GÖKYÜZÜNDEKİ ANTİKALAR: KUYRUKLUYILDIZLAR

Merhaba! Mart ayının son AstroNotlar’ına hoşgeldiniz! Bugünkü konumuz gökyüzünün yakın zamanlı antikaları olan kuyrukluyıldızlar. Hem gökyüzünün doğal havai fişek gösterilerini sunan bu yaşlı dostlarımız hakkında genel bir bilgi sahibi olalım, hem de son zamanlarda bu konudaki yeni keşiflere bir göz atalım istedik.

Kuyrukluyıldızlar için en sık duyduğumuz benzetme onların devasa kar topları olduğunu söyler. Birkaç kilometreden onlarca kilometreye değişen büyüklükleriyle bu dev kar topları, Güneş etrafında epeyce büyük ve basık, eliptik yörüngelerde dolanırlar. Güneş’e yaklaştıkları zaman hızlanıp Güneş’ten uzaklaştıklarında yavaşlayan kuyrukluyıldızların Güneş Sistemi’nde en çok vakit geçirdikleri yer ya Kuiper kuşağı ya da Oort bulutudur. Güneş etrafında bir turunu tamamlaması 200 yıldan uzun süren kuyrukluyıldızların Oort bulutu’ndan, 200 yıldan az sürenlerin ise Kuiper Kuşağı’ndan geldikleri varsayılır. 

1900-1992 yılları arasında yaşamış olan Hollandalı astronom Jan Oort’un keşfi olduğu için onun adıyla anılan Oort bulutu muhtemelen trilyonlarca kuyrukluyıldıza ev sahipliği yapıyor. 

Neptün yörüngesinin ötesinde, Güneş’ten yaklaşık 30 ila 100 Astronomi birimi mesafede bir bölgeyi kaplayan Kuiper kuşağı ise nihayetinde kuyrukluyıldıza dönüşebilecek çok sayıda buzul yapıda gökcismi içermekte. Mesafelerin tam olarak anlaşılabilmesi için Güneş ile Dünya arasındaki mesafeyi 1 astronomi birimi olarak adlandırdığımızı ve bunun da yaklaşık 150 milyon kilometre olduğunu hatırlayalım. 

Gerek Oort bulutunda, gerekse Kuiper kuşağında yer alan bu kuyrukluyıldızlar herhangi bir sebeple yörüngelerinde bir tedirginlik oluştuğu zaman Güneş’e doğru yola koyulurlar. Eğer civarda kütlesi daha büyük bir yıldız olsaydı, muhtemelen ona doğru giderlerdi. Hiperbolik veya parabolik yörüngelerle Güneş’e gittikçe hızlanarak yaklaşan kuyrukluyıldızlar, Güneş’e en yakın noktaya geldikten sonra yeniden ivmelenerek Güneş’ten uzaklaşır ve yörüngelerindeki yolculuklarına devam ederler.  

İçlerindeki buz ve kayalık yapıyı göz önüne aldığımızda bunları devasa kar topları olarak adlandırmak hiç de yanlış olmaz. Kuyrukluyıldızın ana gövdesi de diyebileceğimiz ve buz ve taş karışımından oluşan çekirdeğin boyutları yaklaşık 500 metreden 60 km’ye kadar değişebilir. 60 km tabii ki en uç nokta. Her ne kadar Hale-Bopp kuyrukluyıldızı bu rekora imza atmış olsa da Güneş sistemimizi her 75 yılda bir ziyarete gelen en bilindik kuyrukluyıldızlardan Halley’in çekirdeği irice bir patates boyutlarında, yaklaşık 15 x 8 x 8 km. Evet biraz fazla iri bir patates olabilir, ne var yani? Biz onu böyle de seviyoruz. İlla daha küçük çekirdekli bir kuyrukluyıldız isterseniz size bunun neredeyse yarısı büyüklükte bir çekirdeğe sahip Borrelly kuyrukluyıldızını önerebiliriz. 

