Ana Sayfa Blog Sayfa 6

Kara Delik Yiyen Bir Yıldız…

0
Kara Delik Yiyen Bir Yıldız…

Yıldızın İçine Düşen ve Sonra Onu İçeriden Yiyen Kara Delik Bulundu 

Kara delik bir yıldız tarafından içten dışa doğru yutuldu.

Şimdiye kadar görülen en destansı kozmik patlamalardan biri, bir kara deliğin bir yıldızın içine sızması ve onu içeriden yok etmesiyle meydana gelmiş olabilir.

               Sanatçının kara deliği yiyen bir yıldız çizimi. 

Bu yaz, gökbilimciler o kadar güçlü bir gama ışın patlaması (GRB) tespit ettiler ki, nedenini hâlâ açıklamakta zorlanıyorlar. Bu kozmik patlamalar genellikle yıldızların muhteşem bir süpernova olarak ölmesiyle oluşur ve bir anda Güneş’in tüm ömrü boyunca açığa çıkaracağı kadar enerji açığa çıkarır.

Ancak GRB 250702B olarak adlandırılan bu yeni patlama, bu korkunç patlamalar hakkında bildiğimiz her şeyi yerle bir ediyor. Öncelikle, yedi saat gibi şaşırtıcı bir sürede gerçekleşti ki bu, normal patlamalardan çok daha uzundur.

Ayrıca, bu patlamanın süresi boyunca birkaç kez tekrarlandığı görülüyor ki bu mümkün olmamalı. Bir GRB, bir yıldızın tamamen yok olmasıyla oluşur, öyleyse aynı kaynak nasıl birden fazla patlama yayabilirdi?

Tespitten bu yana birçok teori ortaya atıldı. Ancak, bu yeni çalışmada yayınlanan yeni bir teori, şimdiye kadarki en ürkütücü bir teori olabilir.

Araştırmacılar, bir kara deliğin bir yıldızı yuttuğu bilinen senaryonun tersine, bir yıldızın aslında bir kara deliği yuttuğunu öne sürüyorlar.

Kara deliğin içine girdiğinde, devasa sızan madde yıldızın çekirdeğini parçalamaya başlıyor, ardından ev sahibinin geri kalanını içeriden dışarıya doğru yutarak jet adı verilen inanılmaz derecede enerjik bir parçacık akışı üretiyor.

ESA - XRISM unveils black hole and supernova remnant surroundings

John Moores Üniversitesi’nden astrofizikçi Daniel Perley, “Bu, GRB benzeri bir olgu, ancak daha uzun bir zaman ölçeğine olanak tanıyor” dedi. Kara delik tarafından ölüm, bir yıldız için alışılmadık bir kader değildir.

En bilinen şekli, bir yıldızın milyonlarca hatta milyarlarca güneş kütlesi ağırlığındaki ve genellikle bir galaksinin kalbinde bulunan süper kütleli bir kara deliğe çok yaklaştığında meydana gelen gelgitsel bozulma olayları sonucudur.

Cismin inanılmaz çekim gücü, yıldızı yaklaştıkça bir madde akışına dönüştürür. Spagettileşmiş yıldız tozu, anında tüketilmek yerine, tıpkı bir gideri çevreleyen su gibi kara deliğin etrafında dönen bir diske çekilir ve muazzam miktarda enerji yayar.

GRB 250702B’yi açıklayan bu son teori, fikri birkaç açıdan altüst ediyor. Süper kütleli bir kara delik yerine, yıldız kütlesinde bir kara delik -veya bir yıldızın içe doğru patlamasıyla oluşan orta büyüklükte bir kara delik- ve tüm yakıtını tüketmiş başka bir yıldızın yörüngesinde dönüyor.

Bu can çekişen yıldız, şişmeye başlayarak orijinal boyutunu gölgede bırakan bir zarf oluşturuyor. Bu, kara deliği çekerek yavaş yavaş yıldızın çekirdeğine çökmesine neden oluyor. Kara delik oradan yıldızı parçalayarak, bize bir GRB gibi görünen uzun jetler oluşturuyor.

Fermi Gamma-ray Space Telescope | Hamamatsu Photonics

Bath Üniversitesi’nden Hendrik van Eerten, “Bu çalışmada ortaya atılan argüman oldukça ikna edici” dediGRB, ilk olarak 2 Temmuz’da NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu tarafından üç belirgin patlama şeklinde tespit edilmişti.

Takip eden gözlemler, kaynağın galaksimizin çok dışından, milyarlarca ışık yılı uzaklıktan geldiğini kanıtladı ve bu da sadece yakınlığından dolayı bu kadar güçlü görünmüş olma ihtimalini ortadan kaldırdı.

Araştırmacıların düşündüğü diğer açıklamalar arasında, bir yıldızın kendi ağırlığı altında çökmesi veya belki de orta kütleli bir kara deliğin dahil olduğu bir gelgitsel bozulma olayı yer alıyor. Ancak hepsinin göze çarpan sorunları var; bu yüzden gizem gökbilimcileri içten içe kemirmeye devam ediyor.

Suyun Yıldızlararası Yolculuk Yaptığının Kanıtı…

0
Suyun Yıldızlararası Yolculuk Yaptığının Kanıtı…

Gezegen Oluşum Diskinde İlk Kez “Ağır Su” Tespiti

Yeni ALMA verileri, kuyruklu yıldızlarda bulunan suyun ve gezegen oluşumunun kozmosun şafağına kadar uzandığını gösteriyor.

Uzayda bir sahne: Toz halkaları parlak bir yıldızı çevreliyor, kuyrukluyıldızlar ve gezegenler yakınlarda yüzüyor. Ağır suyu temsil eden minik moleküller, yıldızı, kuyrukluyıldızları ve gezegenleri birbirine bağlayarak görüntü boyunca beliriyor.

Bu sanatçının çizimi, ağır su moleküllerinin (H2O, HDO ve D2O) dev moleküler bulutlarda, bir gezegen oluşum diskinde ve kuyruklu yıldızlarda gözlemlendiği gibi, nihayetinde Dünya’ya ulaşmadan önceki evrimini göstermektedir.

Gezegen oluşum diskinde antik suyun keşfi, kuyruklu yıldızlarda ve hatta belki de Dünya’da bulunan suyun bir kısmının gezegenin diskinin yıldızından daha eski olduğunu ortaya koyarak Güneş Sistemimizdeki suyun geçmişine dair çığır açıcı bilgiler sunuyor.

Atacama Büyük Milimetre/milimetrealtı Dizisi’ni (ALMA) kullanan gökbilimciler, genç bir yıldız olan V883 Ori’nin etrafındaki bir gezegen oluşum diskinde çift döteryumlu su (D₂O veya “ağır su”) tespitini ilk kez gerçekleştirdiler.

Bu, diskteki ve dolayısıyla burada oluşan kuyruklu yıldızlardaki suyun, yıldızın doğumundan çok öncesine dayandığı ve bu güneş sisteminin oluşumundan çok önce, kadim moleküler bulutlardan uzaya yayıldığı anlamına geliyor.

Genç yıldız V883 Orionis'in etrafındaki gezegen öncesi diskin bir sanatçı tarafından çizilmiş çizimi. Görsel kaynağı: Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi.

Genç yıldız V883 Orionis’in etrafındaki gezegen öncesi diskin bir sanatçı tarafından çizilmiş çizimi.

Milano Üniversitesi’nden Dr. Margot Leemker.”Tespitimiz, bu gezegen oluşum diskinde görülen suyun, merkez yıldızdan daha eski olması ve yıldız ve gezegen oluşumunun en erken aşamalarında oluşması gerektiğini tartışmasız bir şekilde gösteriyor.” 

“Bu, suyun gezegen oluşumu sürecindeki yolculuğunu ve benzer süreçlerle Güneş Sistemimize ve muhtemelen Dünya’ya nasıl ulaştığını anlamada büyük bir atılım sunuyor” dedi. Bu, sabah kahvenizdeki suyun Güneş’ten daha eski olabileceği anlamına mı gelebilir.

D₂O’nun kimyasal parmak izi, bu su moleküllerinin yıldız ve gezegen oluşumunun zorlu süreçlerinden sağ çıktığını, daha önce uzay ve zamanda milyarlarca kilometre yol kat ederek bizimki gibi gezegen sistemlerinde son bulduğunu gösteriyor.

