Mart 1988’di ve gökbilimci David Latham, Harvard’ın Massachusetts’teki Oak Ridge Gözlemevi’ndeki deneysel bir cihazdan elde edilen tuhaf bir sonuç üzerinde kafa yorarak gece boyunca çalışıyordu.
O zamanlar diğer yıldızların etrafındaki gezegenler heyecan verici olsa da kanıtlanmamış bir fikirdi. O zamandan bu yana geçen on yıllar, onları baş döndürücü çeşitlilikte ortaya çıkardı. NASA’nın Kepler uzay aracı gibi uzay teleskopları sayesinde artık galakside yıldızlardan daha fazla gezegen bulunduğunu biliyoruz. Güneşimiz dışındaki yıldızların yörüngesinde olan yaklaşık 4.000 gezegenin (öte gezegenler) olduğu doğrulandı.
Ancak önce öncü bilim adamlarının, teknolojinin henüz emekleme aşamasında olduğu bu uzak dünyaların olası varlığına dair ipuçlarını takip ederek temelleri atması gerekiyordu.
1988 yılına gelindiğinde Latham ve meslektaşları yıllardır “güneş dışı gezegenlerin” işaretlerini arıyorlardı ve sonuç tamamen tükenmişti. Yıldızların yalpalama hareketlerini takip ederek gezegenlerin varlığını ortaya çıkarmanın son derece zor olduğu ortaya çıktı.
Ama şimdi dikkat çekici bir şey görüyordu: Bir yıldızın yan yana hareketindeki ani artış, onun etrafında yörüngede olan bir yoldaşı akla getiriyordu. Veriler, Oak Ridge’deki yıldız hareketlerini ölçen “dijital hız ölçer” cihazından, artık standart ekipman olan deneysel bir fiber besleme kullanılarak toplanmıştı.
Latham, Cenevre’deki meslektaşlarına ulaşması iki saat süren ilkel bir sistemle ilgili bir e-postada bulgularını anlattı. Mütevazı bir gözlemle bitirdi: Gördüğü anormalliğin “Merkür’ünkine benzer bir yörüngede bulunan, görünmeyen dev bir gezegenden kaynaklanması”nın “çok heyecan verici” olacağını söyledi.
Ertesi yıl yayınlanan sonuç, güneş sistemimizin ötesinde bilinen en eski potansiyel gezegenlerden biri olan HD 114762 b oldu. Bu yayın 30. yıl dönümünü işaret ediyoro Mayıs 2019’da yıldönümü.
Gezegen avcılığının ilk günleri bu tür anlarla doluydu; Isaac Asimov’un ünlü ifadesindeki “Eureka” yerine “Bu komik”ti. Ağustos 1988’de Latham’ın bir bilim konferansında bulgusuna ilişkin açıklaması basında büyük bir heyecan yarattı. 1987’de Kanadalı bir ekip tarafından başka bir gezegenin tespit edildiği duyurulmuştu, daha sonra geri çekilmişti, ancak on yıldan fazla bir süre sonra yeniden doğrulandı.
1989 tarihli makalesi, yeni keşfi “olası bir kahverengi cüce” (gezegen olarak kabul edilmeyen bir tür başarısız yıldız) olarak tanımlarken Latham, nesnenin “dev bir gezegen bile olabileceğini” yazdı.
Latham hemen bilimsel rüzgarlarla karşılaştı. Bulduğu düşünülen gezegen fazlasıyla tuhaftı; güneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemiyordu. Astronomi camiası ikna olmadı.
Latham yakın zamanda “Bu benim üç vuruş benzetmem” dedi. “İlk saldırı, eksantrik bir yörüngeye sahip olmasıydı (yıldızının etrafında uzun bir elips çiziyordu). Herkes dev gezegenlerin dairesel yörüngelere sahip olması gerektiğine inanıyordu; bizim güneş sistemimizde de bu böyledir.”
İkinci vuruş: Gezegenin “yılı” çok kısaydı; yıldızının etrafında bir tur atması sadece 84 gündü; bu, Merkür’ün güneş sistemimizdeki yörüngesiyle kıyaslanabilir. Latham, o günlerde dev gezegenlerin çok daha uzakta oluşması gerektiğini “herkes biliyordu” dedi. Bu kadar büyük bir gezegen yıldızına bu kadar yakın olamaz.
Ve bu gerçekten büyük bir gezegendi: Jüpiter’in kütlesinin en az 11 katı.
Üçü vur. O zamanın teorisyenleri doğanın Jüpiter’in iki katından daha büyük bir gezegen yaratmasının bir yolunu bulamadılar.
Sadece birkaç yıl sonra, tüm bu temkinli akıl yürütmeler boşa gidecekti. İşte o zaman 51 Pegasi b (kısaca 51 Peg) olay yerine geldi. Bu, dünyanın dikkatini çeken ilk dış gezegen keşiflerinden biriydi. Ve çok tuhaftı.