Çekirdekleri bir yana, kuyrukluyıldızların asıl göz alıcı yanı tabii ki kuyrukları! Kuyrukları diyoruz, çünkü tek kuyruğu yok bunların, iki tane var! Kuyruklardan birisi tozdan, birisi de gazdan oluşur. Yörüngesi boyunca kuyrukluyıldızın yüzünü sürekli Güneş’e döndüğünü varsayarsak, bu kuyruklar sürekli arkada kalır, tıpkı bir at kuyruğu gibi. Güneş’ten gelen ışınım basıncı bu kuyrukların her zaman Güneş’ten aksi istikamete yönelmesine neden olur; kuyrukluyıldız Güneş’e düşerken bile! 

cometarytails.gif
Kuyrukluyıldız’ın kuyruğunun doğrultusu (Kaynak: The SAO Encyclopedia of Astronomy)

Güneş’e düşerken mi? Maalesef evet. Güneş’e aşık bu antik gökcisimleri yüzlerce yıllık yoldan gelip o çok sevdikleri Güneş’in dibine girmekte ısrarcı olunca, nihayetinde ya Güneş’e düşüyorlar ya da Güneş yakınındaki aşırı sıcaklık nedeniyle buz yapıları eriyor ve parçalara ayrılıp yok oluyorlar. 2013 yılının meşhur kuyrukluyıldızı ISON’u bilenler, başına gelenleri hatırlayacaktır. Yörüngesi boyunca Güneş’e yaklaştıkça parlayan, her geçen gün gözlemcileri kendisine, daha doğrusu kuyruklarına hayran bırakan ISON, nihayetinde Güneş’e Merkür’den 10 kat daha yakın bir noktaya geldiğinde eriyip parçalanmıştı. Neyse ki bu zavallı kuyrukluyıldızın ölümüyle, bilim insanları kuyrukluyıldızların yapısına dair bir çok şey öğrendi. 

ISON’un ölümü (Kaynak: ESA)

Dünya ile Güneş arasında özel bir yörüngede konumlandırılmış ve ana işi Güneş’i gözlemlemek olan SOHO uydusundan daha önceki yazılarımızda kısaca bahsetmiştik. 1995 yılında yörüngeye fırlatılan SOlar Heliospheric Observatory, sadece 2 yıl görevde kalacak şekilde tasarlanmışken, 1995’ten bugüne gözlemlerini sürdürüyor. Güneş’in yapısını ve Dünya ile Güneş etkileşimini daha iyi anlayabilmemiz hedefiyle tasarlanan uydu, aynı zamanda astronomi tarihinin en baskın kuyrukluyıldız avcısı olmayı da başardı. Güneş’e aşırı yaklaşarak bir yerden sonra Güneş’in çekimine kapılıp Güneş’in üstüne düşüveren bu zavallı kuyrukluyıldızlar SOHO’nun Geniş Açılı Spektroskopic Koronograf Kamerası’nın (Large Angle and Spectroscopic Coronograph Camera) en popüler görüntülerini oluşturdular. Bu kamera sayesinde SOHO 20 yılda yaklaşık 3000 tane kuyrukluyıldız keşfetti.

Vaktimizin neredeyse tamamını evde geçirdiğimiz bu uzun günlerde olur da SOHO’yu yakından incelemek, hatta kağıttan minik bir modelini yapmak isterseniz, bu dosyaya göz atabilirsiniz. Çıktı almaya hazır!

Comets – classification, parts, orbit, most notable comets, discovery
Kuyrukluyıldızın bölümleri. Kuyrukluyıldızın hareket doğrultusunun önündeki ince gaz ve toz kısmına “kuyrukluyıldızın saçı” denir. Arka tarafta kalan kısma ise “kuyruk” adı verilir. (Kaynak: Solar Story)