Diskte yok olup yeniden oluşmak yerine, bu suyun büyük kısmı yıldız oluşumunun en erken ve en soğuk aşamalarından miras kalmış; bu da bugün Dünya’da da mevcut olabilecek kozmik bir miras.

Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nden (NRAO) John Tobin, “Şimdiye kadar, kuyruklu yıldızlardaki ve gezegenlerdeki suyun çoğunun V883 Ori gibi genç disklerde taze olarak mı oluştuğundan, yoksa antik yıldızlararası bulutlardan kaynaklanan ‘saf’ mı olduğundan emin değildik” diyor.

ALMA Detects Various Organic Molecules in Five Protoplanetary Disks | Sci.News

Hassas izotop oranları (D₂O/H₂O) kullanılarak ağır suyun tespiti, suyun kadim mirasını kanıtlıyor ve bulutlar, diskler, kuyruklu yıldızlar ve nihayetinde gezegenler arasında eksik bir halka sağlıyor.

Bu bulgu, suyun bulutlardan gezegen sistemlerini oluşturan maddelere doğru yıldızlararası yolculuğunun değişmeden ve bozulmadan kaldığına dair ilk doğrudan kanıt.

Su, yaşam ve yaşanabilirlik için temel öneme sahiptir. Gezegensel suyun nereden geldiğini bilmek, Güneş Sistemimizdeki ve diğerlerindeki yaşamın bileşenlerini anlamamıza yardımcı olur.

Bu keşif, birçok genç gezegenin ve hatta belki de bizimkinin ötesindeki dünyaların, kendilerinden milyarlarca yıl daha eski sulara sahip olabileceğini gösteriyor ve bu da bize varoluşumuzun evrenin kadim geçmişiyle ne kadar derin bir şekilde bağlantılı olduğunu hatırlatıyor.

İki Uzay Aracından 3I/ATLAS Görüntüleri…

0
İki Uzay Aracından 3I/ATLAS Görüntüleri…

Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Mars Express ve ExoMars Yörünge Araçları 3I/ATLAS’ı Görüntüledi

ExoMars TGO görüntüleri 3I/ATLAS kuyruklu yıldızı. Kredi bilgileri: ESA/TGO/CaSSIS

ExoMars TGO görüntüleri 3I/ATLAS kuyruklu yıldızı. 

Yıldızlararası bir nesne olan 3I/ATLAS, Güneş Sistemimizi süslediğinden beri bir gizemini sürdürüyor. Dış görünüşe bakılırsa, nesne başka bir yıldız sisteminden gelen ve kütle çekimsel bozulmalar sonucu fırlatılan bir kuyruklu yıldız gibi görünmektedir.

Güneş’e yaklaşırken aktif olarak su buharı salan bir kuyruk oluşturmasından da anlaşılmaktadır. Bununla birlikte, bazı anormal davranışlar sergilemiş ve bu da başka bir tür yıldızlararası ziyaretçi olabileceği yönündeki spekülasyonları körüklemiştir.

Bilim insanlarının ve halkın 3I/ATLAS’a daha yakından bakmayı umması şaşırtıcı değil. Hatta aktif görevdeki uzay araçlarının cismi daha yakından incelemek için nasıl durdurabileceğine dair öneriler bile var.

Bu arada, iki Mars yörünge aracı cismin en yakın görüntüsünü elde etti: ESA’nın Exomars İz Gazı Yörünge Aracı (TGO) ve Mars Express. Bu iki araç, özel kameralarıyla 3I/ATLAS’ın 30 milyon km yakınından geçerken görüntülerini yakaladı.

ExoMars TGO, Renkli ve Stereo Yüzey Görüntüleme Sistemi  (CaSSIS) ile bir dizi görüntü yakalarken, Mars Express yörünge aracı Yüksek Çözünürlüklü Stereo Kamera (HRSC) ile fotoğraflar çekti.

Her iki cihaz da, Mars yüzeyinin sadece birkaç yüz ila birkaç bin km altında, parlak ışıkta fotoğraf çekmek için tasarlandı. Dolayısıyla, bu araçların milyonlarca km uzaktaki nispeten sönük bir cisimden ne yakalayabileceği konusunda doğal olarak belirsizlik vardı.

ESA'nın Mars ve Jüpiter görevleri 3I/ATLAS kuyruklu yıldızını gözlemliyor. Kaynak: ESAESA’nın Mars ve Jüpiter görevleri 3I/ATLAS kuyruklu yıldızını gözlemliyor. 

CaSSIS, yalnızca 1 km genişliğinde ve çok uzakta olan kuyruk çekirdeğini ayırt edemese de, üstte gösterilen görüntüde kuyruk açıkça görülebilmektedir. Gaz ve toz çekirdekten uzaklaştıkça azaldığı için kuyruk tam boyutunu CaSSIS ile ölçememiştir.

Kuyruk, kuyruklu yıldızın yaklaşık 56.000 km gerisinde uzandığı için (Gemini Güney teleskobu tarafından çekilen son görüntülere göre), çok daha sönüktür ve bu nedenle CaSSIS görüntülerinde görülememektedir.

Kuyruklu yıldız Güneş’e yaklaştıkça ve daha fazla madde saldıkça daha görünür hale gelebilir. CaSSIS’in baş araştırmacısı Nick Thomas, “Bu, cihaz için oldukça zorlu bir gözlemdi. Kuyruklu yıldız, normal hedefimizden yaklaşık 10.000 ila 100.000 kat daha sönük” dedi. 

Mars Express henüz 3I/ATLAS’ı yakalayamadı, çünkü kamera pozlama süresi CaSSIS kamerasının 5 saniyesine kıyasla 0,5 saniye gibi çok daha kısaydı.

Yine de araştırmacılar her iki yörünge aracından gelen verileri analiz edip, 3I/ATLAS’ın daha detaylı bir görüntüsünü elde etmek için görüntüleri birleştirmeyi planlıyor.

Bu arada, Mars Express’in, iki spektrometresini ve TGO’nun spektrometresini kullanarak kuyruklu yıldızdan spektrumlar elde etmeyi başardılar.

İki yörünge aracının kuyruklu yıldızın bileşimini doğru bir şekilde karakterize etmesi için yeterli ışık toplayıp toplamadığı henüz belli değildi.

Ancak görev ekipleri kuyruklu yıldız Güneş’e yaklaşırken verileri analiz etmeye devam edecek. ESA’da Mars Express ve ExoMars proje bilimcisi olan Colin Wilson şunları söyledi:

“Yörünge araçlarımız Mars bilimine etkileyici katkılar sağlamaya devam etse de, bu gibi beklenmedik durumlara nasıl tepki verdiklerini görmek her zaman heyecan verici. Daha detaylı analizlerin ardından verilerin neler ortaya çıkaracağını görmeyi sabırsızlıkla bekliyorum.”

Temmuz ayında Şili'deki Gemini Güney Gözlemevi'nde çekilen yıldızlararası kuyruklu yıldız 3I/ATLAS'ın bir fotoğrafı. Kaynak: Uluslararası Gemini Gözlemevi/NOIRLab/NSF/AURATemmuz ayında Şili’deki Gemini Güney Gözlemevi’nde çekilen yıldızlararası kuyruklu yıldız 3I/ATLAS’ın fotoğrafı. 

Kasım ayında, ESA’nın JUpiter Buzlu Uydular Kaşifi (JUICE), Güneş’e en yakın geçişini yaptıktan sonra 3I/ATLAS’ı gözlemleyebilecek.

Veriler Şubat ayına kadar hazır olacak ve kuyruklu yıldız daha aktif bir durumda olacağı için hakkında daha fazla bilgi edinmesi bekleniyor.

Ayrıntılı görüntüleri ve spektrumu, araştırmacıların kuyruklu yıldızın bileşimi hakkında ve kökenine dair daha fazla bilgi edinmelerini sağlayacak. Ayrıca, ESA’nın 2029’da fırlatılması planlanan Kuyruklu yıldız Önleme görevi üzerindeki çalışmalar da devam ediyor.

Yalnızca ISO değerlerini (fotoğraf makinenizin ışığa olan hassasiyetini belirtir) incelemek için tasarlanmamış olsa da, bu araçlar kuyruklu yıldızları yakından incelemeye davranışları ve yapıları hakkında yüksek çözünürlüklü görüntüler ve ayrıntılı bilgiler elde etmeye adanmış ilk görevdi.

