Hubble Uzay Teleskopunun (HST) 2021 Jüpiter görüntüsü, Büyük Kırmızı Leke’yi ve zamanla boyutunu etkileyebilecek daha küçük fırtınaları gösteriyor.
Güneş Sistemi’ndeki en büyük fırtına küçülüyor ve gezegen bilimcileri bunun bir açıklaması olduğunu düşünüyor. Onu besleyen daha küçük fırtınaların sayısındaki azalma Jüpiter’in yüzyıllardır var olan Büyük Kırmızı Lekesi’ni (GRS) küçültmüş olabilir.
Bu fırtına, ilk kez 1600’lerin ortalarında görüldüğünden beri Jüpiter’in güney yarımküresindeki konumundan gözlemcileri meraklandırıyor. Sürekli gözlemler 1800’lerin sonlarında başladı ve bu da bilim insanlarının bir değişim geçidi çizelgelemesini sağladı.
Bu süreçte, bu nokta hakkında oldukça fazla şey öğrenildi. Burası, saatte 321 km’den fazla hızla esen rüzgarlarla 16 bin km genişliğinde antisiklonik bir fırtına üreten yüksek basınç bölgesidir. Fırtına, atmosferde çoğunlukla amonyak bulutlarının tepelerinin yaklaşık 250 km altına kadar uzanır.
Büyük Kırmızı Noktanın Modellenmesi
Geçtiğimiz yüzyılda bilim insanları GRS’nin küçüldüğünü fark ettiler ve ellerinde bir bulmaca buldular. Yale’den gökbilimci Caleb Keaveney, GRS’yi besleyen daha küçük fırtınaların onu aç bırakmada rol oynayabileceği fikrine sahipti.
Bir araştırma ekibiyle birlikte bunların etkisine odaklandı ve Nokta’nın bir dizi 3B simülasyonunu gerçekleştirdi. Gezegen atmosferlerini incelemekte kullanılan Açık Gezegensel İzantropik Koordinat (EPIC) modeli adı verilen bir model kullandılar.
Juno gözlemlerine dayalı Kırmızı Büyük Leke’nin yakınlaştırılmış görünümü.
Bu, GRS ile farklı frekans ve yoğunluktaki daha küçük fırtınalar arasındaki etkileşimleri simüle eden bir dizi bilgisayar modeliydi. Simülasyonların ayrı bir kontrol grubu küçük fırtınaları dışarıda bıraktı. Daha sonra ekip simülasyonları karşılaştırdı.
Daha küçük fırtınaların GRS’yi güçlendirdiğini ve büyümesini sağladığını gördüler. Keaveney, “Sayısal simülasyonlar aracılığıyla, Jüpiter’de olduğu bilinen şekilde GRS’yi daha küçük fırtınalarla besleyerek boyutunu değiştirebileceğimizi bulduk” dedi.
Eğer bu doğruysa, o zaman bu küçük fırtınaların varlığı (veya yokluğu) noktanın boyutunu değiştiren şey olabilirdi. Esasen, çok sayıda küçük nokta onun daha da büyümesine neden olur, daha az sayıda küçük nokta onun küçülmesine neden olurdu.
Dahası, ekibin modellemesi ilginç bir fikri destekliyordu. Bu küçük girdaplarla zorunlu etkileşimler olmadan, GRS yaklaşık 2,6 Dünya yılı boyunca giderek küçülebilirdi.
Dünya Fırtınalarını Karşılaştırma Olarak Kullanmak
GRS, Güneş Sistemi’nde bu kadar uzun ömürlü bir yüksek basınç sistemine sahip olan tek yer değildir. Dünyada bunların bol miktarda olduğu bilinir, genellikle “ısı kubbeleri” veya “blokları” olarak adlandırılır.
Çoğumuz ısı kubbelerine aşinayız çünkü bunları yaz aylarında deneyimliyoruz. Gezegenimizin orta enlemlerinde dolaşan üst atmosfer jet akımında sıklıkla meydana gelir. Bildiğimiz aşırı hava olaylarının bir kısmından sorumluyuz.
NASA’nın Juno Görevi ile Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesine Uçuş.
Sıcak hava dalgaları ve uzun süreli kuraklıklar gibi. Bunlar uzun süre devam etme eğilimindedirler ve yüksek basınç girdapları ve antisiklonlar gibi daha küçük geçici hava olaylarıyla vb. etkileşimlerle bağlantılıdırlar.
Keaveney’e göre, GRS’nin antisiklonik bir özellik olduğu göz önüne alındığında, her iki gezegendeki benzer atmosferik yapılar için ilginç çıkarımları vardı. “Yakındaki hava sistemleriyle etkileşimlerin ısı kubbelerini sürdürdüğü ve güçlendirdiği gösterildi.”
“Bu da Jüpiter’deki benzer etkileşimlerin GRS’yi sürdürebileceği hipotezimizi motive etti. Bu hipotezi doğrulayarak, Dünya’daki ısı kubbeleri hakkındaki bu anlayışa ek destek sağlıyoruz” dedi.
Sürekli Değişen Büyük Kırmızı Leke
GRS’nin değişen boyutuna ek olarak, gözlemciler renginde de değişimler fark ettiler. GRS çoğunlukla kırmızımsı turuncudur ancak pembemsi turuncu bir renge dönüştüğü bilinmekteydi. Renkler, güneş radyasyonunun etkilediği bölgede meydana gelen karmaşık bir kimyayı düşündürmektedir.
Amonyum hidrosülfür adı verilen bir kimyasal bileşiğin yanı sıra organik bileşik asetilen üzerinde de etkisi vardır. Bu, var olduğu her yere kırmızımsı bir renk veren tolin adı verilen bir madde yaratır.
Bazen, Güney Ekvator Kuşağı (SEB) adı verilen bir özellik ile karmaşık bir etkileşim nedeniyle nokta neredeyse tamamen ortadan kaybolmuştur. SEB, noktanın bulunduğu yerdir ve parlak ve beyaz olduğunda, nokta kararır.
Diğer zamanlarda, ters renk değişimi gerçekleşir. Bazı durumlarda, SEB’in kendisi çeşitli zamanlarda ortadan kaybolmuştur. Bunun neden gerçekleştiğinden kimse tam olarak emin değildir, bu durum, Jüpiter atmosferi bulmacasının ilave bir parçasıdır.
Jüpiter’in 11 ay arayla çekilen bu Hubble görüntüleri Güney Ekvator Kuşağı’nın kaybolduğunu gösteriyor. Büyük Kırmızı Leke’nin varlığına dikkat edin.
GRS’deki değişiklikler yalnızca yerden değil, aynı zamanda Voyager ile başlayıp Galileo, Cassini ve Juno misyonlarına kadar uzay aracı misyonları tarafından da kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.
Her uzay aracı, lekeyi araştırmak, rüzgar hızlarını ve sıcaklıklarını ölçmek ve üst atmosferdeki gaz ve bileşikleri örneklemek için özel aletler kullanmıştır.
Tüm bu veriler, Yale’de kullanılanlar gibi, daha küçük fırtınaların GRS’nin büyümesine ve küçülmesine katkılarını modellemek için kullanılan modelleri besler.
Samanyolu’nun En Büyük Küresel Kümesinde Orta Kütleli Bir Kara Delik Bulundu
Gökbilimciler, Hubble Uzay Teleskobu’ndan (HST) alınan 500’den fazla görüntüyü kullanarak, Güneş’ten 17,710 ışık yılı uzaklıkta, Erboğa takımyıldızındaki Omega Centauri küresel kümesinin merkezinde 20 bin Güneş kütlesinde bir kara delik olduğuna dair kanıtlar buldular.
Omega Centauri diğer büyük küresel kümelerden yaklaşık 10 kat daha büyük kütleye sahiptir.
Gökbilimciler, Güneş kütlesinin 10 ila 100 katı arasında kütleye sahip kara deliklerin, ölen yıldızların kalıntıları olduğunu ve Güneş kütlesinin 1 milyon katından daha büyük olan süper kütleli kara deliklerin çoğunun galaksilerin merkezinde bulunduğunu biliyorlar.
Ancak Evren’in çeşitli yerlerine dağılmış, daha gizemli bir türde birkaç kara delik daha vardır. 100 ile 10.000 Güneş kütlesi arasında değişen bu orta kütleli kara deliklerin ölçülmesi o kadar zordur ki, bazen varlıkları bile tartışılır.
Şu ana kadar yalnızca birkaç orta kütleli kara delik adayı bulunmuştur. Popülasyonlarının belirlenmesi, erken evrendeki süper kütleli kara delik oluşumunun anlaşılmasına yönelik önemli bir adımdır.
Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden astronom Maximilian Häberle ve meslektaşları, “Omega Centauri, Samanyolu’nun küresel kümeleri arasında özel bir durumdur.”
