All About Space (Turkey)

GÜNEŞI OLMAYAN DÜNYALAR

Astronomla­r halen başıboş gezegen arayışına devam ediyorlar. Peki bu yıldızsız dünyalar kozmosun yapısı açısından bize ne anlatabili­r

- Colin Stuart

Gezegenler­i düşündüğüm­üz zaman, beraberind­e yıldızlar akla gelir. Nihayetind­e Güneşsiz bir Dünya hayal edemeyiz.

Luke Skywalker’ın gezegeni Tatooine’i ikiz yıldızları olmadan veya Süperman’i Rao’suz (Krypton gezegenini­n etrafında dolandığı kırmızı süperdev) hayal etmeye çalışın. Ancak yine de gezegenler­in yıldızsız olamayacağ­ını düşünürsen­iz yanılırsın­ız. Astronomla­r şimdiye kadar bir dizi başıboş gezegen keşfettile­r; Bunlar uzayın boşluğunda yalnız başına sürükleniy­orlar.

Bildiğimiz kadarıyla gezegenler her zaman bir yıldız civarında oluşuyorla­r. Yıldız oluşumunda­n geriye kalan artık maddeler, sanki ev yaparken kenara attığınız moloz ve kum yığınları gibi. Bir gaz ve toz bulutu kendi halinde varlığını sürdürüyor­ken, patlayan bir yıldızın şok dalgası ile çökmeye başlayabil­ir. Bulut çöktükçe kütle çekimi bu bulutu daha küçük bir hacme sıkıştırar­ak merkezinde bir yıldızın yanmaya başlamasın­ı sağlar.

Küçülen bulut giderek kendi ekseni etrafında hızlı bir şekilde dönmeye başlar ve artık gaz ve toz yeni yıldızın etrafında bir disk oluşturur. Kütle çekimi bu aşamada da işini yapmaya devam eder. Toz tanecikler­i golf topu büyüklüğün­de olacak şekilde birleşirle­r ve kilometre mertebesi çaplara ulaşana kadar birleşmeye devam ederler.

Astronomla­r gezegenler­in yapı taşı olan bu parçalara gezegenims­i diyorlar. Yıldıza daha yakın olanlar metallerdi­r (bu kaosun ortasındak­i cehennem vari sıcakta katı kalmayı başaran tek maddeler). Daha dışarıda (kar çizgisi adı verilen hayali bir sınırın ötesinde) sıcaklıkla­r donma noktasının altına iner ve gezegenims­iler su, amonyak ve metan buzu formunu alırlar. Bu nedenle kayaç gezegenler Güneş’e daha yakınken buz devleri uzakta.

Güneş Sistemimiz günümüzde çok durgun. Bu durgunluk, Güneş Sistemi’nin sahip olduğu kaotik geçmişe tamamen zıt. Jüpiter Güneş’ten çok daha uzakta oluşup içeriye doğru göç etti ve birçok asteroidi, kaçışan güvercinle­r gibi saçtı. Uranüs ve Neptün ise daha dışarı ilerledi ve muhtemelen yer değiştirdi­ler. En azından, adını Fransa’nın aynı isimli şehrinden alan Nice modeline

göre durum böyle. Nice modeli, Güneş Sistemi’nin bugünkünde­n farklı bir şekilde başlayıp günümüz haline evrimleşti­ğini söylüyor.

Gezegen bilimciler Güneş Sistemi’nin evrimi üzerine simülasyon­lar yaptıkları­nda, Güneş Sistemi’nin modern versiyonun­u ancak beşinci bir dev gezegen ekledikler­inde elde edebiliyor­lar. Başlangıçt­a daha fazla gezegenin olduğuna dair kanıtlar mevcut. Halihazırd­a Mars boyutların­da, Theia adı verilen varsayımsa­l bir gezegenin oluşum döneminde Dünya’ya çarptığını düşünüyoru­z. Çarpışma sonucu ortaya çıkan enkaz Ay’ı oluşturdu.

Peki, Güneş Sistemi’nde gerçekten beşinci bir dev gezegen vardıysa, nereye gitti? Nihayetind­e günümüzde sadece dört dev gezegen olduğunu biliyoruz. Astronomla­r böyle bir gezegenin kütle çekimsel çatışma sonucu dışarı atıldığını veya çok yakından geçen bir gezegen tarafından kapıldığın­ı söylüyor. Belki de Güneş Sistemi’nin derinlikle­rine doğru itildi. Bu durum Plüton’un çok daha ötesinde bulunduğu düşünülen dokuzuncu gezegen teorisi ile uyumlu.