Aynı zamanda, yıldızlararası ziyaretçilere daha yakından bakmayı uman bilim insanları tarafından şu anda araştırılan birkaç konseptten biriydi.

Kuyruklu yıldız Önleyici, yörüngesine yerleştirildikten sonra, Oort Bulutu’ndan Güneş’e doğru uzun periyotlu başka bir kuyruklu yıldızın hareket etmesini veya Güneş Sistemimize giren başka bir ISO değerinin tespit edilmesini bekleyecek.

Kuyruklu yıldız Önleyici projesinde görevli bilim insanı Michael Kueppers’ın açıkladığı gibi: “Comet Interceptor 2019’da seçildiğinde, yalnızca tek bir yıldızlararası cisimden haberdardık: 2017’de keşfedilen 1I/ʻOumuamua.”

O zamandan beri, görünüşlerinde büyük bir çeşitlilik gösteren iki cisim daha keşfedildi. Bunlardan birini ziyaret etmek, doğalarını anlamada çığır açabilir.

Kuyruklu yıldızlar ve asteroitler esasen gezegen sistemlerinin oluşumundan arta kalan maddeler olduğundan, bu cisimleri incelemek, uzak güneş sistemlerine görevli göndermekten hemen sonra gelen en iyi yoldur.

Ayrıca, çok daha ucuz ve hızlıdır ve yaşam süremiz içinde galaksimizdeki diğer gezegen sistemleri hakkında değerli bilgiler sağlayacağından emin olabiliriz.

Güneş Yağmurlarının Kökeni Çözülüyor…

0
Güneş Yağmurlarının Kökeni Çözülüyor…
Güneş SDO Güneş Patlaması 2013
Araştırmacılar, güneş parlamalarındaki güneş yağmurunun gizemini çözmek için yıllarca çalıştılar. 

Hawai Üniversitesi’ndeki bilim insanları, Güneş’te neden “yağmur” yağdığını keşfettiler ve plazmanın gizemli sağanak yağışlarını, değişen temel yapının tetiklediğini ortaya koydular.

Güneş’e yağmur yağar ve Hawai Üniversitesi Astronomi Enstitüsü’ndeki (IfA) bilim insanları sonunda bunun nedenini ortaya çıkardı.

Dünya’ya düşen su damlacıklarının aksine, güneş yağmuru Güneş’in koronasında, yani yüzeyinin üzerinde uzanan son derece sıcak bir plazma bölgesinde meydana gelir.

Bu olgu, koronanın üst kısımlarında yoğunlaşan ve ardından Güneş’e doğru geri inen daha soğuk ve daha yoğun plazma kümelerini içerir. Araştırmacılar, yıllarca güneş parlamaları sırasındaki bu sürecin nasıl bu kadar hızlı gerçekleşebildiğini anlamaya çalıştılar.

Yeni açıklama

Uzun zamandır devam eden bu gizem, IfA’nın gökbilimcileri Luke Benavitz ve Jeffrey Reep tarafından çözüldü. Yeni araştırma bilim insanlarını onlarca yıldır şaşırtan güneş modellerine önemli bir güncelleme sağlıyor.

Parlak Güneş Patlaması
Uzayda yakalanan parlak bir güneş patlaması. 

Benavitz, “Şu anda modeller, koronadaki çeşitli elementlerin dağılımının uzay ve zaman boyunca sabit olduğunu varsayıyor, ancak bu açıkça doğru değil.”

“Demir gibi elementlerin zamanla değişimine izin verdiğimizde, modellerin sonunda Güneş’te gözlemlediklerimizle örtüştüğünü görmek heyecan verici. Bu, fiziği gerçekçi bir şekilde canlandırıyor” dedi.

Neden önemli?

Yeni bulgu, güneş bilimcilerin Güneş’in parlamalar sırasında nasıl davrandığını daha iyi modelleyebilecekleri anlamına geliyor; bu bilgiler, bir gün günlük hayatımızı etkileyen uzay havasını tahmin etmeye yardımcı olabilir.

Önceki modeller, koronal yağmuru açıklamak için saatler veya günler süren bir ısıtma gerektiriyordu; ancak güneş parlamaları sadece birkaç dakika içinde gerçekleşebilir. IfA ekibinin çalışması, değişen element bolluğunun yağmurun nasıl hızla oluşabileceğini açıklayabileceğini gösteriyor.

2017’de La Palma’daki Güneş Teleskopuyla büyük koronal döngülerin ayak noktaları yakınında gözlemlenen koronal yağmur.

Reep, “Bu keşif önemli çünkü Güneş’in gerçekte nasıl çalıştığını anlamamıza yardımcı oluyor. Isınma sürecini doğrudan göremiyoruz, bu yüzden soğumayı bir vekil olarak kullanıyoruz.” 

“Ancak modellerimiz bollukları doğru şekilde ele almadıysa, soğuma süresi muhtemelen abartılmış demektir. Koronal ısınma konusunda tekrar çizim tahtasına dönmemiz gerekebilir, yani yapılacak çok sayıda yeni ve heyecan verici çalışma var” dedi.

Taze fikirler

Bu araştırma, çok daha geniş bir soru yelpazesine kapı açıyor. Bilim insanları artık Güneş atmosferindeki element bolluğunun zamanla değişmesi gerektiğini biliyor ve bu da uzun süredir sabit olduklarını varsayan modelleri sorguluyor.

Bu, keşfin koronal yağmurun çok ötesine uzandığı ve araştırmacıları Güneş’in dış katmanlarının nasıl davrandığını ve enerjinin Güneş atmosferinde nasıl hareket ettiğini yeniden düşünmeye ittiği anlamına geliyor.

Gezegen Y: Yeni Bir Gezegenin Varlığı…

0
Gezegen Y: Yeni Bir Gezegenin Varlığı…

Gezegen Y mi? Gökbilimciler Güneş Sistemimizdeki gizli dünyaya dair yeni ipuçları buldu

Güneş sistemimizdeki varsayımsal, keşfedilmemiş bir gezegen olan Dokuzuncu Gezegen'i gösteren bir çizim. Yeni bir araştırma, Dokuzuncu Gezegen'den daha küçük ve Güneş'e daha yakın bir yörüngede dönen Y Gezegeni'nin varlığını öne sürüyor.

Güneş sistemimizdeki varsayımsal, keşfedilmemiş bir gezegen olan Dokuzuncu Gezegen’i gösteren bir çizim. Yeni bir araştırma, Dokuzuncu Gezegen’den daha küçük ve Güneş’e daha yakın bir yörüngede dönen Y Gezegeni’nin varlığını öne sürüyor. 

Güneş sistemimizde bilinmeyen bir gezegen arayışı, bir asırdan fazla süredir gökbilimcilere ilham kaynağı oldu. Şimdi ise yakın zamanda yapılan bir çalışma, araştırmacıların “Y Gezegeni” adını verdiği potansiyel bir yeni aday öneriyor.

Gezegen henüz keşfedilmedi, ancak Kuiper Kuşağı’ndaki  (Neptün’ün yörüngesinin ötesindeki büyük bir buzlu cisim halkası) bazı uzak cisimlerin eğik yörüngelerinden çıkarım yapıldı. Araştırmacılar, bir şeyin bu yörüngeleri bozup eğdiğini söyledi.

Princeton Üniversitesi’nden astrofizikçi Amir Siraj, “Araştırma muhtemelen Dünya’dan küçük Merkür’den büyük, Güneş Sistemi’nin derinliklerinde dönen, görünmeyen bir gezegenden ötürüdür. Bu çalışmanın aslı bir gezegen keşfi değil, ancak bir gezegenin olası bir çözüm olduğu bir bulmacanın keşfidir” dedi.

Y Gezegeni, bilim insanlarının son yıllarda öne sürdüğü, hepsi biraz farklı özelliklere sahip olan ancak toplu olarak Kuiper Kuşağı’nda gizlendiğine inanılan bir dizi varsayımsal güneş sistemi gezegeninin sonuncusudur.

Kuiper Kuşağı aynı zamanda 2006 yılında cüce gezegen olarak sınıflandırılıp küçültülen eski dokuzuncu gezegen Plüton’a da ev sahipliği yapıyor.

