En Büyük Kuyruklu Yıldız Çekirdeği
İlhan VARDAR
Kuyruklu yıldızlar güneş sistemindeki en eski nesneler arasındadır. Bu buzlu “Lego blokları”, gezegen oluşumunun ilk günlerinden kalma. Devasa dış gezegenler arasında yerçekimsel bir langırt oyunundaki gibi bir şekilde güneş sisteminden atıldılar. Fırlatılan kuyruklu yıldızlar, güneş sistemini milyarlarca kilometre derin uzaya kadar çevreleyen geniş bir kuyruklu yıldız rezervuarı olan Oort Bulutu‘nda ikamet ediyorlar.
Tipik bir kuyruklu yıldızın, bir roket gibi görünmesini sağlayan milyonlarca kilometre uzunluğundaki muhteşem kuyruğu, havai fişeklerin kalbindeki kaynağın, tozla karıştırılmış katı bir buz çekirdeği – kirli bir kartopu – olduğu gerçeğini yalanlıyor. Kuyruklu yıldız çekirdeklerinin çoğu birkaç kilometre çapındadır ve bu nedenle küçük bir kasabaya sığar, ancak Hubble gökbilimcileri bir kuyruk ortaya çıkardılar ki Comet C/2014 UN271 olarak adlandırılan bu kuyruklu yıldız çekirdeği yüz otuz yedi kilometre genişliğinde olabilir.
Comet C/2014 UN271, gökbilimciler Pedro Bernardinelli ve Gary Bernstein tarafından Şili’deki Cerro Tololo Amerikalar Arası Gözlemevi’ndeki Karanlık Enerji Araştırması’ndan alınan arşiv görüntülerinden keşfedildi. İlk olarak 2010’da tesadüfen gözlemlendi. Katı çekirdeği, onu saran devasa tozlu kabuktan radyo gözlemlerinin yardımıyla ayırt etmek için 2022’de Hubble gözlemlerine ihtiyaç duyuldu.
Kuyruklu yıldız şimdi Güneş’ten üç milyar iki yüz on sekiz milyon kilometre uzaklıkta olup birkaç milyon yıl içinde Oort Bulutu’ndaki yuvalama alanına geri dönecektir.
Çekirdek, bilinen kuyruklu yıldızların çoğunun kalbinde bulunandan yaklaşık 50 kat daha büyüktür. Kütlesinin, Güneş’e çok daha yakın bulunan tipik bir kuyruklu yıldızın kütlesinden yüz bin kat daha fazla, şaşırtıcı bir şekilde 500 trilyon ton olduğu tahmin ediliyor.
Dev kuyruklu yıldız C/2014 UN271, güneş sisteminin kenarından saatte otuz beşbindörtyüzellibeş kilometre hızla ilerliyor. Ama endişelenmeye gerek yok. Satürn gezegeninden biraz daha uzak olan Güneş’in asla birmilyaraltıyüzonbin kilometre daha yakınına ulaşamayacak. Ve bu uzaklık 2031 yılına kadar gerçekleşmeyecek.
Bir önceki rekor sahibi kuyruklu yıldız C/2002 VQ94, çekirdeğinin yaklaşık doksan yedi kilometre olduğu tahmin ediliyor. Bu kuyruklu yıldız 2002 yılında Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) projesi tarafından keşfedildi.
Los Angeles’da bulunan California Üniversitesi’nde gezegen bilimi ve astronomi profesörü David Jewitt, “Bu kuyruklu yıldız, güneş sisteminin daha uzak kısımlarında görülemeyecek kadar soluk olan binlerce kuyruklu yıldız için kelimenin tam anlamıyla buzdağının görünen kısmıdır” diyor.
Makalenin baş yazarı, Taipa, Makao, Makao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Man-To Hui, “Bu, Güneş’ten hala çok uzaktayken ne kadar aktif olduğu düşünüldüğünde, inanılmaz bir nesne” diyor. “Kuyruklu yıldızın oldukça büyük olabileceğini tahmin ettik, ancak bunu doğrulamak için en iyi verilere ihtiyacımız vardı” diye ekliyor. Bu nedenle ekip, 8 Ocak 2022’de kuyruklu yıldızın beş fotoğrafını çekmek için Hubble’ı kullandı.
Bu kuyruklu yıldızın ölçülmesindeki zorluk, katı çekirdeğin onu saran devasa tozlu komadan (toz ve gaz akışları kuyruklu yıldızın etrafında “koma” adı verilen devasa ve son derece ince bir atmosfer oluşturur. – İ.V.) nasıl ayırt edileceğiydi. Kuyruklu yıldız şu anda çekirdeğinin Hubble tarafından görsel olarak çözülmesi için çok uzakta. Bunun yerine, Hubble verileri, çekirdeğin bulunduğu yerde parlak bir ışık artışı gösteriyor. Hui ve ekibi daha sonra çevreleyen komanın bir bilgisayar modelini yaptı ve onu Hubble görüntülerine uyacak şekilde ayarladı. Ardından, yıldız benzeri çekirdeği geride bırakmak için komanın parıltısı çıkarıldı.