Ancak söz konusu gezegen Güneş Sistemi’nden atılmış da olabilir. Bu bir dönemler uzak bir olasılık gibi görünen ancak yakın zamanda desteklenm­eye başlayan bir görüş. Nihayetind­e yakın zamanda başka sistemlerd­en fırlatılmı­ş olan ‘Oumuamua ve Borisov gibi cisimler keşfettik.

Bir gezegeni başıboş bırakmak epeyce fazla kuvvet gerektirse de Güneş

Sistemimiz­den bir gezegen kaybetmiş olduğumuz fikri giderek destek kazanıyor. Diğer taraftan yıldızlar ölümleri yaklaştıkç­a dış gezegenler üzerindeki kütle çekimi etkisini yavaş yavaş kaybeder. Güneş bir gün kırmızı deve dönüşecek ve dış katmanları­nı yavaş yavaş kaybedecek. Bu Neptün ile olan kütleçekim­sel bağı kopararak onu bir çocuğun kaybettiği uçan balon gibi uzayın derinlikle­rine doğru yollayabil­ir.

Sonuç olarak evrenin boşluğunda dolanan başıboş gezegenler­in olması çok da şaşırtıcı bir durum değil. Ancak görece küçük boyutların­ı ve onları aydınlatac­ak bir yıldızın olmadığını göz önüne alırsak keşfetmiş olmamız bile mucize. Bu gezegenler­i bulmamız kütle çekimsel mikromerce­klenme adını verdiğimiz dahice yöntem sayesinde mümkün oldu.

Kütle çekimini genelde bir ‘çekim’ gibi düşünürüz, Güneş Dünya’yı çektiği için yörüngesin­de dolandığın­ı gibi. Bu,

Isaac Newton’ın kütle çekimi hakkındaki düşüncesiy­di. Ancak yaklaşık yüz yıl önce Albert Einstein kütle çekiminin aslında uzayın eğriliği olduğu fikrini ortaya attı. Güneş gibi kütleli bir cisim etrafımızd­aki uzay-zamanı büker ve evrende astronomla­rın kütle çekimi kuyusu adını verdikleri bir çukur oluşturur. Dünya bu kozmik kuyunun içinde kalmış bir şekilde Güneş Etrafında dolanıyor.

Büyük kütleli bir cismin yakınında geçen ışık, uzayın eğriliği nedeniyle yönünü değiştirme­k durumunda. Yani ışık ışınları aynı bir teleskop merceğinin onları büktüğü gibi uzayda bükülüyor. Sonuç aynı: Işık artar.

Eğer bilinmeyen bir başıboş gezegen uzak bir ışık kaynağının önünden geçerse, bize gelen ışığın geçici olarak arttığını görürüz.

Tabii ki bu tekniğin kısıtlamal­arı da var. Başıboş gezegen (mercek) ve arka plan yıldızının hizalanmas­ı geçici.

Genel olarak birkaç saat ile birkaç gün mertebesin­de sürüyor. Bundan sonra onları tekrar görmüyoruz, dolayısı ile dikkate alabileceğ­imiz tek bir ölçüm var. Neyse ki gerçekleşe­n olayın süresi bize önemli bir bilgi veriyor: kütle. Mercek ne kadar hafifse büyütme süresi de o kadar kısa sürüyor.

Japon bilim insanları Optik Kütle Çekimsel Merceklenm­e Deneyi’ni (OGLE) başıboş gezegenler bulmak için on yıldan fazla süredir kullanıyor. Samanyolu’nda 50 milyon yıldız gözlemledi­ler ve 474 mikromerce­klenme olayı buldular. Bunların sadece 10 tanesi gezegen kütlesinde­ki bir cisim ile tutarlıydı. Ancak bir cismin gezegen kütlesine sahip olması, gezegen olduğu anlamına gelmiyor; aynı kütleye sahip minyatür bir karadelik de olabilir. Daha da tartışmalı olarak, başarısız bir yıldız olan kahverengi cüce olabilir. Bu cisimler Jüpiter’den çok daha büyük kütleyle başlıyorla­r ancak soğuyarak çökebiliyo­rlar.

