Kozmik Çelişki: James Webb’in Yakaladığı Minik Dünyada Halkalar Neden Zıt Yönlerde Evriliyor?
James Webb, Chariklo’nun iki halkasında beklenmedik değişimler ortaya çıkardı; bu halkalar, sadece birkaç yıl içinde zıt yönlerde evriliyor gibi görünüyor.
Modern astronominin büyük bir bölümünde, halkaların yalnızca Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gibi Güneş Sistemi’ndeki dev gezegenlere özgü olduğu düşünülüyordu. Bu varsayım, 2013 yılında gökbilimcilerin, Satürn ile Uranüs arasında, Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık 17 katı uzaklıkta hareket eden ve yalnızca 250 kilometre çapındaki küçük bir gök cismi olan Chariklo’nun çevresinde iki yoğun halka keşfetmesiyle değişti.
18 Ekim 2022’de, Endülüs Astrofizik Enstitüsü (IAA-CSIC) liderliğindeki araştırmacılar, bir yıldız örtülmesi (stellar occultation) sırasında Chariklo’nun halkalarını incelemek için James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullandılar. Bu yöntem, bir gök cismi bir yıldızın önünden geçerken yıldızın ışığının ne kadar azaldığının takip edilmesine dayanır. Yine IAA-CSIC öncülüğünde gerçekleştirilen ve *Science Advances* dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, Chariklo’nun halkalarının sadece birkaç yıl içinde ölçülebilir şekilde değişebildiğini ilk kez gözler önüne seriyor.
Çalışmayı yöneten IAA-CSIC araştırmacısı Pablo Santos-Sanz, “JWST gözlemlerini, son on yıl içinde gerçekleşen diğer yıldız örtülmesi olaylarından elde edilen verilerle karşılaştırdığımızda, iki halkada zıt yönlü değişimler keşfettik: İç halka belirgin şekilde daha yüksek bir opaklık (ışık geçirmezlik) sergilerken, dış halka daha düşük bir opaklık gösteriyor,” açıklamasında bulunuyor.
Bu zıt değişimler, Chariklo’nun halkalarının durağan yapılar olmadığını gösteriyor. Bunun yerine, söz konusu sistemin aktif olduğu ve gökbilimcilerin daha önce tahmin ettiğinden çok daha karmaşık fiziksel süreçlerden etkileniyor olabileceği düşünülüyor.
18 Ekim 2022 tarihinde James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile gözlemlenen, Chariklo’nun halkalarının bir yıldızın önünden geçişine (yıldız örtülmesi) dair şematik gösterim. Önceki örtülme gözlemleriyle yapılan karşılaştırma, iki halkada zıt yönlü değişimler olduğunu ortaya koyuyor: C1R daha güçlü bir sinyal sergilerken, C2R çok daha zayıf görünüyor. Görsel katkısı: Yücel Kılıç, Pablo Santos-Sanz ve Celia Navas (IAA-CSIC)
James Webb Bir İlke İmza Attı
Bu gözlemler aynı zamanda önemli bir teknik dönüm noktasını temsil ediyor. Chariklo’nun bir yıldızın önünden geçişi, JWST için özel olarak tahmin edilip planlanan ve ardından uzay teleskobu tarafından başarıyla gözlemlenen ilk yıldız örtülmesi olayıydı.
IAA-CSIC’de doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Yücel Kılıç, “Bunu başarabilmek için Chariklo’nun yörüngesini, ESA’nın Gaia görevi sayesinde yıldızın konumunu ve JWST’nin Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzakta, Güneş’in tersi yönünde bulunan L2 Lagrange noktası çevresindeki yörünge rotasını olağanüstü bir hassasiyetle bilmemiz gerekiyordu. JWST, bu bölge etrafında, ‘konum koruma’ (station-keeping) manevraları aracılığıyla periyodik düzeltmeler gerektiren bir yörünge izliyor,” ifadelerini kullanıyor.
Örtülme sırasında Chariklo, JWST’ye göre saniyede sadece 2,5 kilometre hızla hareket ediyordu. Bu alışılmadık derecede yavaş bağıl hareket, gökbilimcilere olağanüstü bir uzaysal çözünürlük sağlayarak halkaların ince yapısını çok daha detaylı bir şekilde incelemelerine olanak tanıdı.
Chariklo’nun halkaları son derece dardır ve gök cisminin kendisi o kadar uzaktadır ki, halkalar ne JWST ile ne de Dünya üzerindeki en büyük teleskoplarla doğrudan fotoğraflanabilir. Yıldız örtülmeleri, bu halkaları incelemek için başka bir yöntem sunar. Chariklo ve halkaları bir arka plan yıldızının önünden geçerken, her bir halka yıldızın parlaklığında kısa süreli bir düşüşe neden olur; bu da halkanın yapısı ve opaklığı hakkında bilgiler açığa çıkarır.
Chariklo, Halka Kararlılığına Dair Fikirleri Sorgulatıyor
Bilim insanları, Güneş Sistemi’ndeki küçük gök cisimlerinin etrafındaki halkaların zaman içinde nispeten kararlı kaldığını varsayagelmişlerdi. Chariklo’da yeni tespit edilen değişimler, bu varsayımı sorgulanır hale getiriyor ve söz konusu halka sistemlerinin beklenenden çok daha hızlı evrimleşebileceğine işaret ediyor.
Santos-Sanz, “Elde ettiğimiz sonuçlar; bu halkaların nasıl oluştuğunu, nasıl evrimleştiğini ve hangi mekanizmaların onların kararlılığını koruduğunu yeniden düşünmemizi gerektiriyor. Bu değişimleri tespit edebilmek, hem bu sistemlerin hem de muhtemelen Güneş Sistemi’ndeki diğer halka sistemlerinin evrimini anlamak adına yeni bir kapı aralıyor,” diyor.
Değişimlere tam olarak neyin yol açtığı ise henüz net değil. Bu durum, halkaların zaman içinde geçirdiği gerçek bir evrimi, farklı gözlemler sırasında kullanılan filtrelerden kaynaklanan farkları ya da her ikisinin bir kombinasyonunu yansıtıyor olabilir.
Chariklo’yu Anlamaya Yönelik Uluslararası Bir Çaba
Endülüs Astrofizik Enstitüsü (IAA-CSIC), projenin bilimsel planlamasından ve Chariklo’nun JWST (James Webb Uzay Teleskobu) için öngörülen örtülme olayının tahmin edilmesinden başlayıp, verilerin analiz edilmesi ve yorumlanmasına kadar tüm önemli aşamalarını yönetti.
IAA-CSIC araştırmacıları ayrıca halkaların modellenmesinde ve gözlemlenen değişimlerin gerçek olduğunu doğrulayan istatistiksel analizlerin yürütülmesinde merkezi bir rol oynadılar. Çalışmaya İspanya, Brezilya, Fransa, Macaristan ve Amerika Birleşik Devletleri’nden araştırmacılar katkıda bulundu.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Kozmik Işınlar Dünya Benzeri Gezegenlerin Oluşumunu Nasıl Şekillendirdi?