NASA'nın New Horizons uzay aracının 2015 yılında çektiği Plüton'un görüntüsü.

NASA’nın New Horizons uzay aracının 2015 yılında çektiği Plüton’un görüntüsü.

Bu kadar çok “dokuzuncu gezegen” adayının ortaya çıkmasının sebebi, Kuiper Kuşağı’nın Güneş Sistemi’nin karanlık ve uzak bir bölgesi olması ve gözlemlerin zor ve eksik olmasıdır.

Ancak Vera C. Rubin Gözlemevi 10 yıllık gece gökyüzü araştırmasına başlamasıyla bu engellerin değişmesi muhtemel gözüküyor. Siraj, “Sanırım ilk iki-üç yıl içinde kesinleşecek. Y Gezegeni teleskobun görüş alanındaysa, onu doğrudan bulabilecektir” dedi.

Hararetli bir tartışma

Neptün’ün 1846’da keşfedilmesinin ardından gökbilimciler, 20. yüzyılın başlarında Gezegen X olarak bilinen ve gökbilimci Percival Lowell tarafından popülerleştirilen başka bir güneş sistemi gezegeni arayışına devam ettiler.

Lowell, Neptün ve Uranüs’ün yörüngelerindeki anormalliklerin, keşfedilmemiş uzak bir gök cisminden kaynaklandığından şüpheleniyordu.

Plüton 1930’da keşfedildiğinde, gökbilimciler onu dokuzuncu gezegen ilan ettiler ve başlangıçta Gezegen X olduğunu düşündüler. Ancak sonraki on yıllarda, Plüton’un düzensizliklerinin açıklanamayacak kadar küçük olduğu düşünüldü.

1990’ların başlarında, Voyager 2 uzay aracından gelen veriler, Neptün’ün daha önce düşünülenden daha az kütleye sahip olduğunu ortaya çıkardı; bu da bir Gezegen X’e ihtiyaç duyulmadan yörünge bozulmalarını açıkladı.

Araştırma, 2005 yılında Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Mike Brown ve üç gökbilimcinin Eris’i keşfetmesiyle  yeniden canlandı. Eris, Plüton’dan biraz daha büyük ve Kuiper Kuşağı’ndan Güneş’in yörüngesinde dönen buzlu bir gök cismiydi.

Cüce gezegen Eris ve uydusu Dysnomia'nın bir sanatçı tarafından çizilmiş çizimi. Uzaktaki küçük yıldız Güneş'tir.

Cüce gezegen Eris ve uydusu Dysnomia’nın bir sanatçı tarafından çizilmiş çizimi. Uzaktaki küçük yıldız Güneş’tir.

Bu keşif, sonunda Plüton’un kötülenen gezegenlikten cüce gezegenliğe düşürülmesine yol açtı ve 2016’da Brown ve Konstantin Batygin, Dokuzuncu Gezegen adını verdikleri ek bir Güneş Sistemi gezegeniyle ilgili kendi hipotezlerini yayınladılar.

Dokuzuncu Gezegen’in Dünya’nın kütlesinin beş ila on katı arasında olduğu ve Güneş’in etrafında, Plüton’dan çok daha uzakta, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin yaklaşık 550 katı bir mesafede döndüğü düşünülüyor.

Bilim insanları, yıllar içinde Mars büyüklüğünde bir gök cisminden “süper Plüton”a kadar farklı boyutlarda gizli gezegenler olabileceği hipotezini ortaya attılar.

Siraj, Dokuzuncu Gezegen veya Y arayışının astronomide hararetli bir tartışma olduğunu söyledi. “Bence bu çok heyecan verici bir tartışma ve aslında literatürdeki tüm bu tartışmalar nedeniyle konuyu araştırmamızın motivasyonu da buydu.”

“Bu keşiflerin yapılabileceği bir zamanda yaşadığımız için çok şanslı olduğumuzu düşünüyorum. Dokuzuncu Gezegen ile Y Gezegeni’nin birbirini dışlayan şeyler olmadığını, her ikisinin de var olabileceğini düşünüyorum” dedi.

Siraj’ın Y Gezegeni arayışı, yaklaşık bir yıl önce Kuiper Kuşağı’nın şeklinin düz olup olmadığını anlamaya çalışırken başladı.

“Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin yukarı ve aşağı eğimleri vardır. Ancak genel olarak, bir plaktaki oyuklar gibi düşünülse de Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin yörüngeleri neredeyse aynı düzlemdedir” dedi.

Beklentinin, Neptün’ün ötesindeki buzlu cisimlerin de benzer bir yönelime sahip olması gerektiği olduğunu da sözlerine ekleyen Siraj, “masa üstünün plağa paralel olması gerektiğini” söyledi, ancak öyle olmadı.

Siraj, “Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık 80 katının ötesinde, Güneş Sistemi’nin aniden yaklaşık 15 derece eğik göründüğünü görmek oldukça şaşırtıcıydı ve bu, Gezegen Y hipotezini tetikleyen şeydi.”

“Eğimi açıklamak için bir gezegenden başka şeyler bulmaya çalıştık ancak bulduğumuz, orada gerçekten bir gezegene ihtiyaç olduğuydu.”

“Çünkü eğer bu, Güneş Sistemi’nin oluşumunun bir özelliğiyse veya uçan bir yıldızdan kaynaklanıyorsa, eğrilme şimdiye kadar ortadan kalkmış olurdu” dedi.

Güneş Sistemi'nin erken döneminden kalma, kalın bir diske benzeyen ve Neptün'ün yörüngesinin ötesinde başlayan Kuiper Kuşağı'nın bir çizimi.

Güneş Sistemi’nin erken döneminden kalma, kalın bir diske benzeyen ve Neptün’ün yörüngesinin ötesinde başlayan Kuiper Kuşağı’nın bir çizimi.

Siraj ve arkadaşları, bilinen tüm gezegenlerin yanı sıra varsayımsal bir gezegeni de içeren bilgisayar simülasyonları yürüttüler.

Sonuncusunun parametrelerini sürekli değiştirdiler ve Dokuzuncu Gezegen gibi önceki hipotezlerin modelleri için işe yaramadığını ve yeni bir modele ihtiyaç duyduklarını gördüler.

Siraj, “Gezegen Y büyük olasılıkla Merkür-Dünya kütlesinde, Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık 100 ila 200 katı büyüklükte ve diğer gezegenlere göre en az 10 derece eğik bir gök cismi olmalıdır” dedi.

Görünürde netlik var

Kuiper Kuşağı’nı gözlemlemek zor olduğundan, gökbilimciler bir gezegenin varlığını çıkarsamak için sınırlı sayıda cismin yörüngelerini incelemeye güvenirler.

Siraj’ın çalışmasında bu sayı yaklaşık 50’dir ve bu da Y Gezegeni’nin varlığını belirsiz kılmaktadır. Siraj’a göre, “Bu yaklaşık 50 nesneyle istatistiksel anlamlılık %96 ila %98 aralığındadır. Güçlü bir bulgu, ancak henüz kesin değildir.”

Vera Rubin bu sonbaharda görevine başladığında çok daha fazla benzer nesne keşfedecek. Şili’de 2.682 m yüksekliğindeki bir dağın tepesinde bulunan teleskop, dünyanın en büyük dijital kamerasına ev sahipliği yapacak ve her üç günde bir tüm gökyüzünü görüntüleyecek.

Siraj, “gerçekten büyük bir mühendislik başarısı. Temel olarak, her karesi üç günlük bir döngüde var olan evrenin bir filmini izlememizi sağlayacak.”

“Bu, Güneş Sistemi’nin nüfus sayımını yapmak için ideal bir araştırma, çünkü uzak cisimleri, henüz görülmemiş gezegenler de dahil olmak üzere, bulabilmek için tüm gökyüzünü taramamız gerekir” dedi.

Caltech’ten Prof. Batygin, çalışmanın dış Güneş Sistemi’nin incelikli eğrilmesini incelemek için ilgi çekici bir yaklaşım olduğunu söyledi.

Batygin’e göre, “Vera Rubin Gözlemevi, önümüzdeki yıllarda dış Güneş Sistemi’nin dinamik yapısını benzeri görülmemiş bir netlikle ortaya çıkaracak.”

