İkili yıldız sistemlerinin yaşanabilirliği

İkili yıldız sistemlerinde bulunan gezegenler, dünya dışı yaşamı destekleme konusunda aday olabilirler. İkili yıldız sistemlerinin yaşanabilirliği, çeşitli kaynaklardan etkilenen pek çok faktöre bağlıdır. Yaygın tahminler, tüm yıldız sistemlerinin %50'sinin veya daha fazlasının ikili sistemlerden oluştuğunu öne sürmektedir. Ancak bu oran kısmen, kütleli ve parlak yıldızların genellikle ikili sistemlerde bulunma eğiliminde olması ve bunların daha kolay gözlemlenip kataloglanabilmesi nedeniyle oluşan örneklem yanlılığından kaynaklanıyor olabilir. Daha hassas analizler ise evrende daha yaygın olan sönük yıldızların genellikle tekil olduğunu ve dolayısıyla tüm yıldız sistemlerinin üçte ikisine varan bir kısmının tekil yıldızlardan oluştuğunu göstermektedir.

İkili sistemdeki yıldızlar arasındaki mesafe, bir astronomik birimden (au, Dünya ile Güneş arasındaki "ortalama" uzaklık) başlayıp birkaç yüz astronomik birime kadar uzanabilir. Yıldızların birbirinden çok uzak olduğu bu tür durumlarda, uygun bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegen üzerindeki kütleçekimsel etkiler ihmal edilebilir düzeyde kalacaktır. Dolayısıyla, yörünge aşırı derecede dış merkezli olmadığı sürece yaşanabilirlik potansiyeli bozulmaz. Ancak gerçekte, bazı yörünge aralıkları dinamik nedenlerden ötürü imkansızdır; bu tür durumlarda gezegen ya sistemden tamamen atılarak ya da daha iç veya daha dış bir yörünge aralığına savrularak yörüngesinden nispeten hızlı bir şekilde çıkarılır. Diğer bazı yörüngeler ise yörünge hareketi sırasında yüzey sıcaklığında meydana gelebilecek olası aşırı değişimler nedeniyle, oluşabilecek biyosferler için ciddi zorluklar yaratır. Eğer yıldızlar arasındaki mesafe, gezegenin yıldıza olan uzaklığına belirgin ölçüde yakınsa kararlı bir yörünge mümkün olmayabilir.

İkili yıldız çiftindeki yıldızlardan yalnızca birinin yörüngesinde dönen gezegenlerin "S-tipi" yörüngelere; her iki yıldızın birden çevresinde dönenlerin ise "P-tipi" veya "ikili yıldız çevresindeki" (circumbinary) yörüngelere sahip olduğu ifade edilir. İkili yıldızların %50 ila %60'ının, kararlı yörünge aralıkları dahilinde yaşanabilir karasal gezegenleri destekleyebilecek kapasitede olduğu tahmin edilmektedir.

 Bileşen yıldızın çevresindeki gezegen (S-tipi) 
Bileşen yıldızın çevresindeki gezegenlerde, eğer bir gezegenin birincil yıldıza uzaklığı diğer yıldızın en yakın geçiş mesafesinin yaklaşık beşte birini aşarsa yörünge kararlılığı garanti edilemez. Kütleçekimsel etkilerin gezegen oluşumuna engel olabileceği düşüncesi nedeniyle, ikili sistemlerde gezegenlerin oluşup oluşamayacağı uzun süre belirsizliğini korumuştur. Ancak Carnegie Enstitüsünden Alan Boss tarafından yapılan teorik çalışmalar, gaz devlerinin tıpkı tekil yıldızların etrafında olduğu gibi ikili sistemlerdeki yıldızların etrafında da oluşabileceğini göstermiştir.

Güneş'e en yakın yıldız sistemi olan Alfa Centauri üzerine yapılan çalışmalar, yaşanabilir gezegen arayışında ikili yıldızların göz ardı edilmemesi gerektiğini ortaya koymuştur. Centauri A ve B, birbirlerine en yakın oldukları konumda 11 au (ortalama 23 au) mesafededir ve her ikisi de kararlı yaşanabilir bölgelere sahiptir. Bu sistemdeki simüle edilmiş gezegenlerin uzun vadeli yörünge kararlılığı üzerine yapılan bir çalışma, her iki yıldızın da yaklaşık üç au mesafesi içindeki gezegenlerin kararlı kalabileceğini (yani yarı büyük eksenin %5'ten az sapma gösterdiğini) ortaya koymaktadır. Alfa Centauri A için yaşanabilir bölge, muhafazakar bir tahminle 1,37 ila 1,76 au arasında; Alfa Centauri B içinse 0,77 ila 1,14 au arasında uzanır ki, her iki durum da kararlı bölgenin sınırları dahilindedir.

 İkili yıldız çevresindeki gezegen (P-tipi) 
Yıldızlar ile ikili yıldız çevresindeki gezegen arasındaki minimum kararlı mesafe, ikili yıldız ayrıklığının yaklaşık 2-4 katı; yörünge periyodu ise ikili yıldız periyodunun yaklaşık 3-8 katıdır. Kepler teleskobuyla incelenen tüm ikili yıldız çevresindeki sistemlerde, en içteki gezegenlerin bu yarıçapa yakın yörüngelerde döndüğü tespit edilmiştir. Bu gezegenler, söz konusu kritik yarıçapın 1,09 ila 1,46 katı arasında değişen yarı büyük eksenlere sahiptir. Bunun nedeni, gezegensel göçün kritik yarıçap yakınlarında verimsizleşmesi ve gezegenleri bu yarıçapın hemen dışında bırakması olabilir.

Örneğin Kepler-47c, Kepler-47 sisteminin ikili yıldız çevresindeki yaşanabilir bölgesinde yer alan bir gaz devidir.

Dünya benzeri gezegenler, ikili yıldız çevresindeki yaşanabilir bölgede oluşur veya bu bölgeye göç ederse; ikili yıldızlarla olan dinamik ve ışınımsal (radyatif) etkileşimlere rağmen yüzeylerinde sıvı su barındırma kapasitesine sahip olabilirler.

Hem ikili hem de üçlü yıldız sistemlerindeki S-tipi ve P-tipi yörüngeler için kararlılık sınırları; yıldızların ve gezegenlerin gerek ileri yönlü (prograde) gerekse ters yönlü (retrograde) hareketleri dikkate alınarak, yıldızların yörünge özelliklerinin bir fonksiyonu olarak belirlenmiştir.

 Ayrıca bakınız 
 Astrobiyoloji
 Yaşanabilir bölge
 Sarı cüce sistemlerinin yaşanabilirliği
 Gezegensel yaşanabilirlik
 İkili yıldız çevresindeki gezegen

 Kaynakça 

Kategori:Gezegensel yaşanılabilirlik
Kategori:İkili yıldızlar