Hui ve ekibi, çekirdeğin parlaklığını Şili’deki Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi’nden (ALMA) daha önceki radyo gözlemleriyle karşılaştırdı. Bu birleşik veriler, çekirdeğin çapını ve yansıtıcılığını sınırlar. Yeni Hubble ölçümleri, ALMA’nın daha önceki boyut tahminlerine yakındır, ancak inandırıcı bir şekilde, önceden düşünülenden daha koyu bir çekirdek yüzeyi önermektedir. Jewitt, “Büyük ve kömürden daha siyah” diyor.
Kuyruklu yıldız bir milyon yıldan fazla bir süredir Güneş’e doğru yaklaşıyor. Oort Bulutu adı verilen trilyonlarca kuyruklu yıldızın varsayımsal yuvalama alanından geliyor. Dağınık Oort bulutu, Güneş ile Dünya arasındaki mesafenin (Dünya – Güneş uzaklığı yaklaşık yüzelli milyon kilometredir – İ.V.) ikibin ila beşbin katı arasında bir iç kenara sahip olduğu düşünülmektedir. Dış kenarı ise, Alpha Centauri sistemi (Güneşimizden 4,3 ışık yılı yani yaklaşık kırk trilyon kilometre uzaklıktadır –İ.V.) olan Güneşimize en yakın yıldızların mesafesinin en az dörtte birine kadar uzayabilir.
Oort Bulutu’nun kuyruklu yıldızları aslında Güneş’ten çok uzakta oluşmadı; bunun yerine, milyarlarca yıl önce Jüpiter ve Satürn’ün yörüngeleri hala evrim geçirirken, devasa dış gezegenler arasındaki yerçekimi sayesinde güneş sisteminden atıldılar.
Uzaklardaki kuyruklu yıldızlar, yalnızca uzaktaki yörüngeleri, (bir ağaçtan elma sallamak gibi), bir yıldızın yerçekimi tarafından çekilmesiyle bozulursa, Güneş’e ve gezegenlere doğru geri dönerler.
Kuyruklu yıldız Bernardinelli-Bernstein, 3 milyon yıllık eliptik bir yörüngeyi takip ediyor ve Güneş’ten yaklaşık yarım ışık yılı (yaklaşık beştrilyon kilometre) kadar uzağa gidiyor. Kuyruklu yıldız şu anda Güneş’ten üçmilyarikiyüzonsekizmilyon kilometreden daha yakın ve güneş sistemimizin düzlemine neredeyse dik düşüyor. Bu mesafede sıcaklıklar sadece eksi ikiyüzonbir derece civarındadır. Yine de bu, karbon monoksitin yüzeyden süblimleşerek (katı maddelerin ısıtılınca, ara bir hâl olan sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâle geçmesi – İ.V.) tozlu komaya yol açması için yeterince sıcak.
Kuyruklu yıldız Bernardinelli-Bernstein, Oort Bulutu’ndaki kuyruklu yıldızların büyüklük dağılımı ve dolayısıyla toplam kütlesi hakkında paha biçilmez bir ipucu sağlar. Oort Bulutu’nun kütlesine ilişkin tahminler çok değişkenlik gösterir ve Dünya’nın kütlesinin yirmi katına kadar ulaşır.
İlk olarak 1950’de Hollandalı gökbilimci Jan Oort tarafından hipotezi ortaya atılan Oort Bulutu, onu oluşturan sayısız kuyruklu yıldız doğrudan gözlemlenemeyecek kadar sönük ve uzak olduğu için hâlâ bir teori olmaya devam ediyor.
İronik olarak, bu, güneş sisteminin en büyük yapısının neredeyse görünmez olduğu anlamına gelir. NASA’nın Voyager uzay aracı çiftinin, (Voyager 1 ve Voyager 2 uzay araçları diş güneş sistemini incelemek amacıyla 1977 yılında yollanmış olup dış güneş sistemini geçerek halen yolculuklarına devam etmektedirler. – İ.V.) Oort Bulutunun iç dünyasına üçyüz yıl daha ulaşamayacağı ve içinden geçmesinin otuzbin yıl kadar sürebileceği tahmin ediliyor.
İkincil kanıtlar, bu kuyruklu yıldız yuvalama alanına kadar izlenebilen, güneş sistemi içine giren kuyruklu yıldızlardan geliyor. Güneş’e tüm farklı yönlerden yaklaşırlar, yani bulutun şekli küresel olmalıdır. Bu kuyruklu yıldızlar, erken güneş sisteminin bileşiminin milyarlarca yıl boyunca korunan derin dondurucu örnekleridir. Oort Bulutunun gerçekliği, güneş sisteminin oluşumu ve evriminin teorik modellemesi ile desteklenmektedir. Çok dalgalı gözlemlerle birleştirilmiş derin gökyüzü araştırmaları yoluyla ne kadar çok gözlemsel kanıt toplanabiliyorsa, gökbilimciler Oort Bulutunun güneş sisteminin evrimindeki rolünü o kadar iyi anlayacaklardır.
Kaynak: NASA, ESA, STScI Sürüm Kimliği: 2022-020
Yazarın diğer yayınlarına Yapı Dünyası’ndan ulaşabilirsiniz.