Rubin’in verileri geldiğinde, gökbilimciler Kuiper Kuşağı’nın eğiminin Neptün’ün çok ötesinde gizlenen başka gezegenlere işaret edip etmediğine dair çok daha net bir resim elde edecekler.

Cerro Pachon, Şili'deki Vera C. Rubin Gözlemevi.

Cerro Pachon, Şili’deki Vera C. Rubin Gözlemevi.

Regina Üniversitesi’nden Dr. Samantha Lawler, Siraj’ın çalışmasının bilinen Kuiper Kuşağı nesnelerinin yörüngelerinin dikkatli bir analizi olduğunu ve önceki çalışmalardan biraz farklı bir şekilde desenler aradığını söyledi.

Lawler, “sonuçların ilginç olduğunu ancak kesin olmadığını, uzak Kuiper Kuşağı yörüngelerinin kümelenmesine neden olduğu düşünülen oldukça büyük ve uzak bir gezegene dair sağlam bir kanıt olduğunu düşünmüyorum.”

“Ancak, bazı çok uzak nesnelerin yörüngelerini hafifçe çarpıtan daha küçük bir cismin var olduğuna dair umut verici kanıtlar olduğunu düşünüyorum” dedi.

Lawler, Rubin teleskobunun yakında binlerce yeni Kuiper Kuşağı nesnesi keşfedeceğini ve bu tahminlerden bazılarını test edeceğini kabul ediyor.

Kindai Üniversitesi’nden Dr. Patryk Sofia Lykawka, yeni çalışmanın büyük ölçüde keşfedilmemiş bir bölge olan uzak Kuiper Kuşağı’na büyüleyici bir bakış sunduğunu söyledi.

Lykawka, “Merkür-Dünya sınıfından bir gezegenin söz konusu eğrilmenin nedeni olabileceği fikri makul görünüyor. Bu, şu anda Güneş Sistemi’nin en dış kısımlarında keşfedilmemiş bir gezegenin gizlendiği hipotezine güç katıyor.”

“Çalışma, özellikle uzak Kuiper Kuşağı’ndaki Neptün ötesi cisimlerin incelenmesinin hayati önem taşıdığını gösteriyor; çünkü bunlar, tüm Güneş Sistemimizin milyarlarca yıl önce nasıl oluştuğuna dair daha derin bir anlayışın anahtarını taşıyor” dedi.

İki Kuasar Ve Galaksi Evriminin İpuçları…

0
İki Kuasar Ve Galaksi Evriminin İpuçları…

Erken Evrenden İki Kuasar Galaktik Evrim Hakkında İpuçları Sağlıyor

Sanatçının uzak bir kuasar ve onu besleyen süper kütleli kara delik çizimi. Kaynak: Robin Dienel/Carnegie Bilim Enstitüsü

Sanatçının uzak bir kuasar ve onu besleyen süper kütleli kara delik çizimi.

James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) en büyük başarılarından biri, bilim insanlarının Evren çok gençken var olan galaksileri incelemelerine olanak sağlamasıdır.

Bu, JWST’nin tasarımını şekillendiren temel hedeflerden biriydi. Teleskop, en eski galaksilerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini sağlayarak gökbilimcilere ve kozmologlara bunların zaman içinde nasıl evrimleştiklerini daha iyi anlamalarını sağlıyordu.

Bu çalışmanın özünde, günümüzde galaksilerin merkezlerinde bulunan süper kütleli kara deliklere (SMBH) dönüşen erken dönem büyük kütleli kara deliklerin incelenmesi yatmaktadır.

Bilim insanlarının şaşkınlığına rağmen, JWST’nin ilk gözlemleri, kozmolojik modellerin daha önce öngördüğünden çok daha büyük görünen bir galaksi ve kara delik popülasyonunu ortaya çıkardı.

Bu durum, galaksilerin ve büyük kara deliklerin erken Evren döneminde nasıl bu kadar hızlı oluşmuş olabileceğine dair yeni teorilerin ortaya çıkmasına yol açtı.

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, uluslararası bir araştırmacı ekibi, merkezlerinde 12,9 milyar yıl önce (Büyük Patlama’dan 1 milyar yıl sonra) var olan büyük kara delikler bulunan iki galaksiyi inceledi.

Çalışma, bu kütle çekim devlerinin erken galaksilerin evrimini nasıl şekillendirdiğine dair yeni bilgiler sunuyor. Araştırmaya  Waseda Enstitüsü’nden (WIAS) Dr. Masafusa Onoue ve Wuhan Üniversitesi’nden Prof. Xuheng Ding liderlik etti.

1950’lerden itibaren bilim insanları, büyük galaksilerin merkezlerinde SMBH’ler bulunduğunu anlamalarını sağlayacak bir dizi keşif yapmaya başladılar. Bu ilk olarak, evrende “yarı yıldız nesneleri” (kuasarlar) olarak adlandırılan parlak radyo kaynaklarının keşfiyle ortaya çıktı.

Bu nesnelerin daha sonraki gözlemleri, aslında özellikle parlak olan galaksilerin çekirdek bölgeleri olduklarını ortaya çıkardı ve bu da Aktif Galaktik Çekirdekler (AGN) teriminin ortaya çıkmasına yol açtı.

1970’lerden itibaren bilim insanları, AGN’lerin merkezinde, yüz bin ila birkaç yüz milyar güneş kütlesi arasında değişen kara delikler olan son derece kompakt nesnelerin bulunduğunu belirlediler.

Gökbilimciler, kuasarları inceleyerek gece gökyüzündeki uzak galaksileri tespit edebilir. Ayrıca şekil ve davranışlarının zaman içinde nasıl evrimleştiği hakkında daha fazla bilgi edinebilirler.

Galaksimize yakın olanların gözlemleri, galaksinin kütlesi ile merkezindeki kara delik arasında güçlü bir bağ olduğunu ve bunların birlikte evrimleştiklerini göstermiştir.

Galaksiler ve küçük kütleli kara delikleri (SMBH) hakkında öğrendiğimiz her şeye rağmen, ikisi arasındaki ilişki ve nasıl oluştukları konusunda hâlâ çözülmemiş sorular bulunmaktadır.

İşte bu nedenle gökbilimciler, erken Evren döneminde (Büyük Patlama’dan 1 milyar yıldan kısa bir süre sonra) var olan galaksileri gözlemlemek için bu kadar istekli olmuşlardır.

Ekip, çalışmalarında, Hawaii’deki Subaru Teleskobu tarafından Hyper Suprime-Cam Subaru Stratejik Programı (HSC-SSP) kapsamında ilk kez tespit edilen, bilinen en uzak kuasarlardan ikisi olan J2236+0032 ve J1512+442 adlı iki kuasar üzerinde yoğunlaştı.

James Webb Space Telescope sees 1st starlight from ancient quasar | Space

O zamandan beri, yıl boyunca faaliyet gösterdiği JWST’nin Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) kullanılarak takip gözlemlerine tabi tutuldular.

NIRSpec verileri, ana galaksilerin yaklaşık 12,9 milyar yıl önce yaklaşık 40 ila 60 milyar güneş kütlesine ulaştığını ortaya koydu; bu, Evren’in yalnızca 800 milyon yaşında olduğu düşünüldüğünde son derece hızlı bir gelişmedir.

Bu durum şaşırtıcıydı, çünkü önceki araştırmalar, SMBH’lerin yıldız oluşumunu durdurarak, yani “söndürme” olarak bilinen bir süreçle, ana galaksilerin büyümesini bastırdığını göstermişti.

Yoğun yıldız oluşum oranları yaşayan “yıldız patlaması” galaksilerinin “durgun” hale geçmesinin sebebinin bu olduğuna inanılıyordu.

Onoue, “Büyük Patlama’dan bir milyar yıldan kısa bir süre sonra Evren’de böylesine olgun galaksilerin bulunması tamamen beklenmedik bir durumdu. Daha da dikkat çekici olanı, bu ‘ölmekte olan’ galaksilerin hâlâ aktif süper kütleli kara deliklere ev sahipliği yapmasıdır” dedi.

Bu bulgular, özellikle de Evren’in erken dönemlerinde var olan en hızlı büyüyen galaksilerin evriminde SMBH’lerin oynadığı rolü yansıttıkları için önemlidir.