“Yüksek kütlesi, karmaşık yıldız popülasyonları ve kinematiği nedeniyle Omega Centauri, bir cüce galaksinin soyulmuş çekirdeği olarak genellikle kabul edilir. Bu etkenler yakınlığıyla birleşince, orta kütleli bir kara delik aramak için onu birincil hedef haline getirdi” dediler.
Omega Centauri yaklaşık 10 milyon yıldızdan oluşuyor ve diğer büyük küresel kümelerden yaklaşık 10 kat daha büyük kütleye sahiptir. Araştırmacılar, çalışmalarında kümenin HST görüntülerinden elde edilen 1,4 milyon yıldızın hızlarını ölçtüler.
Bu gözlemlerin çoğu bilimsel amaçlı olmaktan ziyade HST’nin aletlerini kalibre etmek için yapılmıştı ancak ekibin araştırma çabaları için ideal bir veri tabanı oluşturdukları ortaya çıktı.
Queensland Üniversitesi astronomu Holger Baumgardt, “Kara delikler gibi yoğun kütlelerin yakınında bulunması beklenen hızlı hareket eden yıldızları aradık.”
“Bu yıldızları tanımlamak, kara deliğin varlığını kanıtlamak için ihtiyacımız olan kesin kanıttı ve bunu başardık. Dr. Häberle, Orada olmaması gereken yedi yıldız keşfettik. Bu kadar büyük olabilen tek cisim, kütlesi Güneş’imizin kütlesinin en az 8.200 katı olan bir kara deliktir.”
“O kadar hızlı hareket ediyorlar ki kümeden çıkıp bir daha asla geri dönmeyecekler. En olası açıklama, çok büyük kütleli bir cismin kütle çekimiyle bu yıldızları çekmesi ve onları merkeze yakın tutmasıdır” dedi.
Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden astronom Dr. Nadine Neumayer, “Bu keşif, Omega Centauri’de orta kütleli bir kara deliğin varlığına dair şimdiye kadarki en doğrudan kanıttır.”
“Bu heyecan verici çünkü benzer kütleye sahip çok az sayıda başka kara delik biliniyor. Omega Centauri’deki kara delik, kozmik komşuluğumuzdaki orta kütleli bir kara deliğin en iyi örneği olabilir” dedi.
James Webb Uzay Teleskopunun (JWST) Kızılötesi Gözleri Kara Deliğin Sırlarını Ayrıntılarla Açığa Çıkarıyor
JWST kuasar RX J1131-1231 görüntüsünü kütle çekimsel merceklenmeyi vurgulayarak kuasarı büyütüyor ve özelliklerinin ve çevresindeki karanlık maddenin ayrıntılı bir şekilde incelenmesine olanak sağlıyor. X-ışını emisyonları kara deliğin hızla döndüğünü, bunun da muhtemelen galaksi birleşmelerinden kaynaklandığını gösteriyor.
JWST’in RX J1131-1231 görüntüsü, kütle çekimsel merceklenmeyi kullanarak kuasarın kara deliğini ve karanlık maddesini inceliyor ve onun büyümesi ve evrenin kütle bileşimi hakkında ayrıntıları ortaya çıkarıyor.
Bu yeni JWST görüntüsü, Dünya’dan yaklaşık altı milyar ışık yılı uzaklıkta Krater takımyıldızında bulunan RX J1131-1231 olarak bilinen kuasarınkütle çekimsel merceklenmesini gösteriyor.
Ön plandaki galaksi arka plandaki kuasarın görüntüsünü parlak bir yay haline getirdiği ve nesnenin dört görüntüsünü oluşturduğu için bugüne kadar keşfedilen en iyi mercekli kuasarlardan biri olarak kabul ediliyor.
Einstein tarafından ilk kez öngörülen kütle çekimsel merceklenme, doğal bir teleskop gibi davranarak ve bu kaynaklardan gelen ışığı büyüterek, uzak kuasarlardaki kara deliğe yakın bölgeleri incelemek için nadir bir fırsat sunar.
Evrendeki tüm maddeler, daha büyük kütleler daha güçlü bir etki üreterek, etrafındaki uzayı büker. Galaksiler gibi çok büyük nesnelerin etrafında, yakınlardan geçen ışık bu bükülmüş uzayı takip eder ve orijinal yolundan açıkça görülebilir bir miktarda bükülmüş gibi görünür.
JWST, altı milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan ve kütle çekimsel merceklenmenin etkilerini gösteren, uzaktaki kuasarı parlak bir yay ve çoklu görüntülere büyüten kuasar RX J1131-1231’in bir görüntüsünü yakaladı.
Kütle çekimsel merceklenmenin sonuçlarından biri, uzak astronomik nesneleri büyütebilmesi ve gökbilimcilerin aksi takdirde çok sönük veya uzakta olacak nesneleri incelemesine olanak sağlamasıdır.
Kuasarlardan gelen X-ışını emisyonunun ölçümleri, merkezi kara deliğin ne kadar hızlı döndüğüne dair bir gösterge sağlayabilir ve bu, araştırmacılara kara deliklerin zaman içinde nasıl büyüdüğü hakkında önemli ipuçları verir.
Bir kara delik öncelikle galaksiler arasındaki çarpışmalar ve birleşmelerden büyüyorsa, kararlı bir diskte madde biriktirmeli ve diskten gelen sürekli yeni madde tedariki hızla dönen bir kara deliğe yol açmalıdır. Kara delik birçok küçük birikim olayıyla büyüdüyse, rastgele yönlerden madde biriktirirdi.
Bu görüntü, karanlık maddeyi incelemek için bir gözlem programının parçası olarak JWST’in MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) cihazıyla çekildi.
Gözlemler, bu belirli kuasardaki kara deliğin ışık hızının yarısından fazla bir hızda döndüğünü göstermiştir; bu da bu kara deliğin farklı yönlerden madde çekmek yerine birleşmeler yoluyla büyüdüğünü düşündürmektedir.
Karanlık madde, Evren’in kütlesinin çoğunu oluşturan görünmez bir madde biçimidir. JWST’in kuasar gözlemleri, gökbilimcilerin karanlık maddenin doğasını daha önce hiç olmadığı kadar küçük ölçeklerde araştırmasına olanak sağlıyor.
Gelişmiş Medeniyetlerin İşaretleri Aranıyor: Araştırmacılar Uzaylı Terraformasyonunu (Dünyalaştırma) İzliyor
Sanatçının dünyalaştırma sürecindeki bir dış gezegene dair konsepti. Uzak gezegenlerde belirli güçlü sera gazlarının tespit edilmesi, dünyalaştırılmış gelişmiş medeniyetlere işaret edebilir.
Dünya dışı yaşamı ortaya çıkarma arayışında olan araştırmacılar, gelişmiş uzaylı medeniyetlerinin uzak gezegenleri aktif olarak yaşanabilir hale getirdiğine işaret edebilecek sera gazlarını tespit ettiler.
Bu tip çalışmalarda, tespit edilirse karmaşık yıldızlararası mühendisliğin teknik imzaları olarak hizmet edebilecek florlu metan ve etan gibi alışılmadık, güçlü gazlara odaklanılır.
James Webb Uzay Teleskopu (JWST) gibi teleskopları kullanan gökbilimciler, zeki yaşam avında dedektif gibi çalışarak, uzaylı medeniyetlere dair kanıt bulmak için bu gazları uzak öte gezegenlerde izleyebilir.
Işık Yılları Uzaklıktaki Akıllı Yaşamı Tespit Etmek
Uzaylılar güneş sistemlerindeki bir gezegeni daha sıcak hale getirmek için modifiye ettiyseler, bu anlaşılabilir olurdu. Kaliforniya Üniversitesi’nde yapılan yeni bir çalışma, terraform bir gezegenin ipuçları olabilecek yapay sera gazlarını tanımladı.
Terraform bir gezegen yapay olarak yaşam için elverişli hale getirildi. Çalışmada açıklanan gazlar, mevcut teknoloji kullanılarak öte gezegenlerin atmosferlerinde nispeten düşük konsantrasyonlarda bile tespit edilebilir.
Yapay atmosfer gazları da dahil olmak üzere çeşitli gezegensel tekno-imzaların bir çizimi.
Bu tür kirletici gazların iklimler üzerindeki zararlı etkilerini önlemek için Dünya’da kontrol altına alınması gerekirken, bunların bir dış gezegende kasıtlı olarak kullanılmasının çeşitli nedenleri olabilir.
Ekibin şefi astrobiyolog Edward Schwieterman “bizim için bu gazlar kötüdür çünkü ısınmayı artırmak istemeyiz. Ancak, bizlerin Mars için önerdiği gibi, yaşanmaz bir gezegeni yaşanabilir hale getirmek veya yaklaşan bir buzul çağını önlemek isteyen bir medeniyet için iyi olabilir” dedi.
Bu gazların doğada önemli miktarlarda bulunmadığı bilindiğinden, üretilmeleri gerekir. Dolayısıyla, bunları bulmak, akıllı, teknoloji kullanan yaşam formlarının bir işareti olacaktır. Bu tür işaretlere tekno-imzalar denir.
