Kuiper Kuşağı’nın Derinliklerinde Nadir Bir Nesne Bulundu
2023 KQ14’ün (kırmızı) yörüngesi, diğer üç sednoidin yörüngeleriyle karşılaştırılmıştır.
Modern gökbilimcilerin kullanmak zorunda olduğu güçlü teleskoplara rağmen, Güneş Sistemi’nin uzak köşeleri hâlâ gizemini koruyor. Bu bölgelere çok fazla güneş ışığı girmiyor ve keşfedilmemiş nesnelerin orada gizlendiğine dair güçlü ipuçları var.
Gökbilimcilerin bu karanlık bölgelerde keşfettiği nesneler ilkel ve yörüngeleri, keşfedilmemiş daha fazla nesnenin varlığını gösteriyor. Tüm bunları bir araya getirmek zorlu bir iş.
Bazı nesneler kendilerini ateşli patlamalarla veya gökyüzündeki ışık çizgileriyle belli ederken, uzak Güneş Sistemi nesneleri pek dikkat çekmez. Kendilerini küçük ipuçlarıyla belli ederler; başka bir nesneye neredeyse fark edilemeyen bir çekim, neredeyse görünmez ve kısa ömürlü bir ışık parıltısı gibi.
Ancak bu nesnelerin bize Güneş Sistemimizin nasıl oluştuğu ve evrimleştiği hakkında anlatacak önemli bir şeyleri var. Gökbilimciler, Güneş Sistemi’nin uzak bölgelerinde dokuzuncu bir gezegenin varlığına dair ipuçları tespit ettiler.
Bu varsayımsal ve anlaşılması güç Dokuzuncu Gezegen, Trans-Neptün Nesneleri (TNO) adı verilen bir uzak nesne ailesinin kafa karıştırıcı yörünge gruplarını açıklamak için kullanılıyor.
Hawaii’deki Japonya’nın Subaru Teleskobu ile çalışan gökbilimciler, Güneş Sistemi’nde yeni bir uzak cismin varlığına dair kanıtlar buldu.
Bu bir Trans Neptün Cismi, Güneş’in etrafında en dıştaki gezegen olan Neptün’den daha büyük bir ortalama mesafede dönüyor. Ancak aynı zamanda önemli ve kafa karıştırıcı bir cisim alt sınıfının da üyesi: Sednoidler. Adı 2023 KQ14, ancak takma adı fosilleşmiş kafadanbacaklıdan esinlenerek Ammonit.
Sednoidler, TNO’lara göre daha uç yörüngelere sahiptir. Yörüngeleri son derece uzundur, yüksek dış merkezliliğe, uzak günberiye ve büyük yarı büyük eksenlere sahiptir. Adlarını cüce gezegen Sedna’dan alırlar ve bu yeni keşif, şimdiye kadar tespit edilen yalnızca dördüncü Sednoid’dir.
Tayvan Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nden Ying-Tung Chen, “bu eşsiz uzak nesnelerin yörüngesel evrimini ve fiziksel özelliklerini anlamak, Güneş Sistemi’nin tüm tarihini kavramak için çok önemlidir” dedi.
Ammonit, ilk olarak Mart, Mayıs ve Ağustos 2023’teki gözlem çalışmaları sırasında Subaru Teleskobu ile tespit edildi. Bu gözlemler tek başına sönük cismin varlığını doğrulamak için yeterli olmadı.
Temmuz 2024’te Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu ile yapılan takip gözlemleri ve diğer gözlemevlerinden arşivlenmiş veriler üzerinde yapılan aramalar da bu durumu doğruladı. Araştırmacılar, Ammonit’in yörüngesini toplamda 19 yıl boyunca takip ettiler.
Ammonit, FOSSIL (Dış Güneş Sisteminin Oluşumu: Buzlu Bir Miras) gözlem programının bir parçası olarak bulundu. Program, Dış Güneş Sistemi’nde bulunan nesnelerin popülasyonlarını ve alt popülasyonlarını ölçmek için Subaru Teleskobunun güçlü Hyper Suprime Cam’ını kullanır.