Ayrıca, galaksilerin büyüme geçmişine dair iç görüler sunarak, mevcut kozmolojik modellerimizdeki Karanlık Madde ve Karanlık Enerji gibi diğer bazı gizemlere ışık tutabilir.

Ekip, ileride JWST verilerini analiz etmeye devam edecek ve erken Evren döneminde SMBH’lerin ve ev sahibi galaksilerinin dinamikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için ek gözlemler yapmayı umuyor.

Ay, Karanlık Madde Gizemini Çözmede Aracı…

0
Ay, Karanlık Madde Gizemini Çözmede Aracı…

Ay Görevleri Nihayet Karanlık Maddenin Sırlarını Açığa Çıkarabilir

Kilo-Derece Araştırması'nın kütleçekimsel mercek analizine dayalı bir gökyüzü parçasının karanlık madde haritası (Kaynak: Kilo-Derece Araştırması İşbirliği/H. Hildebrandt & B. Giblin/ESO)

Kütle çekimsel merceklenme analizine dayalı bir gökyüzü parçasının karanlık madde haritası.

Karanlık madde görüş alanımızdan gizlidir ve bu da incelenmesini zorlaştırır. Tüm maddenin yaklaşık %80’ini oluşturmasına rağmen, onu göremez, dokunamaz veya cihazlarımızla doğrudan tespit edemeyiz.

Işığı yaymaz, emmez veya yansıtmaz, bu da onu tamamen görünmez kılar ve varlığını yalnızca görünür madde üzerindeki kütle çekim etkileri sayesinde biliriz.

Bu fikir ilk olarak 1933 yılında Fritz Zwicky tarafından Saç Kümesi’ni incelerken ortaya atıldı. Zwicky, bu gruptaki galaksilerin yalnızca kütle çekim tarafından bir arada tutulamayacak kadar hızlı hareket ettiğini fark etti.

Fritz Zwicky karanlık madde fikrini ilk kez 1933 yılında ortaya attı (Kaynak: Unbekannt)Fritz Zwicky karanlık madde fikrini ilk kez 1933 yılında ortaya attı.

Karanlık maddeyi ve özellikle karanlık madde parçacıklarının kütlesini anlamak, erken evrendeki yapıların nasıl oluştuğunu temelden etkilediği için hayati önem taşır.

Parçacıklar nispeten hafifse, yani bir elektronun kütlesinin yaklaşık %5’inden azsa, karanlık madde sıcak kabul edilir ve galaksilerden daha küçük yapıların oluşumunu engeller. Ancak, parçacıklar daha ağırsa ve soğuk olarak sınıflandırılırsa, daha küçük ölçekli yapıların oluşumunu teşvik eder. 

Tsukuba Üniversitesi’nden Dr. Hyunbae Park liderliğindeki araştırma ekibi, erken evrenden gelen zayıf radyo sinyallerinin bu bilgiyi nasıl ortaya çıkarabileceğini araştırmak için bilgisayar simülasyonları kullandı.

Araştırmacılar, yıldız ve galaksi oluşumunda yer alan karmaşık süreçlerden kaçınabildikleri için, Büyük Patlama’dan sonraki ilk 100 milyon yılı kapsayan ve Kozmik Karanlık Çağ olarak bilinen döneme odaklandılar. Bu, erken dönem yapılarını benzeri görülmemiş bir hassasiyetle simüle etmelerini sağladı.

Kozmik Karanlık Çağlar, Büyük Patlama'dan sonraki ve ilk yıldızların ve galaksilerin oluşumundan önceki ilk 100 milyar yılı ifade eder (Kaynak: NASA)Kozmik Karanlık Çağlar, Büyük Patlama’dan sonraki ve ilk yıldızların ve galaksilerin oluşumundan önceki ilk 100 milyon yılı ifade eder.

Simülasyonları, Karanlık Çağlar boyunca karanlık maddeyle kütle çekimsel etkileşim yoluyla küçük kümeler oluşturup evren genişlerken gazın nasıl kademeli olarak soğuduğunu ortaya koydu. Kümelerdeki gaz, ortalamadan çok daha yoğun hale geldi ve sıkışma nedeniyle ısındı.

Yoğunluk ve sıcaklıktaki bu değişim, hidrojen atomlarından gelen 21 cm radyo emisyonu olarak adlandırılan, ilkel gaz bulutlarından gelen ve erken evrenin koşulları hakkında bilgi taşıyan zayıf bir sinyale yansıdı.

Zorluk şu ki, bu Karanlık Çağ sinyali yaklaşık 50 MHz (Milyon Hertz) veya daha düşük frekanslarda ortaya çıkıyor. Sıcak ve soğuk karanlık madde varyantları arasındaki parlaklık farkı bir miliKelvin’den (mK, Kelvin’in binde biri) az.

Bu frekanslar, Dünya’daki insan yapımı sinyallerle yoğun bir şekilde kirlenmiş ve Dünya iyonosferi tarafından daha da gizlenmiş durumdadır.

Bu durum, yer tabanlı gözlemevlerinden gelen sinyali tespit etmeyi neredeyse imkansız hale getiriyor, bu yüzden çözüm daha sessiz bir yere, hatta belki de bu dünyanın dışında bir yere gitmekte yatıyor!

Ay'ın karanlık yüzü, karasal radyasyondan korunma olanağı sağlıyor ve evrenin evriminin ilk anlarından bu yana radyasyonu incelemek için muhteşem bir yer. (Kaynak: NASA)Ay’ın karanlık yüzü, karasal radyasyondan korunma olanağı sağlıyor ve evrenin evriminin ilk anlarından bu yana radyasyonu incelemek için muhteşem bir yer. 

Ay’ın karanlık yüzüne bir göz atalım. Ay kendisi tarafından karasal parazitlerden korunan, radyo ışınım bakımından sessiz bir ortam sunar ve bu zor bulunan sinyali tespit etmek için ideal bir yer olarak kabul edilir.

Ay’da radyo gözlemevleri inşa etmek elbette büyük teknolojik ve finansal zorluklarla birlikte gelir, ancak giderek artan sayıda ülke, yeni uzay yarışı olarak adlandırılan sürecin bir parçası olarak bu tür görevleri üstleniyor.

Ekibin araştırmaları, Ay tabanlı gözlemevleri kurmayı hedefleyen gelecekteki projeler için rehberlik sağlıyor. Ay araştırmalarına yönelik artan uluslararası ivmeyle birlikte, fizikteki en büyük gizemlerden birini Dünya’dan değil, en yakın gök cismimizden çözebileceğimiz artık mümkün görünüyor.

Arz Manyetik Alanının Milyar Yıllık Bilinmeyeni…

0
Arz Manyetik Alanının Milyar Yıllık Bilinmeyeni…
Dünya'nın İç Kısmı Yaklaşık 1 Milyar Yıl Önce
Yaklaşık 1 milyar yıl önce Dünya’nın iç kısmının bir görüntüsü: Çekirdek içindeki karışık manyetik alan çizgileri, Dünya’nın dış manyetik alanıyla bağlantılıdır. 

Yeni bir model, Dünya’nın sıvı çekirdeğinin gezegenin başlangıcından bu yana manyetik alanını nasıl sürdürdüğünü ortaya çıkararak, gezegenin geleceğine dair yeni bakış açıları sunuyor.

Dünya, zararlı kozmik radyasyona karşı bir kalkan görevi gören ve yaşamı mümkün kılan manyetik alanın varlığından faydalanır. Buna karşılık, Mars gibi gezegenler, çok daha düşmanca bir ortam yaratan sürekli yüklü parçacık bombardımanına maruz kalırlar.

Bilim insanları, Dünya’nın manyetik alanını dinamo teorisi olarak bilinen bir teoriye dayandırıyor. Bu açıklamaya göre, gezegenin sıvı demir ve nikel çekirdeğinin yavaş yavaş soğuması, dış çekirdekte güçlü konveksiyon akımları oluşturur.

Dünya döndükçe, bu akımlar saparak vida benzeri bir sarmal burgu çizer. Sıvı metalin hareketi elektrik akımları oluşturur ve bu akımlar da manyetik alanlar meydana getirerek Dünya’nın koruyucu manyetik kalkanının büyük bir kısmını oluşturur.