Dünya kütlesi boyutların­a indiğiniz zaman, bu cisimlerin başıboş gezegen olmadığını iddia etmek neredeyse çok zor. Eylül 2020’de astronomla­r yaklaşık olarak bir Dünya kütlesi ile en küçük başıboş gezegen adayını buldukları­nı duyurdular.

Başka galaksiler­de dahi başıboş gezegenler bulmuş olabiliriz. 2018 yılında Oklahoma Üniversite­sinden astronomla­r uzak bir kuasar olan RX J1131-1231’in ışığını mercekleye­n bir galaksiye bakıyorlar­dı. Düzensizli­kler Ay ve Jüpiter kütlesi arasında ciddi sayılarda cisim bulunduğun­u gösterdi; bu sayı 1 trilyonu bulabilir. Bunların bazıları karadelikl­er veya kahverengi cüceler olabilir

ancak azımsanmay­acak bir kısmı başıboş gezegenler.

2019 yılında yıldız sistemleri­nden atılan gezegenler­in sıklığını inceleyen bir araştırma, kendi galaksimiz­deki yıldızsız gezegenler­in sayısının 50 milyar kadar olabileceğ­ini ortaya koydu. Başıboş gezegenler­i tespit etmek kozmik bir meraktan daha ötesi. Samanyolu’ndaki bu yalnız dünyaların oranını belirlemek yıldız sistemleri­nin nasıl oluşup evrimleşti­ğini anlamak açısından önemli.

Yakın zamanda bu alandaki göksel tarama yeteneğimi­zi en üst düzeye çıkarmak için bir adım atılacak. 2025 yılında NASA Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’nu fırlatmayı planlıyor. Roman uzaya ulaştığınd­a Hubble Uzay Teleskobu’nun ayna çapına eşdeğer

2,4 metrelik bir aynaya sahip olacak. Ancak teleskop, kuzeni Hubble’dan 100 kat daha geniş bir görüş açısına sahip olacak.

Roman birçok farklı amaç için tasarlandı. Bunların arasında bir galaksiyi bir arada tutan ancak galaksiler birbirinde­n iten karanlık madde - karanlık enerji ikiz bulmacasın­ı çözmek de var. Yapacaklar­ı arasında başıboş gezegenler­i tespit etmek için mikromerce­klenmeyi kullanmak da var. Roman Mars kütlesinde­n (Dünya’nın %10’u kütle) 100 Dünya kütlesine kadar başıboş gezegenler­i tespit edebilecek kadar hassas. Böylelikle Samanyolu’ndaki başıboş gezegenler­in sayısını şimdiye kadar olduğundan daha iyi bir şekilde tespit edebilecek.

İşte bu noktada Güneş Sistemi’nin bugünkü haline nasıl geldiğini anlamış olacağız. Bu bize yaşam barındırab­ilir başka dünyalar aradığımız zaman içinde bulunduğum­uz devasa ve karmaşık evrende ne tür gezegen sistemleri aramamız gerektiğin­i de söyleyecek.

 ??  ??
 ??  ?? Altta: Ay’ı oluşturduğ­u düşünülen bir olayda, başka bir gezegen Dünya’ya çarpmıştı
Altta: Ay’ı oluşturduğ­u düşünülen bir olayda, başka bir gezegen Dünya’ya çarpmıştı
 ??  ?? Sol altta: Gezegen kütleli mercekler, başıboş gezegenler yerine minyatür karadelikl­er de olabilir
Sol altta: Gezegen kütleli mercekler, başıboş gezegenler yerine minyatür karadelikl­er de olabilir
 ??  ?? Solda: Başka bir gezegen sistemine yakın geçiş yapan bir yıldız, buradan bir gezegeni koparabili­r
Solda: Başka bir gezegen sistemine yakın geçiş yapan bir yıldız, buradan bir gezegeni koparabili­r
 ??  ?? Üstte: 2025 yılında fırlatılma­sı planlanan Roman Uzay Teleskobu başıboş gezegenler­i arayacak
Üstte: 2025 yılında fırlatılma­sı planlanan Roman Uzay Teleskobu başıboş gezegenler­i arayacak
 ??  ??
 ??  ??

Newspapers in Turkish

Newspapers from Türkiye