gezegenin keşfi, gezegen yıldızın önünden geçerken veya geçerken ev sahibi yıldızdan gelen ince, periyodik karartmanın yer tabanlı tespitlerine dayanarak yapıldı.

NASA'nın Hubble ve Spitzer uzay teleskopları da dahil olmak üzere diğer teleskoplardan yapılan önceki gözlemler, gezegenin atmosferinde su buharı, sodyum ve potasyumun varlığını ortaya çıkardı. Webb'in eşsiz kızılötesi hassasiyeti, bu gezegende karbondioksitin varlığını doğruladı.

WASP-39 b gibi yörüngeleri yukarıdan ziyade kenardan gözlemlenen geçiş yapan gezegenler, araştırmacılara gezegen atmosferlerini araştırmak için ideal fırsatlar sağlayabilir. Geçiş sırasında, yıldız ışıklarının bir kısmı gezegen tarafından tamamen gölgelenir (genel kararmaya neden olur) ve bir kısmı gezegenin atmosferi yoluyla iletilir. Blecic, NYUAD'daki Exoplanet Research grubunun PI'si Ian Dobbs-Dixon ile birlikte, öte-gezegen atmosferlerinde saklı çok sayıda sırrı ortaya çıkarmak için sıcaklıkları, bileşimleri, dinamikleri ve bulutları gibi geçiş gözlemlerini kullanma konusunda uzmanlaşmıştır. Atmosferik kimyasal yapı özellikle ilgi çekicidir. Farklı gazlar farklı renk kombinasyonlarını emdiği için, bir atmosferin neyden yapıldığını belirlemek için bir dalga boyu spektrumu boyunca iletilen ışığın parlaklığındaki küçük farklılıklar analiz edilebilir.

WASP-39 b durumunda, şişirilmiş atmosferi ve sık geçişlerin birleşimi onu iletim spektroskopisi için ideal bir hedef haline getirdi ve JWST'nin piyasaya sürülmesinden sonraki ilk aylarda gözlemler için seçilmesini sağladı. Araştırma ekibi, WASP-39b gözlemleri için Webb'in Yakın Kızılötesi Spektrografını (NIRSpec) kullandı. Dış gezegenin atmosferinin ortaya çıkan spektrumunda, 4,1 ile 4,6 mikron arasındaki küçük bir tepe, güneş sistemi dışındaki bir gezegende şimdiye kadar tespit edilen ilk açık ve ayrıntılı karbondioksit kanıtını sunuyor. Daha önce hiçbir gözlemevi, bir öte-gezegen iletim spektrumunda 3 ila 5.5 mikron aralığında bu kadar çok bireysel rengin parlaklığındaki bu kadar ince farklılıkları ölçmemişti.

Santa Cruz'daki California Üniversitesi'nden Natalie Batalha, "WASP-39 b'de böylesine net bir karbondioksit sinyalinin algılanması, daha küçük, karasal boyutlu gezegenlerdeki atmosferlerin algılanması için iyiye işarettir." dedi.

Bu araştırma ekibinin bir başka üyesi olan Arizona Eyalet Üniversitesi'nden Mike Line, "Karbondioksit molekülleri, gezegen oluşum hikayesinin hassas izleyicileridir." dedi.

WASP-39 b'nin bu NIRSpec prizma gözlemi, birden fazla Webb aracı kullanarak gezegenin gözlemlerini ve geçiş yapan diğer iki gezegenin gözlemlerini içeren daha kapsamlı bir araştırmanın sadece bir parçasıdır. Ayrıca Blecic, tüm bu projelerde ortak araştırmacıdır ve atmosferlerinin modellenmesinde aktif olarak yer almaktadır.

Early Release Science programının bir parçası olan araştırma, dış gezegen araştırma topluluğuna mümkün olan en kısa sürede sağlam Webb verilerini sağlamak için tasarlandı.

Oxford Üniversitesi'nden bir ortak araştırmacı olan Vivien Parmentier, "Amaç, Early Release Science gözlemlerini hızlı bir şekilde analiz etmek ve bilim camiasının kullanması için açık kaynaklı araçlar geliştirmektir."

"Bu, dünyanın her yerinden katkıları mümkün kılar ve mümkün olan en iyi bilimin önümüzdeki on yıllardaki gözlemlerden ortaya çıkmasını sağlar." dedi.

Blecic, Dobbs-Dixon ve NYUAD'da araştırma bilimcisi ve başka bir JWST önerisinde ortak araştırmacı olan Mohamad Ali-Dib ile birlikte şu anda JWST gözlemlerini kullanarak öte-gezegensel atmosferleri çok boyutlu olarak analiz etmek için kapsamlı atmosferik modeller geliştiriyor. Modelleri, karmaşık 3B atmosferik yapı hakkında fikir edinmek için içsel fiziksel ilkeleri ve JWST gözlemlerini gelişmiş makine öğrenme teknikleri ve GPU mimarisiyle birleştiren dış gezegen topluluğundaki ilk modellerdir. Ne yazık ki, bu son teknoloji modeller, yalnızca JWST ile kullanılabilir hale gelen gözlemlerin yüksek çözünürlük ve dalga boyu kapsamı olmadan tam potansiyellerine ulaşamayacaklardı.

James Webb Uzay Teleskobu, dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Teleskop güneş sistemimizdeki gizemleri çözecek, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakacak ve evrenimizin gizemli yapılarını, kökenlerini ve içindeki yerimizi araştıracak. Webb, ortakları ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı ile birlikte NASA tarafından yönetilen uluslararası bir programdır.

Çevirmen: Esmeralda Angun.

http://wam.ae/en/details/1395303077803

WAM/Turkish