Planetary dynamos | School of Mathematics | University of Leeds

Ancak bu teorinin bir sınırlaması vardır. İç çekirdek kristalleşmeye başlamadan (yaklaşık 1 milyar yıl önce), Dünya’nın çekirdeği tamamen sıvıydı. Bu da kritik bir soruyu gündeme getiriyor: O erken dönemde bir manyetik alan var olabilir miydi?

Yeni bir çalışma bu soruya cevap arıyor. ETH Zürih ve Çin’deki SUSTech’ten üç jeofizikçi, uzun süredir devam eden bu gizemi aydınlatan yeni bulgular sunuyor.

Yeni model cevabı sağlıyor

Dünya’nın iç yapısı ve içinde gerçekleşen süreçler doğrudan gözlemlenemediği için, jeologlar bunu bilgisayar modelleri yardımıyla inceliyorlar.

Araştırmacılar, tamamen sıvı bir çekirdeğin aynı zamanda kararlı bir manyetik alan oluşturup oluşturamayacağını simüle etmek için bir Dünya bilgisayar modeli geliştirdiler.

Simülasyonlar yüksek performanslı bir bilgisayarda hesaplandı. Araştırmacılar, Dünya’nın çekirdek viskozitesinin dinamo etkisi üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı doğru fiziksel rejimi gösterdiler.

Manyetosfer stok fotoğraflar, telifsiz resimler, görseller | Depositphotos

Bu, manyetik alanının Dünya’nın erken tarihinde de günümüzdekine benzer şekilde oluştuğu anlamına geliyor.  Araştırma ekibi, Dünya’nın çekirdek viskozitesinin etkisini bir modelde ihmal edilebilir bir değere indirmeyi başaran ilk ekip oldu.

Çalışmanın lideri Yufeng Lin, “Şimdiye kadar hiç kimse doğru fiziksel koşullar altında bu tür hesaplamaları yapmayı başaramadı” dedi.

Dünya’nın manyetik alanının tarihini anlamak

ETH Zürih’ten Jeofizik Prof. Andy Jackson, “Bu bulgu, Dünya’nın manyetik alanının geçmişini daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor ve jeolojik geçmişten gelen verileri yorumlamada faydalı oluyor” dedi.

Bu durum, yaşamın ortaya çıkışını da farklı bir açıdan ele alıyor. Milyarlarca yıl önce, yaşam, uzaydan gelen zararlı radyasyonu engelleyen ve gelişimini mümkün kılan manyetik kalkandan faydalanmış gibi görünüyor.

Araştırmacılar ayrıca yeni bulguları Güneş veya Jüpiter  ve Satürn gibi diğer gök cisimlerinin manyetik alanlarını incelemek için de kullanabilecekler.

Modern medeniyetler için vazgeçilmez

Dünya’nın manyetik alanı yalnızca yaşamı korumakla kalmaz, aynı zamanda uydu iletişimini ve modern medeniyetin birçok başka yönünü mümkün kılmada da hayati bir rol oynar.

Jackson, “Bu nedenle manyetik alanın nasıl oluştuğunu, zaman içinde nasıl değiştiğini ve onu hangi mekanizmaların koruduğunu anlamak önemlidir. Manyetik alanın nasıl oluştuğunu anlarsak, gelecekteki gelişimini tahmin edebiliriz” dedi.

Manyetik alan, Dünya tarihi boyunca binlerce kez kutup değiştirmiştir. Son yıllarda araştırmacılar, manyetik kuzey kutbunun coğrafi kuzey kutbuna doğru hızla kaydığını gözlemlemişlerdir. Manyetizmanın Dünya’da nasıl değiştiğini anlamak, medeniyetimiz için hayati önem taşımaktadır.

Yeni Bir Kozmik Cisim Mi?

0
Yeni Bir Kozmik Cisim Mi?

James Webb Uzay Teleskobu (JWST) yepyeni bir kozmik nesne sınıfını keşfetmiş olabilir: kara delik yıldızı

Merkezinde kara deliği gösteren bir kesite sahip kara delik yıldızının çizimi

Merkezinde beslenen bir kara delik ve onu bir yıldız gibi çevreleyen yoğun bir türbülanslı gaz kozası bulunan, potansiyel olarak yeni bir kozmik nesne sınıfı olan bir kara delik yıldızının çizimi. 

Gökbilimciler, ilk kez 2022 yılında JWST tarafından tespit edilen gizemli “küçük kırmızı noktalara” ışık tutmaya yardımcı olabilecek yeni bir nesne keşfettiler.

Araştırmacılar, “Uçurum” olarak adlandırılan yeni keşfedilen cismin, küçük kırmızı noktaların “kara delik yıldızı” olarak bilinen tamamen yeni bir kozmik cisim sınıfını temsil ettiğini öne sürüyor.

Yeni hipotez olarak ortaya atılan bu cisim, özünde, etrafını saran kalın gaz kozasını aydınlatacak kadar hızlı beslenen ve bir yıldız gibi parlamasını sağlayan bir kara delik olacak.

Gökbilimciler daha önce bu küçük kırmızı cisimler için alternatif açıklamalar önermişlerdi. Başlangıçta, bunların erken evrenden gelen devasa galaksiler olduğu düşünülmüş, daha sonra ise süper kütleli kara delikleri aktif olarak besledikleri düşünülmüştü.

Ancak tüm bu teoriler hâlâ evrim aşamasında olduğundan, noktaların egzotik nesneler mi yoksa galaksilerin veya kara deliklerin büyümesinde bir aşama mı olduğu belirsizdir.

İlk keşfedildiklerinde, küçük kırmızı noktalara “evren kırıcılar” adı verilmişti çünkü evrenin ilk birkaç milyar yılında var olamayacak kadar eski görünüyorlardı.

Bu nedenle, gökbilimciler bunların ne olabileceğine dair bir açıklama bulmak için bilinen standart nesne türlerinin ötesine baktılar.

İki model önerdiler. Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Fabio Pacucci, “Bir olasılık, ‘Küçük Kırmızı Noktaların’ yoğun yıldız oluşumuna sahip son derece büyük ve kompakt galaksiler olması ve bu durumun çekirdeklerinde çok büyük yıldız yoğunluklarına yol açmasıdır” dedi.

Astronomy Jargon 101: Quasar - Universe Today

Bu senaryo, küçük kırmızı noktaların küçük ama yoğun ve yıldız bakımından zengin galaksiler olduğunu ve daha önce hiç görülmemiş, egzotik süreçler içerdiklerini öne sürüyor.

Fabio Pacucci, “diğer bir olasılık da merkezlerinde, galaksilerinin yıldız kütlesine kıyasla genellikle ‘aşırı kütleli’ görünen devasa kara deliklere ev sahipliği yapmalarıdır” dedi.

Her iki durumda da, kırmızılık, nesneyi çevreleyen muazzam tozdan kaynaklanıyor olabilir. İkinci açıklama, küçük kırmızı noktaların, merkezlerindeki aktif bir galaktik çekirdek (AGN) gibi büyük bir kara delikten güç alan galaksiler olduğu anlamına gelir.

Kara deliklerden beslenen bu galaksiler, erken evrende bulunan ve kuasar olarak bilinen diğer AGN türlerine hiç benzemez. Kuasarlar, büyük süper kütleli kara deliklerden güç alan ve tozla engellenmedikleri için kolayca tespit edilebilen son derece parlak nesnelerdir.

Bu iki tür popülasyon arasındaki bağlantı henüz net değildir. Pacucci, “her iki açıklama da erken galaksi evrimine dair mevcut anlayışımızın sınırlarını zorluyor” dedi.

Bir “Uçurum”dan sarkma

Yeni bir çalışmada, Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden Anna de Graaff liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, Büyük Patlama’dan 1,8 milyar yıl sonra var olan tuhaf, küçük, kırmızı bir noktayı inceledi.

Işığının bize ulaşması yaklaşık 12 milyar yıl süren bu küçük kırmızı nokta, JWST ile elde edilen Kırmızı Bilinmeyenler: Parlak Kızılötesi Ekstra galaktik Araştırma (RUBIES) kapsamında tespit edilen diğer birçok küçük kırmızı nokta arasında keşfedildi.