FOSSIL ekibi, bilgisayar sayısal simülasyonları kullanarak Ammonit’in en az 4,5 milyar yıl, yani Güneş Sistemi’nin en eski zamanlarına kadar uzanan sabit bir yörünge izlediğini belirledi.
Ammonit’in yörüngesi şu anda diğer Sednoidlerden farklı, ancak simülasyonlar, yörüngelerinin yaklaşık 4,2 milyar yıl önce benzer olduğunu gösteriyor. Uzak Güneş Sistemi cisimleri arasında günberi mesafeleri açısından tuhaf bir boşluk vardır ve Ammonit bu boşlukta yer alıyor.
Araştırmacılar, “Ammonit’in yörüngesi, diğer Sedna benzeri cisimlerin yörüngeleriyle örtüşmüyor ve uzak Güneş Sistemi cisimlerinin gözlemlenen dağılımında daha önce açıklanamayan ‘q-boşluğunu’ dolduruyor” dediler.
Bu şekil, dikey siyah bir çizgiyle ayrılmış iki panele bölünmüştür ve Güneş Sistemi dışındaki nesnelerin yörünge verilerini göstermektedir. Sol taraf, yarı büyük eksen ile günberi dağılımını gösterirken, kırmızı dikey kesikli çizgi galaktik gelgitlerin ve geçen yıldızların TNO’ların yörüngelerini bozabileceği yaklaşık bölgeyi temsil etmektedir. Yatay siyah çizgiler, Neptün tarafından kaotik difüzyon ve kütleçekimsel saçılmanın üst sınırını göstermektedir. Adı geçen nesnelerin hepsinin büyük günberileri vardır ve bu, Ammonit’in diğerlerinden nasıl farklı olduğunu açıkça göstermektedir. Şu anda başka herhangi bir tespitin bulunmadığı bölgededir. Sağ taraf, Ammonit’in büyük günberilere sahip nesnelerin önerilen kümelenmesinin dışında kaldığını göstermektedir.
Ekipten Dr. Yukun Huang, “2023 KQ14’ün mevcut yörüngesinin diğer üç sednoidin yörüngeleriyle örtüşmemesi, Dokuzuncu Gezegen hipotezinin olasılığını düşürüyor.”
“Güneş Sistemi’nde bir zamanlar var olan ancak daha sonra fırlatılarak bugün gördüğümüz sıra dışı yörüngelere neden olan bir gezegen olması mümkün” dedi.
Neptün, Güneş Sistemi’nin dış kesimlerinde TNO’ların ve Sednoid’lerin yörüngelerini şekillendirmiş olabilecek bilinen tek büyük kütleli gök cismi. Ancak ekipten diğer bir araştırmacı Dr. Fumi Yoshida’ya göre, Ammonit onun ulaşamayacağı bir yerde.
Yoshida, “2023 KQ14, Neptün’ün yerçekiminin çok az etkisinin olduğu uzak bir bölgede bulundu. Bu bölgede uzun yörüngelere ve büyük günberi mesafelerine sahip nesnelerin varlığı, 2023 KQ14’ün oluştuğu antik çağda olağanüstü bir şeyin gerçekleştiğini gösteriyor.”
“Bu eşsiz, uzak nesnelerin yörüngesel evrimini ve fiziksel özelliklerini anlamak, Güneş Sistemi’nin tüm tarihini anlamak için çok önemli. Şu anda Subaru Teleskobu, Dünya’da bu tür keşifler yapabilen az sayıdaki teleskoptan biri.”
“FOSSIL ekibinin buna benzer daha birçok keşif yapması ve Güneş Sistemi’nin tarihinin eksiksiz bir resmini çizmesine yardımcı olması beni mutlu eder” dedi.
Ammonit’in yörüngesi artık diğer Sednoidlerden farklı ve bu gerçeğin bir açıklamaya ihtiyacı var. Bu, uzak Güneş Sistemi cisimleri arasında daha fazla karmaşıklık ve çeşitlilik olduğunun kanıtı.