Araştırmacıların önerdiği beş gaz, bilgisayar çipleri yapımı gibi endüstriyel uygulamalarda kullanılır. Bunlar arasında metan, etan ve propanın florlu versiyonları ile nitrojen ve flor veya kükürt ve flordan yapılmış gazlar yer alır.
İklimi yapay sera gazlarıyla değiştirilmiş varsayımsal bir Dünya benzeri gezegenin orta kızılötesi emisyon spektrumları.
Terraforming Gazlarının Uzun Ömürlülüğü ve Etkinliği
Bir avantajı inanılmaz derecede etkili sera gazları olmalarıdır. Örneğin kükürt hekzaflorür, karbondioksitin 23 bin 500 katı ısıtma gücüne sahiptir. Nispeten küçük bir miktarı, donan bir gezegeni, yüzeyinde sıvı suyun kalabileceği noktaya kadar ısıtabilir.
Önerilen gazların bir diğer avantajı (ki en azından uzaylı bakış açısından) olağanüstü uzun ömürlü olmaları ve Dünya benzeri bir atmosferde 50 bin yıla kadar varlığını sürdürebilmeleridir. Schwieterman, “Misafirperver bir iklimin sürdürülebilmesi için çok sık yenilenmeleri gerekmeyecektir” diyor.
Tekno-işaretler, potansiyel olarak dünya dışı medeniyetler tarafından yaratılmış ileri teknolojinin göstergeleridir. Bilim insanları, Dünya ötesindeki uzaylı yaşamın işaretlerini belirlemek için tekno-işaretler ararlar.
Bu işaretler arasında radyo dalgaları, atmosferlerdeki endüstriyel kirlilik veya yıldızlardan enerji toplayan Dyson küreleri gibi yapılar yer alabilir.
CFC’lere Alternatifler ve Sınırlamaları
CFC’ler gibi soğutucu kimyasallar, neredeyse yapay ve yalnızca Dünya atmosferinde görünür oldukları için diğer gazlar tekno-imzalı gazlar olarak önerildi.
Ancak, CFC’ler, bu çalışmada tartışılan kimyasal olarak hareketsiz olan tam florlu gazların aksine, ozon tabakasını tahrip ettikleri için avantajlı olmayabilirler.
Schwieterman, “Başka bir medeniyetin oksijen açısından zengin bir atmosferi olsaydı, korumak isteyecekleri bir ozon tabakası da olurdu. CFC’ler, ozon tabakasının yıkımını katalize ederken bile, ozon tabakasında parçalanır” dedi.
CFC’ler daha kolay parçalandıkları için ömürleri de kısadır, bu da onları tespit etmeyi zorlaştırır.
Yabancı Teknolojik İmzaların Tespit Edilebilirliği
Florlu gazların iklim üzerinde bir etki yaratması için kızılötesi radyasyonu emmesi gerekir. Bu emilim, uzay tabanlı teleskoplarla tespit edilebilecek karşılık gelen bir kızılötesi imza üretir.
Mevcut veya planlanan teknolojiyle, bilim insanları bu kimyasalları yakınlardaki belirli dış gezegen sistemlerinde tespit edebilirler.
Schwieterman, “Dünya’nınki gibi bir atmosferde, her milyon molekülden yalnızca biri bu gazlardan olabilir ve potansiyel olarak tespit edilebilir. Bu gaz konsantrasyonu iklimi değiştirmek için de yeterli olur” dedi.
TRAPPIST-1 Sisteminde Simülasyon Çalışmaları
Bu hesaplamaya ulaşmak için araştırmacılar, Dünya’dan yaklaşık 40 ışık yılı uzaklıkta bulunan TRAPPIST-1 sistemindeki bir gezegeni simüle ettiler.
Bilinen yedi kayalık gezegen içeren bu sistemi, bizimkinden sonra en çok çalışılan gezegen sistemlerinden biri olduğu için seçtiler.
Mevcut uzay tabanlı teleskopların inceleyebileceği gerçekçi bir hedefti. Grup ayrıca Avrupa LIFE misyonunun florlu gazları tespit etme yeteneğini de değerlendirdi.
LIFE misyonu, kızılötesi ışık kullanarak gezegenleri doğrudan görüntüleyebilecek ve bu da gezegenleri yıldızlarının önünden geçerken inceleyen JWST’den daha fazla dış gezegeni hedeflemesine olanak tanıyacaktı.
Uzaylı Yaşamını Keşfetme Olasılıkları
Araştırmacılar yakın gelecekte bu gazları bulma olasılığını ölçemezken, eğer mevcutlarsa, gezegen atmosferlerini karakterize etmek için planlanan mevcut görevler sırasında bunları tespit etmenin tamamen mümkün olduğundan eminler.
Schwieterman, “Teleskopunuz gezegeni başka nedenlerle karakterize ediyorsa, bu tekno-imzaları aramak için ekstra çaba sarf etmenize gerek kalmazdı ve bunları bulmak inanılmaz derecede şaşırtıcı olurdu” dedi.
Yeni Nesil Teleskopların Gücü
Araştırma ekibinin diğer üyeleri yalnızca akıllı yaşam belirtileri bulma potansiyeline duydukları coşkuyu değil, aynı zamanda mevcut teknolojinin bizi bu hedefe ne kadar yaklaştırdığını da dile getiriyor.
Angerhausen, “Düşünce deneyimiz, gelecek nesil teleskoplarımızın ne kadar güçlü olacağını gösteriyor. Galaktik çevremizde yaşamı ve zekayı sistematik olarak arama teknolojisine sahip tarihteki ilk nesil biziz” diye ekledi.
HST ve JWST’den muhteşem yeni 3D görüntülerle ünlü ‘Yaratılış Sütunları
Hubble Uzay Teleskobu (HST), 1995 yılında yıldızların doğduğu yer olan, yıldızlar arası toz ve gazdan oluşan, göz alıcı köpüren bulutlardan oluşan Yaratılış Sütunları’nın görüntülerini yayınlamıştı.
Şimdi, HST ve James Webb Uzay Teleskopu’ndan (JWST) gelen verileri birleştiren NASA, kozmik yapıların hem görünür hem de kızılötesi ışıkta muhteşem bir 3 boyutlu görselleştirmesini yayınladı.
“Karşıtlık, aynı nesnenin farklı yönlerini gözlemlemek için neden birden fazla uzay teleskobuna sahip olduğumuzu anlamalarına yardımcı oluyor” diye devam etti.
Bu görüntü, Yaratılış Sütunları görselleştirmesindeki aynı karenin görünür ışık ve kızılötesi ışık görünümlerinin bir mozaiğidir. Görselleştirme sekansı için oluşturulan sütunların üç boyutlu modeli, dönüşümlü olarak HST versiyonunda (görünür ışık) ve JWST versiyonunda (kızılötesi ışık) gösterilmektedir.
Dünya’dan yaklaşık 5.700 ışık yılı uzaklıkta bulunan Yaratılış Sütunları, soğuk moleküler hidrojen ve tozdan oluşur. Güçlü rüzgarlar ve yakınlardaki genç sıcak yıldızlardan gelen radyasyon nedeniyle sütunların içerikleri kaybolmaya başlıyor.
Kendi güneş sistemimizden daha büyük olan sütunların tepesinden çıkan uzun, parmak benzeri yapılar görülebiliyor. Bu yapıların içinde hidrojen ve toz kütle çekimsel olarak çökerek yeni, bebek yıldızlara dönüşür.
Bu yeni yıldızlar sütunlar içindeki maddelerin sürekli dağılmasına katkıda bulunurlar. Sütunların en uzunu tepeden tabana 3 ışık yılı boyunca uzanır. Yani güneş ile en yakın yıldızımız arasındaki mesafenin dörtte üçüdür.
NASA’nın HST ve JWST Teleskoplarından Yeni Görselleştirmede Yaratılış Yıldızı Sütunları.
Yukarıdaki video, izleyicilerin, sütunların daha karmaşık ve bütünsel bir portresini sağlamak için dünyanın en güçlü iki uzay teleskopunun birlikte nasıl çalıştığını deneyimlemelerine yardımcı oluyor.
HST, görünür ışıkta binlerce derecede parlayan nesneleri görür. JWST’in kızılötesi görüşü daha soğuk nesnelere karşı hassastır. Yani sadece yüzlerce derecelik sıcaklıkları görür ve engelleyici tozları delip geçerek sütunların içine gömülü yıldızları görür.
Yeni yayınlanan bu video, İngiltere Durham Üniversitesi’nden ve aynı zamanda görselleştirme projesinin bilimsel danışmanı olarak görev yapan Anna McLeod’un hazırladığı bir çalışma için toplanan gözlemsel verilere dayanıyor.
JWST’nin orta kızılötesi kamera aletiyle görüntülenen Kartal Bulutsusu’ndaki “Yaratılış Sütunları”.