Araştırmacılar, bu cismin ışığında, Balmer kırılması adı verilen çok keskin bir parlaklık sıçraması fark ettiler. Bu tür bir artış farklı cisimlerin ışığında yaygın olsa da, araştırmacılar bu cismin ışığında görülen keskinliğin büyük kütleli galaksiler veya tipik aktif galaktik çekirdeklerle açıklanamayacağını buldular.

Bunu küçük bir kırmızı noktanın abartılı bir versiyonu olarak tanımladılar ve spektrumdaki keskin yükselişi nedeniyle ona “Uçurum” adını verdiler.

kırmızı bir nesnenin ışık spektrumunu gösteren bir diyagram

Sıcak bir gaz kabuğuyla çevrili, kara delik olabilecek eski bir kırmızı nesne olan “Uçurum”un ışık spektrumunu gösteren bir görüntü.

Bu alışılmadık derecede güçlü özellik, gökbilimcileri tamamen yeni bir şey mi gördüklerini sorgulattı. De Graaff, cismin parlaklığının çok enerjik bir kaynağa işaret ettiğini ve Balmer kırılmasının belirli bir sıcaklıktaki yoğun hidrojen gazından kaynaklandığını açıkladı.

Bu iki ipucu, “kara delik yıldızı” hipotezine yol açtı. De Graaff, “Kara delik yıldızları, yoğun gazla çevrili devasa kara delikleri besler,” diye açıkladı.

Kara delikler etraflarındaki maddeyi biriktirdiklerinde çok fazla ışık yayarlar ve bu nedenle gazı ısıtarak parlamasını ve böylece bir yıldız gibi görünmesini sağlarlar.

De Graaff “elbette en önemli fark, normal yıldızların nükleer füzyonla güçlendirilmesidir, ancak bu burada gerçekleşmiyor” diyor. Bir kara delik yıldızı, ultra kalın bir battaniyeye sarılmış sıcak bir cisim olarak düşünülebilir.

Pacucci, “‘Kara delik yıldızı’ hipotezi kesinlikle ilgi çekici. Bu çalışma, Küçük Kırmızı Noktalar’ın açıklanamayan gözlemsel özelliklerini bu tür teorik fikirlerle birleştirmeye çalıştığı için ilgi çekicidir” diyor.

Pacucci, gözlemsel kısıtlamalar nedeniyle fark edilmemiş olabilecek diğer küçük kırmızı noktaların da ‘Uçurum’a benzer işaretlere sahip olabileceğini söyledi.

The mystery of black holes — Science Learning Hub

Ancak kara delik yıldızı hipotezi hala başlangıç ​​aşamasında. Pacucci, bu senaryonun sağlamlığını test etmek için çok daha fazla gözlem yapılması gerektiğini ve bu nesnelerin zaman içinde izlenmesinin senaryoları ayırt etmeye yardımcı olacağını belirtti.

De Graaff, “Bugün gördüğümüz kara delik popülasyonuna nasıl evrimleştiklerinden henüz emin değiliz. Küçük kırmızı noktaların sayısı kozmik zamanın sonlarına doğru azaldığından, bu kısa ömürlü bir evre olmalıdır” dedi

Ekip daha sonra, kara delik yıldızlarının ayrıntılı yapısını anlamak için daha parlak küçük kırmızı noktaları incelemek üzere JWST’yi kullanacak.

Küçük kırmızı noktalar gerçekten kara delik yıldızlarıysa, bu başka bir bulmacayı çözebilir. Kara delik yıldızları son derece hızlı büyüyebiliyorsa, bu, evrenin çok erken dönemlerinde süper kütleli kara deliklerin ortaya çıkışını açıklayabilir.

Küçük kırmızı noktaların gerçek doğası hâlâ bir sır. Evrende daha fazla kozalanmış kara delik keşfedilirse, araştırmacılar küçük kırmızı noktaların gerçekten egzotik kara delik yıldızları mı, devasa bir kara deliğin büyümesinde bir evre mi, yoksa sadece galaksi evriminin bir aşaması mı olduğunu anlayacaklar.

Güneş Rüzgarı Bazı Parçacıkları Gizliyor…

0
Güneş Rüzgarı Bazı Parçacıkları Gizliyor…
Güneş Rüzgarı ve Dünya Manyetosferi
Bu çizim, Dünya’nın manyetosferinin güneş rüzgarıyla etkileşimini göstermektedir. Manyetosfer, Dünya’yı zararlı güneş ve kozmik radyasyondan korur. 

Veriler, güneş rüzgarı evrimine ilişkin mevcut modellere meydan okuyabilir ve onları yeniden şekillendirebilir.

Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Michael Starkey liderliğindeki yeni bir çalışma, Manyetosferik Çok Ölçekli (MMS) Misyonu’ndan elde edilen ilk gözlemsel kanıtları, Dünya yakınlarındaki güneş rüzgarı iyon toplayıcılar (PUI) ve bunlarla ilişkili dalga aktivitelerine dayandırdı. 

NASA, MMS misyonunu 2015 yılında başlattı ve gezegeni zararlı güneş ve kozmik radyasyondan koruyan manyetik alan olan Dünya’nın manyetosferini incelemek üzere dört uzay aracı konuşlandırdı.

PUİ’lerin oluşumu ve davranışı

PUI’ler, helyosferde hareket eden nötr parçacıkların güneş rüzgârı tarafından iyonlaştırılmasıyla oluşur. İyonlaştıktan sonra, güneş rüzgârıyla birlikte taşınır ve yerel manyetik alan etrafında spiral çizerek, standart güneş rüzgârı parçacıklarından farklı özelliklere sahip bir plazma popülasyonu oluştururlar.

Bu çalışmada, PUI’ler, diğer önemli enerjik iyon veya elektron popülasyonlarının varlığı olmaksızın karakteristik bir hız dağılımı sergilemiştir.

Dalga aktivitesine dair kanıtlar, gözlemlenen PUI modellerine dayalı beklenen dalga büyüme modlarının teorik tahminleriyle birleştirilen MMS manyetik alan ölçümleri kullanılarak belirlenmiştir.

Starkey, “Bu çalışmanın sonuçları, PUI’lerin Dünya yakınlarındaki güneş rüzgarında dalgalar oluşturabileceğini ve bu süreçlerin daha fazla istatistiksel olarak incelenmesi ihtiyacını ortaya koyduğunu gösteriyor.”

“PUI’lerin, Dünya yakınlarındaki güneş rüzgarının ısınmasında ve termalleşmesinde daha önce düşünülenden daha büyük bir rol oynuyor olması mümkün ve bu da helyosferdeki güneş rüzgarı modelleri için büyük sonuçlar doğurabilir” dedi.

Plazma popülasyonlarının modellenmesi

Araştırmacılar, bireysel iyon bileşenlerini (güneş rüzgarı ve PUI’ler) modelleyerek, gözlemlenen dalga aktivitesinden hangi popülasyonların sorumlu olabileceğini belirlediler.

Gözlemlenen dalgaların muhtemelen helyum ve/veya hidrojen PUI’leri tarafından üretildiği sonucuna vardılar, ancak cihaz kısıtlamaları nedeniyle sorumlu iyon türlerini tam olarak belirleyemediler.

Güneş’ten uzaklaştıkça, güneş rüzgârındaki PUI’lerin bağıl yoğunluğu artar ve bu da dalga-parçacık etkileşimleri yoluyla güneş rüzgârının ısınmasına ve termalizasyonuna olan katkılarını artırır. Güneş sisteminin dış kenarlarında, PUI’ler güneş rüzgârındaki toplam dinamik basınca önemli ölçüde katkıda bulunur.

Bu durum, sonlandırma şokunda ve heliosheath’te (Güneş rüzgârının yavaşladığı ve yıldızlararası ortamla etkileşime girmeye başladığı yer) meydana gelen fiziksel süreçler üzerinde büyük etkilere sahiptir.

Space weather requires our attention now more than ever - SpaceNews

Starkey, “Dünya yakınlarında PUI’lerin yoğunluğu nispeten düşüktür ve bu nedenle genellikle güneş rüzgarındaki dalga-parçacık etkileşimlerine katkılarının ihmal edilebilir düzeyde olduğu varsayılır.”

“Bu varsayım yanlışsa, güneş rüzgarı ve heliosferdeki evrimine dair mevcut teori ve modellemenin güncellenmesi gerekecektir” diye ekledi.