Amatör astronomlar ötegezegen keşif projelerine hem gözlemleri, hem de analizleriyle katkıda bulunmaya 2000’li yılların ortalarından itibaren başlamışlardı. Yale Üniversitesi’nden Prof. Debra Fischer’in liderliğinde yürütülen “Gezegen Avcıları” projesiyle Kepler Uzay Teleskobu verisinde ötegezegen sinyallerini arayan amatörler otomatik aramanın gözden kaçırdığı iki ötegezegenin keşfini sağlamışlardı. Ayrıca, geçiş yöntemiyle gezegen arayan Kilo-Degree Extremely Little Telescope (KELT) gibi projelerde yakalanan ötegezegenlerin geçişlerini takip ederek gezegen keşfine yardımcı olan amatör astronomlar da gözlemleriyle ötegezegen keşiflerine katkıda bulunuyorlar. Bunun yanı sıra Exoplanet Transit Database (ETD) gibi açık veri tabanlarına, profesyonel tarama çalışmalarıyla keşfedilmiş gezegenlerin yıldızlarının önünden geçerken onların ışığında neden oldukları azalmayı kaydedip, gözlemlerini gönderen ileri düzey “amatör” astronomlar da ötegezegen çalışmalarına bir süredir yardımcı olmaktaydılar. Biz de grup olarak bu verilerden faydalanıyoruz. Amatör bir astronom bu kez doğrudan kendi gözlemleriyle bir gezegenin keşfedilmesini sağladı. Profesyonel astronomlarla amatörlerin çalışmalarının sinerjisinin ve uluslararası bilimsel ortaklıkların bir keşfe nasıl dönüştüğünü örneklemesi bakımından ilginç bir hikayeye sahip bu keşfe bizim araştırma grubumuz da gözlem ve analizleriyle katkıda bulundu.
Rusya’nın Ural dağlarında konuşlandırılmış mütevazi Master-I ve Master-II teleskoplarıyla Kourovka Gözlemevi öncülüğünde sürdürülen Kourovka Gezegen Araştırması (Kourovka Planet Survey, KPS) 2012’den beri sürmekteydi. 2014’te projeye Acton, Massachusetts, ABD’deki özel Acton Sky Portal Gözlemevi’nde kurulu 28 cm’lik Rowe-Ackermann Schmidt türü teleskobuyla gözlem yapan bir amatör de katıldı. KPS’nin diğer teleskoplarıyla gözlenen TF1 ve TF2 alanlarında yakalanan sinyallerin ötegezegen kaynaklı olmadıkları saptanırken, Acton’dan gözlenen TF3 alanında bir cismin geçiş benzeri bir ışık değişiminin olduğu kaydedildi (Şekil 1).
Şekil 1. KPS-1’in (ortada kırmızı çember içinde) dedektör üzerindeki görüntüsü
Birlikte geçiş zamanlarının değişimi yöntemiyle gezegen aradığımız, o zaman Ural Federal Üniversitesi’nde lisansüstü çalışmasını sürdürmekte olan, şu an ise TRAPPIST projesinde çalışan Artem Burdanov grubumuza bu cismi gözleyip gözleyemeyeceğimizi sordu. Biz de grup olarak 13 kadir parlaklığındaki cismi Ankara Üniversitesi Kreiken Rasathanesi’ndeki teleskoplarla iyi bir hassasiyetle gözleyemeyeceğimiz için TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nin 1 metre’lik teleskobuyla gözlemeye karar verdik. 31 Mart 2016’da R, 17 Nisan 2016’da Sloan g’, r’ ve i’ bantlarında yaptığımız gözlemler ve analizleri, gözlenen ışık değişiminin kullanılan filtreden bağımsız olarak %1.3’lük bir derinliğe sahip olduğunu ve ötegezegen kaynaklı olabileceğini gösterdi (Şekil 2).
Şekil 2. KPS-1b’nin TUG T100 ışık eğrileri (alttaki 3 ışık eğrisi). Gezegen yıldızının önünden geçerken yıldızın bir kısmını kapattığı için ondan alınan ışıkta bir azalmaya neden olur. Bu azalma gezegen büyüklüğünün yıldızın büyüklüğüne oranıyla orantılıdır.