Washington’daki NASA Genel Merkezi Astrofizik Bölümü direktörü Mark Clampin, “NASA’nın uzay teleskoplarından farklı ışık dalga boylarındaki gözlemleri birleştirdiğimizde, evrene dair anlayışımızı genişletiyoruz” dedi.
Clampin, “Yaratılış Sütunları bölgesi bize yıldızların nasıl oluştuğuna dair anlayışımızı geliştiren yeni bilgiler sunmaya devam ediyor. Artık bu yeni görselleştirmeyle herkes bu zengin, büyüleyici manzarayı yeni bir şekilde deneyimleyebilir” diye ekledi.
Görselleştirme boyunca izleyiciler, farklı oluşum aşamalarındaki yıldızları bir anlığına yakalayabilirler. Örneğin, merkezi sütunun tepesinde izleyiciler, kızılötesi ışıkta görüldüğünde parlak kırmızı renkte olan, gömülü bir bebek önyıldızını görebilir.
Sol sütunun tepesine yakın bir yerde, yeni doğmuş bir yıldızdan çapraz bir madde fışkırması görülüyor, ancak izleyiciler yıldızın kendisini göremiyor. Ve sol sütunların “parmaklarının” ucunda izleyiciler, yeni oluşmuş, parıldayan bir yıldız görebiliyor.
Gökbilimciler neredeyse on yıldır varsayımsal bir dokuzuncu gezegenin işaretlerini bulmak için dış güneş sistemini taradılar, ancak başarılı olamadılar. Yine de uzmanlar, sonunda onu bulmanın eşiğinde olabileceğimizi söylüyor.
Bilim insanları, güneş sisteminin uzak köşelerinde saklanan dokuzuncu bir gezegenin olabileceğini ve yeni bir teleskopun sonunda onun varlığını kanıtlayabileceğini düşünüyor.
Güneş sisteminin dış kesimlerinde, bilinen gezegenlerden güneşin yakındaki bir yıldızdan zar zor ayırt edilebileceği kadar uzakta, devasa, buzlu bir dünya, insanlık tarafından keşfedilmeyi bekleyen gölgelerin arasında gizleniyor olabilir.
Nihayetinde bu bulunması zor gezegeni bulacağımız gün, gelecek yıl gökyüzünü taramaya başlayacak olan son teknoloji ürünü teleskoplar sayesinde çok yakında olabilir.
Güneş sisteminin sekiz resmi gezegen vardır: Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün. Ancak son yıllarda gökbilimciler, hayali olarak “Dokuzuncu Gezegen” diye adlandırılan bir dünyanın, kozmik mahallemizin uzak köşelerinde saklanıyor olabileceğini öne sürdüler.
2006 yılında gezegen statüsünden “cüce gezegen” statüsüne indirilen Pluton’dan bahsetmiyoruz. Bunun yerine, bilim insanları Dokuzuncu Gezegen’in diğer gezegenlerden milyarlarca kilometre uzakta bir gaz veya buz devi olduğuna inanıyor.
Eğer varsa, güneş sisteminin kökenleri ve evrimi hakkındaki anlayışımız da yeniden yazılabilir. Gökbilimciler bu varsayımsal dünyanın ne kadar büyük olabileceğini, ne kadar uzakta olabileceğini ve hatta Güneş etrafındaki yörüngesinin neresinde olması gerektiğini tahmin ettiler.
Sonuçta Gezegen X olarak da adlandırılan Dokuzuncu Gezegeni bulmak neredeyse on yıldır bilim adamlarını meşgul ediyor. Güneş sisteminin potansiyel dokuzuncu gezegenine yönelik arayışlar yakında sona erebilir.
Çünkü uzmanlar çığır açan Vere C. Rubin Gözlemevi’nin 2025’te açılmasıyla birlikte, önümüzdeki birkaç yıl içinde nihayet Dokuzuncu Gezegen’i bulabileceğimizi ya da bu fikri tamamen ortadan kaldırabileceğimizi söylüyorlar.
Caltech’te gökbilimci olan ve bir meslektaşıyla birlikte Dokuzuncu Gezegen hipotezini öne süren Mike Brown, “Dokuzuncu Gezegen olmadan güneş sistemini açıklamak gerçekten zor. Fakat siz görene kadar var olduğundan %100 emin olmanın bir yolu da yok” diyor.
Dokuzuncu Gezegen hipotezi
Kuiper Kuşağı içindeki ve çevresindeki trans-Neptün nesnelerinin (TNO) alışılmadık yörüngeleri, dış güneş sisteminde çok büyük bir şeyin gizlendiğini gösteriyor.
Güneş sistemindeki dokuzuncu gezegen fikri ilk olarak 1781’de Uranüs’ün ve 1846’da Neptün’ün keşfedilmesiyle, diğer gezegenlerin Babilliler tarafından ilk kez tespit edilmesinden 3 bin yıl sonra ortaya çıktı.
Bu keşifler, güneş sisteminin insanlığın bir zamanlar düşündüğünden çok daha büyük olduğunu kanıtladı ve başka dünyaların keşfedilmeyi beklediği olasılığını gündeme getirdi.
Ancak o zamandan bu yana, sıralaması düşürülen Plüton dışında, Neptün’ün veya Kuiper Kuşağı’nın (Neptün’ün ötesinde güneşin etrafında dönen asteroitler, kuyruklu yıldızlar ve cüce gezegenlerden oluşan devasa bir halka) ötesinde tam teşekküllü bir gezegen ortaya çıkmadı.
Gökbilimciler dış güneş sisteminin daha fazlasının haritasını çıkardıkça, gezegen kadar büyük bir şeyi gözden kaçırmaları giderek daha olası görünmeye başladı.
Ancak 2004’teki bir keşif bunu değiştirdi. Bilim insanları, Kuiper Kuşağı’nın ötesinde yer alan potansiyel bir cüce gezegen olan Sedna’nın güneş etrafında tuhaf bir yörüngeye sahip olduğunu buldu.
Alışılmadık yörüngesi, dış güneş sistemindeki başka bir büyük kütlenin kütle çekimsel olarak mini dünyayı çektiğini ima ediyordu. Ancak daha fazla bilgi olmadan bu hipotezin kanıtlanması zordu.
Ardından 2014 yılında yapılan bir araştırmada gökbilimciler, Kuiper Kuşağı’nda Sedna’nınkine benzer eksantrik yörüngeye sahip, 2012 VP113 adlı daha küçük bir nesne tespit ettiklerini duyurdular.
Bulgular ayrıca daha eksantrik TNO’lar bulunmayı beklediğini de umut ettiriyordu. Bu bulgular Brown ve Caltech’den astrofizikçi Konstantin Batygin’in dikkatini çekti; Batygin, hem Sedna’nın hem de 2012 VP113’ün yörüngelerinde aynı “bükülmeye” sahip olduğunu fark etti.
Nesnelerin kısa süreliğine bilinen gezegenlerin yörünge düzleminin altına düşmesine neden olan bu ortak düzensizlik, bir asteroit kümesi, bir cüce gezegen ve hatta tam teşekküllü bir dünya gibi bir şeyin bu nesneleri çekiştirdiğini ileri sürdü.
Eksantrik TNO’ların yörüngeleri araştırmacıların Dokuzuncu Gezegen bulmacasının parçalarını doldurmalarına yardımcı oldu.
Sedna’yı birlikte keşfeden Brown, “Başlangıçta bir gezegen olduğunu söylemedik çünkü bunun var olmasının saçma bir şey olduğunu düşündük. Fakat gördüklerimizi açıklamak için birçok farklı şey denedik ve başka hiçbir şey işe yaramadı” diyordu.
İkili, dokuzuncu bir gezegenin mümkün olduğunu fark ettikten sonra bile, daha az tartışmalı başka bir açıklama bulana kadar bulguları üzerinde durmaya karar verdiler.
Ancak daha sonra eşleşen, yanlış şekillendirilmiş yörüngelere sahip dört TNO daha buldular ve bu da birdenbire kayıp bir gezegenin en mantıklı açıklama gibi görünmesine neden oldu.
O zamanlar ikili, inceledikleri altı TNO’nun hepsinin rastgele şans sayesinde yörünge tuhaflıklarını paylaşma ihtimalinin sadece %2 olduğunu hesapladı. Brown, “Ve bunu gördüğünüz anda ‘Kahretsin, orada bir gezegen var’ diyorsunuz” dedi.
Böylece, 2016 yılında Brown ve Batygin, o zamandan beri halkın hayal gücünü cezbeden “Dokuzuncu Gezegen hipotezini” yayınladılar.
Boşlukları doldurma
Brown, Batygin ve diğerleri 2016’dan beri Dokuzuncu Gezegen’in arayışına devam ediyor. Henüz bulamamış olsalar da, daha da eksantrik TNO’lar keşfettiler; böylece toplam sayı 13’e çıktı ve Dokuzuncu Gezegen’in durumu daha da güçlendi.