Gökbilimciler, Güneş Sistemimizin bu uzak cisimlerin yörüngelerine rehberlik eden bir “Dokuzuncu Gezegen”e ev sahipliği yapıp yapmadığını uzun zamandır merak ediyor.
Eğer varsa, Ammonit’in keşfi yörüngesi ve nerede saklanabileceği konusunda daha fazla kısıtlama getiriyor. Bu, bu varsayımsal gezegen için saklanma noktalarının sayısını etkili bir şekilde azaltıyor.
Gizemli, anlaşılması güç, varsayımsal Dokuzuncu Gezegen’in bir sanatçı çizimi.
Araştırmacılar göre, “Sedna benzeri cisimler, Güneş Sistemi’nin oluşumundan bu yana büyük ölçüde değişmeden kalmış ve Neptün’ün kütle çekiminden etkilenmemiş kararlı yörüngelerde evrimleşiyor gibi görünüyor.”
“Gezegenlerin mevcut konfigürasyonunda perihelilerini yükseltecek uygulanabilir bir aktarım mekanizması bulunmuyor. Bu kararlılıkları, yörüngelerini oluşturmak için şu anda bilinen Güneş Sistemi gezegenlerinin ötesinde bir dış kütle çekim etkisinin gerekli olduğunu gösteriyor.”
Bu şekil, karşılaştırma amacıyla Neptün’ün Güneş etrafındaki yörüngesiyle birlikte dört Sednoid’in yörüngelerini göstermektedir. Araştırmacılar, “Ammonit’in günberi boylamı, diğer Sedna benzeri cisimlerin tam tersi yöndedir. Yüksek günberi konumu, uzun vadeli yörünge kararlılığı potansiyelini gösteriyor ve Sednoid’lerin varsayılan kümelenmesini ve varsayımsal Dokuzuncu Gezegen’i test etmek için değerlidir” diye açıklıyorlar.
Gökbilimciler, bu dış kütle çekim etkisinin birçok kaynağını öne sürdüler; bunlar arasında başıboş bir gezegen veya yıldızla etkileşimler, Güneş henüz doğum kümesindeyken oluşan eski yıldız etkileşimleri ve Güneş Sistemi’nin ilk dönemlerinde diğer düşük kütleli yıldızlardan gelen nesnelerin yakalanması yer alıyor.
Ancak en çok ilgi çeken açıklama, varsayımsal bir gezegen olan Dokuzuncu Gezegen ile etkileşimler. Bu araştırma Dokuzuncu Gezegen’in varlığını ne doğruluyor ne de çürütüyor, ancak yörüngesine daha fazla kısıtlama getiriyor. Aslında, her yeni Sednoid keşfedildiğinde, Dokuzuncu Gezegen’in yörüngesi kısıtlanıyor.
Gökbilimciler şu anda bunlardan dördünü biliyor, ancak kaç tanesinin hâlâ orada saklanıyor olabileceğini, muhtemelen de yakalanması zor, varsayımsal Dokuzuncu Gezegen tarafından yönlendiriliyor olabileceğini bilmiyorlar.
Dokuzuncu Gezegen varsa, saklanabileceği çok büyük bir alan var. Potansiyel varlığını inceleyen bazı gökbilimciler, Güneş Sistemi’ndeki beşinci büyük gezegen olabileceğini düşünüyor. O kadar uzakta olacak ki, son derece sönük olacak. Ancak, eğer varsa, onu tespit etmenin eşiğinde olabilirler.
Vera Rubin Gözlemevi yakın zamanda ilk ışığını gördü ve on yıl sürecek Uzay ve Zaman Mirası Araştırması’na (LSST) başlayacak. LSST, Güneş Sistemi’ndeki geçici olayları ve nesneleri daha önce hiçbir teleskopun yapamadığı şekilde tespit edecek.
LSST, tespit edilmesi zor nesneleri bulmak için özel olarak tasarlandı ve Dokuzuncu Gezegen gibi yakalanması zor bir nesne bile ondan saklanamayabilir.