Rusya’nın Karaçay-Çerkes Özerk Bölgesi’nde kurulu 6 metre çaplı SAO RAS Teleskobuyla ve speckle interferometry adı verilen özel bir teknikle yapılan iki gözlem, cisme yakın ve ışığı onunla karışabilecek başka bir kaynak olmadığınıortaya koydu. Bu bulgu daha sonra Güney Doğu Fransa’daki Haute Provence Gözlemevi’nde kurulu 1.96 metrelik teleskoba bağlı, yüksek çözünürlüklü SOPHIE tayfçekeriyle yapılan gözlemlerle de onaylandı (Şekil 3). Bu gözlemlerde o an için sadece “ötegezegen adayı” olan bir cisim barındıran KPS-TF3-663 yıldızının, ötegezegen adayı cisim ile ortak kütle merkezi etrafında yaptığı hareket gözlendi. Yıldızın bu hareketi sırasındaki hızı ve bu hızın dönemli değişiminden KPS-TF3-663’ün bir ötegezegen barındırdığı resmen ortaya konmuş oldu ve Kourovka Ötegezegen Araştırması KPS’nin keşfettiği ilk ötegezegen olan bu cisme de KPS-1b adı verilmiş oldu.
Şekil 3. KPS-1 yıldızının dikine hız değişimi. “Gezegen yıldız etrafında dolaşıyor” desek de bu bir basitleştirmedir. Özünde yıldız ile gezegen ortak kütle merkezi etrafında hareket ederler. Yıldızların tayfsal gözlemleriyle bu hareketin büyüklüğü (KPS-1 için 400 m/s civarında) saptanabilir. Bu hareketin büyüklüğü yıldızla ortak kütle merkezi etrafında dolanan cismin kütlesi hakkında fikir verir.
KPS-1b, yaklaşık olarak Jüpiter kütlesinde (onun 1.09 katı) ve Jüpiter büyüklüğünde (Jüpiter yarıçapının 1.03 katı yarıçapa sahip) ancak yıldızına ondan çok daha yakın bir gezegen. Jüpiter Güneş’in etrafında bir turunu 12 yılda atarken, KPS-1b yıldızının etrafında bir turunu sadece 1.7 günde atıyor (Şekil 4). Her ne kadar barınak yıldızı Güneş’ten bir miktar soğuk olsa da, gezegen yıldızına bu kadar yakında dolandığı için çok sıcak. Kısa yörünge dönemli, Jüpiter civarı büyüklüğe sahip bu tür ötegezegenlere sıcak-Jüpiterler deniyor. Bu keşif ayrıca cismin bulunduğu galaktik konum anlamında da önem taşıyor. Çok sayıda yıldız içermesinden kaynaklanan teknik nedenlerle genellikle ötegezegen araştırmalarının gözlemekten kaçındığı galaktik diskte yer alan bir yıldız etrafında dolanan bu gezegenin keşfi; içinde bizim grubumuzun ve Türkiye’nin gözlem olanaklarının da yer alıdğı uluslararası ortaklıkların ve amatör astronomların ötegezegen keşfine yaptıkları katkıyı örneklemesi açısından da teşvik edici rolü nedeniyle önemli.
Şekil 4. KPS-1b ötegezegeni ve barınak yıldızının temsili görseli. Bu görsel hiçbir şekilde bir fotoğraf olmayıp, gezegen ve yıldızının parametrelerine uygun olarak hazırlanmış tanıtıcı bir bilgisayar çizimidir.
Bu keşif, Ankara Üniversitesi Kreiken Rasathanesi T35 teleskobuyla yapılan gözlemlerle keşfine yardımcı olunan KELT-18b ve yine Ankara Üniversitesi’nde araştırmalarını sürdürmekte olan Doç. Dr. Mesut Yılmaz ve ekibi tarafından TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nde konuşlandırılmış RTT-150 teleskobuyla keşfedilen HD208897b’den sonra ülkemiz araştırmacılarının içinde yer aldığı üçüncü ötegezegen keşfi oluyor. Keşif, Publications of the Astronomical Society of the Pacific dergisi tarafından elektronik olarak da yayınlandı. Bu keşfe 16AT100-997 proje numarasıyla destek veren TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’ne teşekkürlerimizi sunuyoruz.