Bu keşifler aynı zamanda Dokuzuncu Gezegen’in potansiyel büyüklüğünü, güneşe olan uzaklığını ve güneş sistemindeki yörüngesini de kısıtlıyordu.
Brown, “En iyi tahminimiz, Dünya’dan yedi kat daha büyük veya gezegenimizin kütlesinin beş ila on katı arasında bir kütleye sahip olduğu yönünde” diyor ve bunun onu Jüpiter, Satürn, Neptün ve Uranüs’ün ardından güneş sistemindeki beşinci en büyük gezegeni yapacağını ekliyordu.
Brown, Dokuzuncu Gezegen’in bileşiminin muhtemelen güneşe olan uzaklığı nedeniyle “Neptün’e en çok benzediğini, çapının Dünya’nın genişliğinin iki katı kadar bir şeye eşit olacağını” söylüyordu.
Bazı bilim insanları da, Dokuzuncu Gezegenin tıpkı büyük gaz devleri gibi uydularla çevrili olabileceğini öne sürüyorlardı. Eğer varsa, Dokuzuncu Gezegen muhtemelen güneşten ortalama 500 AB (1 AB = Güneş Dünya arası uzaklık, 150 milyon km) uzaktadır.
Bu da Güneş’e Dünya’dan 500 kat daha uzak olduğu anlamına gelir. Bu kulağa çok uzak gibi gelebilir, ancak aynı büyüklükteki öte gezegenlerin yıldızlarının etrafında eşit büyüklükte mesafelerde dolaştığı keşfedildi ve bu da bunun mümkün olduğunu gösteriyordu.
Bu kadar uzakta, Dokuzuncu Gezegenin güneşin etrafında tek bir turu tamamlaması 5 bin ila 10 bin yıl sürebilir. Yörüngesi muhtemelen oldukça eliptik olduğundan, güneşe olan uzaklığı zaman içinde büyük ölçüde değişecektir.
Ayrıca muhtemelen diğer gezegenlerle aynı düzlem yörüngede bulunmuyordu ki bu da onu bulmayı daha da zorlaştırır.
Dokuzuncu Gezegen’in olağandışı yörüngesi ve güneşten aşırı uzaklığı, aynı zamanda onun, yıldız sisteminden atıldıktan sonra Güneş tarafından ele geçirilen yıldızlararası bir dünya olan başıboş bir gezegen olabileceği ihtimalini de artırıyordu.
Ancak Brown ve Batygin, Dokuzuncu Gezegenin muhtemelen güneş sistemindeki diğer gezegenlerle birlikte oluştuğuna inanıyorlardı.
Güneş’e olan uzaklığına bağlı olarak Dokuzuncu Gezegen muhtemelen Uranüs (solda) ve Neptün (sağda) ile benzer bir bileşime sahiptir.
Gerçekten orada mı?
Pek çok gökbilimci Dokuzuncu Gezegen’in varlığı konusunda ihtiyatlı bir iyimserlik içindeydi. Côte d’Azur Gözlemevi’nden gökbilimci Alessandro Morbidelli, “Dokuzuncu Gezegenin var olmasının ‘oldukça muhtemel’ olduğunu” söylüyor, “varlığını destekleyen çeşitli dolaylı kanıtlar var” diye ekliyordu.
Yale Üniversitesi’nden David Rabinowitz, orada bir şeylerin muhtemel olduğu konusunda hemfikirdi ve Dokuzuncu Gezegen’in “şimdiye kadarki en iyi açıklama” olduğunu, ayrıca ilk kez önerilmesinden bu yana eksantrik TNO’ların keşfedilmesinin bu teoriye olan güveni koruduğunu söylüyordu.
Ancak herkes Dokuzuncu Gezegenin gerçek olduğuna ikna olmuş değildi. Fransa Bordeaux Astrofizik Laboratuvarı’ndan Sean Raymond, “Bu bir roller-coaster oldu! Orada %90 olduğunu düşünmekten %10’a ve her yerde olduğunu düşünmeye başladım.”
“Orada olmasını destekliyorum ama orada olduğuna inanıp inanmadığım konusunda hâlâ agnostikim” diyordu. Dokuzuncu Gezegen hakkındaki şüpheler, TNO’lar arasında görülen tuhaf davranışlara ilişkin alternatif potansiyel açıklamalardan kaynaklanmaktaydı.
Örneğin, Brown ve Batygin’in işaretlediği kütle çekimsel anormallikler, küçük bir kara delikten, görünmez dev bir toz diskinden veya başıboş bir gezegenle tarihi yakın karşılaşmadan kaynaklanabilir, ayrıca alternatif olarak TNO’lar, kütle çekimi modellerinin ayarlanması gerektiğinin kanıtı olabilirdi.
Kanada Regina Üniversitesi’nden gökbilimci Samantha Lawler, “görünür TNO sapmalarının sadece ‘gözlemsel bir önyargı’ olduğuna inanıyorum çünkü Dünya’ya daha yakın olan TNO’ları tespit etmek daha uzak olanlardan daha kolaydır” diyordu.
Lawler, “Dış güneş sisteminde keşfedilecek çok sayıda ilginç cisim kaldığına inanıyorum. Ancak Dokuzuncu Gezegen onlardan biri değildir” diye ekliyordu.
Ancak Brown ve Batygin, gözlemsel önyargının dokuzuncu gezegen yanılsamasını yarattığı fikrini dikkate almıyor, Brown, “Siz onu gerçekten bulana kadar Gezegen Dokuzuncu’nun var olduğundan olabildiğince eminim” diyordu.
Neden bulamadık?
Peki Dokuzuncu Gezegen varsa neden henüz onu tespit edemedik? Brown, bunun kısa cevabının gizli gezegenin “çok çok uzakta” olduğunda yattığını söylüyordu.
Gezegenden yansıyan ışık, güneş sisteminin çoğunu (iki kez) kat ettiğinde çok sönük olacak, bu da onu görmeyi neredeyse imkansız hale getirecekti. Başlangıçta araştırmacıların gezegenin öngörülen yörünge yolu üzerinde nerede olduğu hakkında da hiçbir fikri yoktu.
Brown, bunun, “okyanusta tek bir beyaz balina bulmaya” benzer şekilde, bu soluk cismi aramak için gökyüzünün büyük bir bölgesini incelemek zorunda oldukları anlamına geldiğini söylüyordu.
Brown, şu ana kadar araştırmacıların Dokuzuncu Gezegen’in önerdiği yörünge yolu boyunca çok sayıda gökyüzü araştırmasından elde edilen binlerce görüntüyü analiz ederek zaman içinde hareket eden nesneleri aradığını söylüyordu.
Hawaii’deki Pan-STARRS-1 gözlemevinden elde edilen veriler, Dokuzuncu Gezegen’in saklanabileceği yeri zaten daralttı
Brown, ne yazık ki gece gökyüzünün kuyruklu yıldızlar gibi parlak, hareketli nesnelerle dolu olduğunu, bu nedenle araştırmacıların gezegeni bulmak için “bir sürü çöpü” ayıklaması gerektiğini ekliyordu.
Brown ve Batygin, en son çalışmalarında, Hawaii’deki Haleakala Gözlemevi’ndeki Panoramik Araştırma Teleskobu ve Hızlı Yanıt Sistemi’nden (Pan-STARRS) verilerini analiz ettiler ve şüpheli yörünge yolunun yaklaşık %78’inin gezegen için olası saklanma yerleri olduğunu güvenle dışladılar.
Bu, Dokuzuncu Gezegen’in konumunu yörünge yolunun en uzak %22’lik kısmına kadar daraltıyordu. Ne yazık ki Pan-STARRS gibi teleskoplar bu alanı düzgün bir şekilde arayacak kadar güçlü değildi. Peki o ne zaman bulunacak?
Dokuzuncu Gezegen yörüngesinin en uzak noktalarında saklanıyorsa onu tespit edebilecek kadar güçlü bir teleskopa ihtiyaç olacak.
Brown ve Batygin, gezegeni bulma şansı Pan-STARRS’tan daha yüksek olan Japonya’nın Hawaii’deki Subaru Teleskobu’ndan gelen verileri analiz etmeye başladılar. Ancak bu araştırma işi tamamlamazsa, şu anda Şili’de inşaatı devam eden Vera C. Rubin Gözlemevi’ne yönelecekler.
Dünyanın en büyük dijital kamerasıyla donatılacak olan bu yer tabanlı teleskop, James Webb Uzay Teleskopuna (JWST) benzer bir şekilde, araştırmacıların güneş sisteminde öncekilerin izin verdiğinden daha uzağa bakmasına olanak tanıyacak.
Gökbilimciler Şili’de yakında kurulacak olan Vera C. Rubin Gözlemevi’nin sonunda Dokuzuncu Gezegeni tespit etmelerine olanak sağlayacağını düşünüyor.