Jüpiter’in yaklaşık yarısı büyüklüğünde olan 51 Peg’in 3,5 günlük kavurucu bir yörüngesi vardı. O zamandan beri buna benzer çok sayıda “sıcak Jüpiter” keşfedildi. Güneş benzeri yıldızların yaklaşık yüzde 1’inin sıcak bir Jüpiter’e ev sahipliği yaptığı tahmin ediliyor.
51 Peg, büyük gezegenlerin yıldızlarına gerçekten de sıkı sıkıya sarılabileceğini gösterdi; hatta bu, Latham’ın bulduğu olası gezegenden çok daha sıkıydı.
Bu keşif aynı zamanda Latham ve diğerlerinin kullandığı gezegen avlama yöntemini de doğruladı: Yörüngedeki bir gezegen onu bir yöne, sonra diğerine çekerken bir yıldızdan gelen ışığın uzamasını ve sıkışmasını izlemek. Bizden uzaklaşan yıldızlardan gelen ışık “Doppler kaymasına” uğrar ve daha kırmızı görünür; yaklaşanlardan ışık maviye doğru kayar.
Bu tekniğe radyal hız veya basitçe “yalpalama” yöntemi denir ve yüzlerce ötegezegen keşfine yol açtı. Bu ilk buluntulardan bu yana geçen yıllarda, bu yöntem yalnızca bir gezegen kendi yıldızının önünden geçerken yıldız ışığındaki küçük azalmayı arayan “geçiş” yöntemiyle aşıldı. Geçiş yapan gezegenlerin sayısının binlerce olduğu doğrulandı; bunların çoğu radyal hız kullanılarak doğrulandı.
51 Peg’in keşfi ironik değil. 1995 yılında keşfi Didier Queloz’la birlikte yapan Michel Mayor, 1989 tarihli makalesinde Latham’la birlikte yazarlardan biriydi.
Latham, “Michel Mayor, ‘Hayır, bunun bir gezegen olması mümkün değil’ dedi” dedi. Ancak Mayor, 51 Peg’i ortaya çıkaracak cihazı tasarlamak için Latham’ın ekibininkine benzer bir yaklaşım kullandı.
Bunun gibi erken tespitler ümit vericiydi; ortaya çıkarılmayı bekleyen daha fazla gezegen sisteminin bulunduğunu öne sürüyordu. Bilim insanları 1990’larda ve 2000’lerin başında ötegezegen araştırmalarını sürdürürken, özellikle uzaydaki yeni teknolojilerin daha da fazla keşiflere yol açabileceğinden giderek daha fazla emin oldular.
Bu, NASA’nın giderek karmaşıklaşan uzay görevlerine güvenle yatırım yapmasına, bu dünyaları çok daha fazla sayıda ve çok daha büyük bir hassasiyetle keşfetmesine ve karakterize etmesine olanak sağladı. 2009 yılında fırlatılan ve görevi 2018 yılında sona eren Kepler ile 2.500’den fazla ötegezegen bulundu.
NASA’nın Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ve yakında çıkacak olan James Webb Uzay Teleskobu gibi çığır açan gözlemevleri, bu ilerlemeler sayesinde geliştirildi ve gelecekte de kullanılmaya devam edecek. bize galaktik komşularımız hakkında daha fazlasını öğretin.
Peki Latham’ın keşfi?
Her ne kadar astronomi camiası artık bu görünmeyen yoldaşı, o zamandan bu yana keşfedilen diğer binlerce gezegen arasında olası bir gezegen olarak listelese de, Latham hâlâ 30 yaşındaki buluşunu bir aday olarak görüyor. Hâlâ Harvard’da olan ve ötegezegen arayışına devam eden kendisi, nesnenin gerçek boyutunun daha kesin olarak belirlenmesine yardımcı olmak için Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia sondasından gelecek verileri bekliyor. Erken ve heyecan verici sonucunu veren Oak Ridge, 2009’da kapandı.
Latham, tarihi keşfine verilen ilk tepkilere dayanarak geleceğin gökbilimcilerine tavsiyelerde bulunmak üzere tarihin daha da derinliklerine uzanıyor. 1963’te gökbilimci Cecilia Payne-Gaposchkin’in son dersine katıldı. 1925’te yıldızların çoğunlukla hidrojenden oluştuğunu buldu; Çalışması daha önce tamamen reddedilmişti ve çok sonraları doğruluğu kanıtlanmıştı. Konuşmasının itici gücü hala yankılanıyor.
Latham onun “Sürprizlere hazırlıklı olun” dediğini hatırladı. “Ve anormal görünen şeyleri tanıyın. Ne olduğunu anlamaya çalışın, ne olabileceğine dair en iyi durumu ortaya koyun, sonra devam edin ve yayınlayın. Birisi buna inanmayacak kadar üzülürse, size nerede yanıldığınızı göstermek için deneye başlar. Bazen tüm bunlar size nerede haklı olduğunuzu gösterir.”