2018’de diğer yıldızların yörüngesinde dönen binlerce yeni gezegen bulmak için fırlatılan, tamamen entegre Geçiş Yapan Öte gezegen Araştırma Uydusu (TESS). 

Güneşimiz gibi yıldızların çevresinde, iki baskın gezegen türü vardır: Kalın gaz zarflarıyla büzülmüş bir Neptün’e benzeyen Neptün-altı gezegenler ve kütleleri bizimkinin on katına kadar çıkabilen kayalık gezegenler olan Süper Dünyalar.

Araştırmalar onları her yerde, bir yıldızdan diğer yıldıza ulaşarak yörüngelerinde bulmuştu ve bu gezegenlerin galaksinin tamamında da eşit derecede yaygın olması gerektiği varsayımı sessizce yerleşmişti.

McMaster Üniversitesi’nde yapılan yeni bir araştırma bu varsayımı tamamen çürüttü. Daha önceki sorun, incelenen yıldız ve gezegenlerin Galaksideki yıldızların bolluğunu tam olarak temsil etmemesiydi.

Örneğin, Güneş benzeri yıldızlar, ne kadar tanıdık olsalar da, Samanyolu’nda aslında azınlıktadır. Galaksimizdeki en çok yıldız, Güneş boyutunun sadece % 8 – 40 arasında değişen, küçük, sönük ve soğuk orta-geç M tipi cücelerdir (kırmızı cüceler).

Yıllarca, sönüklükleri onları ayrıntılı olarak incelemeyi neredeyse imkansız hale getirmiş ve gezegenlerin nereden geldiği konusundaki anlayışımızda büyük bir boşluk bırakmıştır.

Sanatçının, Güneş’ten yaklaşık 7,8 ışık yılı uzaklıkta bulunan M tipi bir yıldız veya kırmızı cüce olan SO25300.5+165258 yıldızına ilişkin tasviri.

TESS şimdi bunu değiştirdi. Her 28 günde bir gökyüzünün yeni bir bölümünü tarayarak ve 26 ay boyunca tam bir gökyüzü araştırması oluşturarak, bu gizemli yıldızlara ve onların etrafında dönebilecek her şeye dair eşi benzeri görülmemiş bir görüntü sağladı.

McMaster Üniversitesi’nden Erik Gillis, ve Kanada öte gezegen araştırmaları başkanı Ryan Cloutier, bu verileri kullanarak bu yıldızların aslında hangi gezegenlere ev sahipliği yaptığını doğrudan inceledi.

Orta ve geç M tipi cüce yıldızlarda, Neptün-altı gezegenlerin adeta ortadan kaybolduğunu, orada olmadıklarını keşfettiler. Bu yıldızlar bol miktarda süper Dünya gezegeni üretir, ancak Güneş benzeri yıldızların etrafındaki gezegen sayımlarında baskın olan gazla örtülü dünyalar neredeyse tamamen yok olmuştur.

Süper Dünya ve Neptün-altı gezegenlerin ayrı popülasyonlar olarak var olmasının önde gelen açıklaması uzun zamandır foto evaporasyon olmuştur; yani genç bir yıldızdan gelen yoğun radyasyon, bir gezegenin atmosferini yok ederek Neptün-altı gezegeni çıplak kayalık bir çekirdeğe kadar soyar.

M tipi cüce yıldızları, özellikle gençliklerinde, enerjik olarak şiddetlidir ve teorik olarak tam da bunu yapabilecek kapasitede olmalıdırlar. Ancak Neptün-altı gezegenlerin neredeyse tamamen ortadan kaybolması, yalnızca foto evaporasyonun açıklayabileceğinin çok ötesine geçmektedir.

McMaster ekibinin öne sürdüğü daha olası cevap, bu yıldızların etrafındaki gezegen oluşumunun, en başta gazla örtülü olanlardan ziyade su bakımından zengin dünyaları tercih etmesidir.

Neptün-altı öte gezegenler TOI-421 b ve GJ 1214 b’nin boyutlarını Dünya ve Neptün ile karşılaştıran bir illüstrasyon. Hem TOI-421 b hem de GJ 1214 b, yarıçap, kütle ve yoğunluk açısından Dünya ve Neptün arasında yer almaktadır. İki öte gezegenin düşük yoğunlukları, kalın atmosferlere sahip olmaları gerektiğini göstermektedir.

Yeni bulgular, alanın tarihindeki olağanüstü bir anda ortaya çıktı. İlk öte gezegenler otuz yıl önce doğrulanmıştı ve astronomik terimlerle neredeyse göz açıp kapayıncaya kadar geçen bir süre içinde temel keşifler yapılıyordu.

TESS gibi görevler, araştırmacıların binlerce gezegen sistemini aynı anda karşılaştırmasına ve kimsenin tahmin etmediği kalıpları ortaya çıkarmasına olanak tanıyor.

Gillis’e göre, “gezegenlerin ve yaşamın kökenlerini anlamak istiyorsak, gezegenlerin nasıl ve nelerden oluştuğuna dair eksiksiz bir resme ihtiyacımız var ve Galaksideki en yaygın yıldızlar şimdiye kadar bu resimde neredeyse hiç yer almamıştır.”