Brown, son teknolojiye sahip teleskopun yardımıyla Dokuzuncu Gezegen’in önümüzdeki iki yıl içinde bulunabileceğini söyledi. Ancak 2016’dan bu yana her yıl aynı şeyi söylediğini ekleyerek şaka da yaptı.
Raymond ve Rabinowitz, Dokuzuncu Gezegen’in Rubin Gözlemevi’nin faaliyete geçmesinden sonraki bir yıl içinde bulunabileceği konusunda hemfikirdi. Raymond, eğer teleskop ilk birkaç yıl içinde gezegeni bulamazsa “o zaman hipotez neredeyse ölmüş demektir” diyordu.
Ancak Morbidelli ve Rabinowitz, teleskop gezegeni hemen bulamasa bile daha fazla TNO tespit edebileceğini ve bunun da teorinin geçerli olup olmadığını göstermeye yardımcı olabileceğini belirtiyordu.
Dokuzuncu Gezegen neden önemli?
Dokuzuncu Gezegen keşfedilirse, uzay ajansları muhtemelen uzak dünyayı ziyaret etmek için sondalar gönderecek.
Raymond, bunun “olağanüstü” bir keşif olacağını söylüyor aynı zamanda güneş sisteminin kökenleri ve evrimi konusundaki anlayışımız açısından da “çok büyük” olacağını ekliyordu.
Morbidelli, gezegeni gözlemlemenin bize dev gezegenlerin oluşumu ve evrimi hakkında daha fazla şey öğretebileceğini söylüyordu.
Bu sadece güneş sistemindeki gezegenler hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda uzak yıldızların etrafındaki binlerce dev dış gezegene de ışık tutacaktı.
NASA gibi uzay ajansları gezegene yakın uçmak için sondalar gönderirlerse güneş sisteminin geçmişi hakkında daha fazla ipucu ortaya çıkabilir. Brown, “Ayrıntılı bir şekilde incelendiğinde ortaya çıkacak birçok sırrı olacaktır” diyordu.
James Webb Uzay Teleskopu, Beta Pictoris Sisteminde Dev Bir Çarpışma Tespit Etti.
JWST kullanan gökbilimciler, Ressam (Pictor) takımyıldızındaki en parlak ikinci yıldız olan Beta Pictoris çevresinde dev asteroitlerin çarpışmasını tespit etti.
Chen ve çalışma arkadaşları bu grafikte, Beta Pictoris’in dinamik bir yıldız çevresi ortamına sahip olduğunu ve artan çarpışma dönemlerinin, gezegen sistemini tarayan büyük toz bulutları oluşturabildiğini ve dev gezegenler Beta Pictoris b ve c üzerindeki toz birikimini artırabildiğini gösteriyor.
Beta Pictoris (β Pictoris), Pictor takımyıldızı yönünde, Dünya’dan yaklaşık 63 ışık yılı uzaklıkta bulunan A5 tipi bir yıldızdır. Yıldızın kütlesi Güneş’in yaklaşık 1,8 katıdır ve yaşı yalnızca 20 milyon yıldır.
Yıldızı çevreleyen bir gaz ve toz diskine ev sahipliği yapmakla birlikte çok sayıda kuyruklu yıldız benzeri cisim ve Beta Pictoris b ve Beta Pictoris c isimli iki dev gezegen içerir.
Beta Pictoris b, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 9 ila 13 katı büyüklüğünde bir gaz devidir. Ana yıldızın etrafında her 22 yılda bir 9,8 AU (astronomik birim) uzaklıkta döner.
Beta Pictoris c, Jüpiter’in kütlesinin 8,2 katı kadar bir kütleye sahiptir ve yıldızına çok daha yakındır. 2,7 AU’da yörüngede döner ve yaklaşık 1.200 günlük bir yörünge periyoduna sahiptir.
Johns Hopkins Üniversitesi’nden Dr. Christine Chen, “Beta Pictoris, karasal gezegen bölgesinde gezegen oluşumunun dev asteroit çarpışmaları yoluyla hala devam ettiği bir yaştadır.”
“Dolayısıyla burada temel olarak kayalık gezegenlerin ve diğer cisimlerin gerçek zamanlı olarak nasıl oluştuğunu görebiliyoruz” dedi.
Burada Beta Pictoris yıldızı ve iki gezegeni görülüyor. Yukarıda ve aşağıda yer alan yaygın sarı bölge toz diskidir.
Dr. Chen ve meslektaşları, JWST’den gelen yeni verileri Spitzer Uzay Teleskobunun (SST) 2004 ve 2005 yıllarındaki gözlemleriyle karşılaştırarak Beta Pictoris çevresindeki toz taneciklerinin yaydığı enerji izlerinde önemli değişiklikler tespit etti.
JWST’nin ayrıntılı ölçümleriyle, daha önce SST tarafından analiz edilen alandaki toz parçacıklarının bileşimini ve boyutunu takip ettiler.
Silikat kristallerinin (genç yıldızların yanı sıra Dünya ve diğer gök cisimlerinde yaygın olarak bulunan mineraller) yaydığı ısıya odaklanan ekip, daha önce 2004 ve 2005’te görülen parçacıklardan hiçbir iz bulamadı.
Dr. Chen, “Bu, yaklaşık 20 yıl önce asteroitler ve diğer nesneler arasında, kalıntıların polen veya pudra şekerinden daha küçük ince toz parçacıklarına dönüştüğü korkunç bir çarpışmanın meydana geldiğini gösteriyor.”
“Tüm bu tozun, ilk olarak 2004 ve 2005 SST verilerinde gördüğümüz şey olduğunu düşünüyoruz. Yeni JWST verileriyle elimizdeki en iyi açıklama, aslında, bu yıldız sistemi hakkındaki anlayışımızda tam bir değişikliğe işaret ediyor.”
“Şöyle ki: Bu durum, bilinen en büyük asteroit boyutundaki cisimler arasında nadir görülen, felaket niteliğinde bir olayın sonrasına tanık olduğumuzdur” dedi.
Bir sanatçının çiziminde, Beta Pictoris sistemindeki merkezi yıldızın etrafında çarpışan asteroitleri ve karasal gezegenlerin oluşumunu tasvir ediyor. Çerçeve içindekiler, sistemdeki iki gezegenin neye benzeyebileceğini gösteriyor.
Yeni veriler, sistemin merkez yıldızından yayılan radyasyonla dışarı doğru yayılan tozun artık tespit edilemediğini gösteriyordu. Başlangıçta yıldızın yakınındaki toz ısındı ve SST cihazlarının tespit ettiği termal radyasyon yaydı.
Yıldızdan uzaklaştıkça soğuyan toz, artık bu termal özellikleri yaymıyordu. SST daha önceki verileri topladığında bilim insanları, küçük cisimlerin öğütülmesi gibi bir şeyin zaman içinde tozu karıştırıp yeniden dolduracağını varsaydılar.
Ancak JWST’nin yeni gözlemleri tozun ortadan kaybolduğunu ve yerine yenisinin konmadığını gösteriyordu. Dr. Chen, “Yükselen toz miktarı, dinozorları öldüren asteroitin boyutunun yaklaşık 100 bin katıdır” dedi.
Uzaydan gelen garip aralıklı radyo sinyali gökbilimcileri şaşırttı
ASKAP radyo teleskopu gökyüzündeki çeşitli radyo sinyallerini tespit eder.
Gökbilimciler radyo teleskoplarını uzaya doğru çevirdiklerinde, bazen evrenin uçsuz bucaksız genişliğinden kaynaklanan radyo dalgalarının ara sıra patlamalarını tespit ederler.
Bunlara “geçici radyo olayları” denir: Bazıları yalnızca bir kez patlar, bir daha asla görülmez, diğerleri ise öngörülebilir düzenlerde yanıp sönerler.
Radyo geçişlerinin çoğunun, kozmik deniz fenerleri gibi düzenli radyo dalgaları parıltısı yayan, pulsar olarak bilinen dönen nötron yıldızlarından geldiği düşünülür.
Tipik olarak bu nötron yıldızları inanılmaz hızlarda dönerler ve her bir dönüşü tamamlamak yalnızca birkaç saniye, hatta saniyenin çok küçük bir kısmını alır.
Yakın zamanda gökbilimcilerin daha önceleri gördükleri hiçbir şeye benzemeyen bir geçici radyo dalgası keşfedildi.
Yalnızca bir saat süren (şimdiye kadar görülen en uzun) bir döngüye sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda birkaç gözlem sonrasında bazen uzun, parlak ışıklar yaydığı, bazen hızlı, zayıf darbeler yaydığı ve bazen de hiçbir şey yaymadığı görüldü.
Burada neler olduğu şimdilik tam olarak açıklanamıyor. Büyük olasılıkla çok sıra dışı bir nötron yıldızı olduğu düşünülmekle birlikte, diğer olasılıklar da göz ardı edilmiyor.
Şanslı bir keşif
ASKAP J1935+2148 katalog adı verilen bu gökcisminin (sayılar gökyüzündeki konumunu göstermektedir) periyodik radyo geçişi, Batı Avustralya’nın taşra bölgesindeki Wajari Yamaji Ülkesinde ASKAP radyo teleskopu kullanılarak keşfedildi.
ASKAP teleskopun çok geniş bir görüş alanı vardır, bu da evrenin büyük hacimlerini çok hızlı bir şekilde tarayabileceği anlamına gelir. Bu, onu yeni ve egzotik fenomenleri tespit etmek için çok uygun hale getirir.
ASKAP ile, bir gama ışını kaynağının izlenmesi sırasında aynı zamanda hızlı bir radyo patlamasından gelen darbeler arınıyorken ASKAP J1935+2148’in yavaşça yanıp söndüğü görülür.
Sinyal, “dairesel polarize” radyo dalgalarından oluştuğu için adeta sıçrayarak dikkat çekti; bu durum, sinyalin uzayda ilerledikçe dalgaların yönünün tirbuşon gibi olduğu anlamına gelir.
Gözlerimiz dairesel polarize ışık ile sıradan polarize olmayan ışık arasında ayrım yapamaz. Ancak ASKAP, bir çift polaroid güneş gözlüğü gibi çalışarak binlerce sıradan kaynaktan gelen parlamayı filtre edebilir.
İlk tespitin ardından, birkaç ay boyunca ASKAP ve ayrıca Güney Afrika’daki daha hassas MeerKAT radyo teleskopu kullanılarak başka gözlemler gerçekleştirildi.
Şimdiye kadar bulunan en yavaş radyo geçişi
ASKAP J1935+2148’in, uzun süreli radyo geçici dalgalarının nispeten yeni bir sınıfına ait olduğu belirlendi. Şimdiye kadar yalnızca iki tanesi bulunmuş ve ASKAP J1935+2148, 53,8 dakikalık süresiyle açık ara en uzun olanıydı.
Ancak olağanüstü uzun dönem yalnızca başlangıçtı çünkü ASKAP J1935+2148’i üç farklı durum veya modda daha görüldü.
İlk durumda, 10 ila 50 saniye süren parlak, doğrusal (dairesel yerine) polarize darbeler gözlendi. İkinci durumda, yalnızca yaklaşık 370 milisaniye süren çok daha zayıf, dairesel polarize darbeler oluştu. Üçüncü durum ise, hiç darbenin olmadığı, sessiz veya sönmüş bir durum oldu.
Bu farklı modlar ve aralarındaki geçiş, karmaşık manyetik alanların ve kaynağın kendisinden gelen plazma akışlarının çevresindeki uzayda var olan güçlü manyetik alanlarla etkileşiminden kaynaklanabilir.
Nötron yıldızlarında da benzer desenler görülür ancak nötron yıldızlarına ilişkin mevcut anlayış onların bu kadar uzun bir periyoda sahip olamayacaklarını göstermiştir.
Nötron yıldızları ve beyaz cüceler
Bu kadar uzun bir periyoda sahip bir sinyalin kökeni derin bir gizem olmaya devam ederken baş şüpheli yavaş dönen bir nötron yıldızı olarak görülüyor.
Bununla birlikte, nesnenin bir beyaz cüce (yakıtını tüketmiş, yanmış bir yıldızın Dünya büyüklüğündeki külü) olma olasılığı da göz ardı edilemez.
Beyaz cücelerin genellikle yavaş dönüş periyotları vardır, ancak burada olduğu gibi radyo sinyallerini üretmenin herhangi bir yolu bilinmiyor. Dahası, yakınlarda başka yüksek manyetikliğe sahip beyaz cüceler yok, bu da nötron yıldızı açıklamasını daha makul kılıyor.
Açıklamalardan biri, nesnenin, bir nötron yıldızının veya beyaz cücenin başka bir görünmeyen yıldızın yörüngesinde döndüğü bir ikili sistemin parçası olduğu şeklinde olabilir.
Bu gök cismi, özellikle radyo dalgalarını nasıl yaydıkları ve galaksimizdeki popülasyonlarının nasıl olduğu konusunda, nötron yıldızları veya beyaz cüceler hakkındaki onlarca yıllık anlayışımızı yeniden gözden geçirmeye sevk edebilir.
Nesnenin ne olduğunu doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var, ancak her iki senaryo da bu aşırı nesnelerin fiziğine dair değerli bilgiler sağlayacaktır.
Arama devam ediyor
Radyo astronomi araştırmaları genellikle bu kadar uzun periyotlara sahip nesneleri aramadığından, ASKAP J1935+2148’in ne kadar süredir radyo sinyalleri yaydığı bilinmiyor.
Üstelik bu kaynaktan gelen radyo emisyonları, emisyon durumuna bağlı olarak dönüş süresinin yalnızca %0,01 ila %1,5’i kadar bir sürede tespit edilir.
Radyo astronomlar ASKAP J1935+2148’i gözlediği için oldukça şanslı olmalılar. Çünkü galaksimizin başka yerlerinde keşfedilmeyi bekleyen buna benzer birçok nesnenin olması oldukça muhtemel görünüyor.
Kozmik Şafağa Tanıklık: James Webb Uzay Teleskobu (JWST) Evrenin En Eski Galaksilerinin Doğuşunu İlk Kez Yakaladı
Bu çizim, Yeniden İyonlaşma Çağı’nda gazın şeffaf ve opak bir karışım olduğu Büyük Patlama’dan yalnızca birkaç yüz milyon yıl sonra oluşan bir galaksiyi göstermektedir. JWST’den elde edilen veriler, bu ilk gökadaların yakınlarında çok fazla soğuk, nötr gaz bulunduğunu ve gazın beklenenden daha yoğun olabileceğini gösteriyor.
JWST’yi kullanan Kopenhag Üniversitesi araştırmacıları, evrendeki en eski üç gökadanın oluşumunu 13 milyar yıldan daha uzun bir süre önce gören ilk kişiler oldular.
Astronomi tarihinde ilk kez, Niels Bohr Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, 13,3 ila 13,4 milyar yıl önce, evrenin en eski üç gökadasının doğuşuna tanık oldular.
Araştırmacılar JWST ile, inşa edilme sürecindeki bir mini galakside biriken büyük miktarda gazdan gelen sinyalleri görebildiler.
Teorilere ve bilgisayar simülasyonlarına göre galaksilerin oluşumu bu şekilde olsa da gerçekte şimdiye değin bu olaya hiç tanık olunmamıştı.
Yapay zeka tarafında oluşturulan görüntü.
Niels Bohr Enstitüsü’nden astrofizikçi Kasper Elm Heintz, “Bunların şimdiye kadar gördüğümüz galaksi oluşumunun ilk ‘doğrudan’ görüntüleri olduğunu söyleyebiliriz.”
“JWST bize daha önce evriminin sonraki aşamalarındaki erken galaksileri gösterdi. Burada onların doğuşuna ve dolayısıyla evrendeki ilk yıldız sistemlerinin inşasına tanık oluyoruz” dedi.
Bu Gözlemi Nasıl Yaptılar?
Araştırmacılar, evrenin ilk galaksilerinin oluşumunu, bu galaksilerden gelen ışığın, onların içinde ve çevresinde bulunan nötr gaz tarafından nasıl emildiğine dair gelişmiş modeller kullanarak ölçebildiler. Bu geçiş Lyman-alfa geçişi olarak bilinir.
Çalışma grubu, ışığı ölçerek yeni oluşan galaksilerdeki gazı diğer gazlardan ayırt edebildiler. Bu ölçümler yalnızca JWST’nin inanılmaz derecede hassas kızılötesispektrograf yetenekleri sayesinde mümkün oldu.
Büyük Patlamadan Kısa Bir Süre Sonra Doğan Galaksiler
Ekip, üç galaksinin doğuşunun, her şeyi başlatan Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 ila 600 milyon yıl sonra meydana geldiğini tahmin ediyor.
Bu uzun bir süre gibi görünse de, evrenin 13,8 milyar yıllık toplam ömrünün ilk yüzde üç ila dörtlük bir kısmında oluşan galaksilere karşılık geliyor.
Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra evren, gece gökyüzünün iyi tanımlanmış yıldızlardan oluşan bir örtüyle benekli olduğu günümüzün aksine. hidrojen atomlarından oluşan devasa, opak bir gazdı.
Ekipten Darach Watson, “Büyük Patlama’dan sonraki birkaç yüz milyon yıl boyunca, yıldızlar ve gazlar galaksilere dönüşmeden önce ilk yıldızlar oluştu. Gözlemlerimizde başlangıcını gördüğümüz süreç budur” diye açıklıyor.
Galaksilerin doğuşu, evrenin tarihinde Yeniden İyonlaşma Çağı olarak bilinen bir zamanda, ilk galaksilerden bazılarının enerjisi ve ışığının hidrojen gazı sisini delip geçtiği bir zamanda gerçekleşti.
Araştırmacıların JWST’nin kızılötesi görüşünü kullanarak yakaladığı şey tam da bu büyük miktardaki hidrojen gazıdır. Bu, yıldızların ve galaksilerin yapı taşı olan soğuk, nötr hidrojen gazının bugüne kadar bilimsel araştırmacılar tarafından keşfedilen en uzak ölçümüdür.
Erken Evren Hakkında
Evren “yaşamına” yaklaşık 13,8 milyar yıl önce muazzam bir patlamayla yani Büyük Patlamayla başladı. Bu olay, kuarklar ve elektronlar gibi atom altı parçacıkların bolluğuna yol açtı. Bu parçacıklar protonları ve nötronları oluşturmak üzere bir araya geldi ve bunlar daha sonra atom çekirdeğini oluşturdu.
Büyük Patlama’dan yaklaşık 380 bin yıl sonra elektronlar atom çekirdeğinin yörüngesinde dönmeye başladı ve evrenin en basit atomları yavaş yavaş oluşmuş oluyordu.
Evrenin genişlemesi: Galaksilerin doğuşu, evrenin tarihinde Yeniden İyonlaşma Çağı olarak bilinen bir dönemde, en eski galaksilerden bazılarından gelen enerji ve ışığın hidrojen gazı bulanıklığını kırdığı dönemde gerçekleşti.
İlk yıldızlar birkaç yüz milyon yıl sonra oluştu. Ve bu yıldızların kalplerinde etrafımızdakilerden bildiğimiz daha büyük ve daha karmaşık atomlar oluştu.
Daha sonra yıldızlar galaksilere dönüştü. Bilinen en eski galaksiler Büyük Patlama’dan yaklaşık 3-400 milyon yıl sonra oluşmuştu. Güneş sistemimiz yaklaşık 4,6 milyar yıl önce, yani Büyük Patlama’dan 9 milyar yıldan fazla bir süre sonra ortaya çıktı.
Kökenlerimizin Anlaşılmasına Katkı Sağlar
Araştırma ekibi, yeni sonuçlarını genişletmek ve galaksilerin oluşumunun en erken dönemi hakkında daha fazla şey öğrenmek umuduyla JWST ile daha fazla gözlem süresi için başvuruda bulundu.
Dediklerine göre bu yeni bilgi, insanlığın en temel sorularından birinin yanıtlanmasına katkıda bulunacak. Ekipten Simone Vejlgaard, “Şimdilik bu, galaksilerin oluşumuna ilişkin yeni gözlemlerimizi eskisinden çok daha detaylı bir şekilde haritalandırmakla ilgiliyiz.”
“Aynı zamanda sürekli olarak evrenin ne kadar ilerisini görebildiğimiz sınırlarını zorlamaya çalışıyoruz. Böylece belki daha da ilerilere ulaşabiliriz” diyor.
44,2 saniyede 13,8 Milyar yaşındaki evrende galaksilerin oluşum simülasyonu.
Ekipten Gabriel Brammer, “Bizim her zaman sorduğumuz en temel sorulardan biri şudur: ‘Nereden geliyoruz?’. Burada, evrenin ilk yapılarından bazılarının yaratıldığı ana ışık tutarak cevabın biraz daha fazlasını bir araya getiriyoruz.”
“Böylece, bulmacanın daha fazla parçasını bir araya getirebileceğimizi umuyoruz. Bundan sonrası daha fazla araştıracağımız bir süreç olacak” diye ekliyor.
Bu sanatçının izlenimi, süper kütleli bir kara deliğin oluşumu için olası bir tohumu gösteriyor. Bu olası tohumlardan ikisi, İtalyan bir ekip tarafından üç uzay teleskopu kullanılarak keşfedildi: NASA Chandra X-ışını Gözlemevi, NASA/ESA Hubble Uzay ve TeleskobuNASA Spitzer Uzay Teleskobu.
Yüzlerce Büyük Yıldız Kayboldu
Bir yıldızın yaşam döngüsü, geniş gaz ve toz bulutlarının içinde meydana gelen ve daha sonra gezegenimsi bir bulutsu veya süpernova patlamasıyla sona eren oluşum olarak düzenli olarak ifade edilir.
Ancak son 70 yılda çok sayıda büyük yıldızın yok olduğu görülüyor! Yıldız evrimi modellerine göre süpernova olarak patlamaları gerekiyor ama bunun yerine yok oluyor gibi görünüyorlar.
Bir araştırma ekibi, yoldaşı kara delik aynı zamanda bir ana kol yıldızı olan VFTS 243 yıldızının davranışını inceledi ve şimdi onun da diğerleri gibi çökerek bir kara deliğe doğru patladığına inanıyor!
Bir yıldız yaşamı boyunca, kütle çekim kuvvetinin içe doğru çekmesiyle ve dışa doğru iten termonükleer kuvvet (çekirdekteki füzyon tepkimesinin sonucu) tarafından dengede kalır.
Çekirdek, demir bakımından zengin hale geldiğinde, kütlesel yıldızlardan yaklaşık 8 kat daha büyük yıldızlarda olduğu gibi, Güneş, termonükleer kuvvet gibi füzyon sürecini de durdurur.
Kuvvetin kesilmesiyle çekirdek çöker, dış katmanlar çekirdeğe doğru çöker ve süpernova olarak bilinen devasa bir patlama olarak geri döner.
Patlamanın asıl mekanizması ve çekirdekten geriye kalan kompakt cismin oluşumu halen pek çok tartışmanın konusudur. Süpernova süreci evrendeki en güçlü patlamalardan biridir.
Yıldız çökerken öncü yıldızın dış kabuğunda füzyon yaratabilecek bir şok dalgası üretilir. Reaksiyonlar demirden daha ağır yeni elementler oluşturabilir.
Max Planck Enstitüsü’nden Alejandro Vigna-Gómez liderliğindeki uluslararası bir gökbilimci ekibi yaptıkları çalışmada sürece yeni bir ışık tuttu.
Bir yıldızın devasa kütle çekim kuvvetinin süpernova patlamasının bile gerçekleşemeyeceği kadar büyük olabileceğini gösterdiler.
Fred Lawrence Whipple Gözlemevi’nin 48 inçlik teleskopu, Fırıldak gökadasının (Messier 101) bu görünür ışık görüntüsünü Haziran 2023’te yakaladı. Süpernova 2023ixf’nin konumu daire içine alınmıştır. Arizona’daki Hopkins Dağı’nda bulunan gözlemevi, Astrofizik Merkezi tarafından işletilmektedir
Ekibin keşfi, kaybolan yıldızlar kavramıyla bağlantılı görünüyor. Son birkaç yılda, bazı yıldızların ne gezegenimsi bulutsu aşamasından geçerek ne de süpernovaya dönüşerek gözden kaybolduğu ortaya çıktı.
Süpernova olmadan tamamen çöken süper kütleli yıldızların keşfi, artık bu fenomen için iyi bir açıklama sağlıyor. Ekip bu sonuca VFTS 243 olarak bilinen bir nesneyi keşfettiklerinde ulaştı.
VFTS 243 sisteminin animasyonu. Güneş’ten 25 kat daha büyük olduğu düşünülen bir yıldız ve Güneş’ten 10 kat daha büyük bir kara deliği içeren ikili sistem. Bu ikili sistem, türünün keşfedilen ilk örneği değildir; bu tür sistemler onlarca yıldır bilinmektedir.
Tarantula Bulutsusu olarak da bilinen 30 Doradus, Büyük Macellan Bulutu’ndaki bir bölgedir. Akış çizgileri, SOFIA HAWC+ polarizasyon haritalarından manyetik alan morfolojisini gösterir. Bunlar, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu ve Görünür ve Kızılötesi Astronomi Araştırma Teleskobu tarafından çekilen birleşik görüntünün üzerine bindirilmiştir.
Sistemin incelenmesi yörüngenin neredeyse dairesel olduğunu ortaya çıkardı. Yıldızlardan birinin kara deliğe çöktüğü göz önüne alındığında, yörüngesinin neredeyse dairesel olması ve herhangi bir patlama belirtisinin bulunmaması, bir yıldızın tamamen çöktüğünü gösteriyor.
Tamamen çökme, yıldızdan gelen tüm maddenin kara deliğe çökmesi ve süpernova olarak hiçbir maddenin dışarı kaçmaması anlamına geliyordu.
O zaman ekip nihayet büyük yıldızların yok olmasına yol açan mekanizmayı ortaya çıkarmış olabilir mi? Kesinlikle öyle görünüyor ancak doğrulamak için yıldızların ve kara deliklerin yer aldığı ikili sistemlerin daha fazla gözlemlenmesi gerekiyor.
Hubble Uzay Teleskopunun (HST) 2021 Jüpiter görüntüsü, Büyük Kırmızı Leke’yi ve zamanla boyutunu etkileyebilecek daha küçük fırtınaları gösteriyor. 