Kuyrukluyıldızlar Güneş’e yaklaştıkça hem hızlanıyorlar hem de parlaklaşıyorlar. Hızlanmanın, Güneş’in kütle çekimi etkisiyle olduğunu anladık ama neden parlaklaşıyorlar? Yapısının büyük kısmı buzdan oluşan kuyrukluyıldızın Güneş’e yaklaşmasıyla artan sıcaklık nedeniyle dış katmanlarındaki buzul yapı erimeye başlar ve farklı sıcaklıklarda farklı gazlar salınır. Bu da kuyrukluyıldızın hem parlaklığının hem de renginin değişmesine neden olur. Kuyrukluyıldızı çeşitli dalgaboylarında gözlemleyerek yapısını anlamak mümkün. Güneş civarında artan sıcaklık, kuyrukluyıldızın yüzeyindeki toz parçacıklarının, kuyrukluyıldızın saçı olarak adlandırdığımız kısmına doğru uçuşmasına neden olur. Bu nedenle de kuyrukluyıldızın saçı önceki zamanlara göre daha kızıl görünürken yüzeyindeki tozun havaya kalkmasıyla açığa çıkan kuyrukluyıldız çekirdeği daha mavi görünür. 

Amatör astronomların en sevdiği gökcisimlerinden olan kuyrukluyıldızların keşfinin görece kolay olduğunu söyleyebiliriz. Kolay derken, eğer bir kuyrukluyıldız keşfetmeyi kafanıza koymuşsanız tabii ki yine soğuk ve uykusuz geceler sizi bekliyor demektir. Her ne kadar günümüzdeki keşiflerin büyük kısmı artık yörüngedeki uydu teleskoplar yardımıyla gerçekleşse de hala daha amatör astronomların da nemalanabildikleri alanlardan birisi kuyrukluyıldızlardır. Düzenli bir şekilde gökyüzünün belirli bölgelerini gözleyen amatör astronomlar, bir süre sonra bu bölgeleri avuçlarının içi gibi bilir hâle geliyorlar. Basit bir teleskop ve bilgisayar ikilisini karanlık bir yere kurduktan sonra yapmanız gereken gökyüzünün seçtiğiniz bölgesini yaklaşık 10 dakika aralıklarla 3 veya 5 kere görüntülemek. Her ne kadar yörünge dönemleri yüz yıllar sürse de biliyoruz ki kuyrukluyıldızlar Güneş civarında epeyce hızlı hareket ediyor. Bu da çıplak gözle olmasa bile kuyrukluyıldızların hareketinin böylesi basit fotoğrafik gözlemlerle fark edilebileceği anlamına geliyor. Onar dakika arayla çekilmiş bu fotoğraflar arasında hareket eden bir nokta görürseniz, kuyrukluyıldız keşfinize giden ilk önemli ipucunu yakaladınız demektir. Görüntüler arasındaki farkı hızlıca ortaya koyan yazılımlar sayesinde bu ipucunu bulmak günümüzde epey kolay. Yoksa saatlerce üzerinde sadece noktalar olan fotoğraflara bakarak, aralarında konumu değişen tek bir nokta bulmaya çalıştığınızı düşünsenize! Diyelim ki hareketli bir nokta buldunuz. Hala daha bir keşif yapmış sayılmazsınız! Bundan sonra yapmanız gereken teleskobunuzla bu hareket halindeki cisme yakından bakmak. Bir gecede onlarca hatta belki yüzden fazla böyle cisim görebilirsiniz. Bir kuyrukluyıldız keşfetmek ne kadar sürer diye sorulan ünlü kuyrukluyıldız avcılarından Lovejoy, “ortalama 2 yıl” cevabını veriyor. Her 2-3 yılda bir bir kuyrukluyıldız bulduğunuzu düşünsenize!

Önceki yazılarımızda yörüngemizdeki yapay uyduların ve onların kalıntılarının çokluğundan bahsetmiştik. Sabit noktalar, yani yıldızlar arasında, yer değiştirdiğini gözlemlediğimiz cisimlerin çoğunu işte bu uydular ve kalıntıları oluşturur. Geri kalanın büyük bir kısmını da asteroidler ve hali hazırda bilinen kuyrukluyıldızlar oluşturuyorsa, iki yıl boyunca hemen hemen her gece düzenli gözlem yapmanız durumunda bir tane kuyrukluyıldız bulmak pek de hafife alınacak bir başarı değil. Öte yandan bu işin çekirdek çitlemek gibi bağımlılık yapan bir yanı olduğunu söylemek de mümkün. Zaten bu yüzdendir ki bu kuyrukluyıldız avına bir kere gönlünüzü kaptırdınız mı dur durak bilmeden devam etmek isteyeceğinizi tahmin ediyoruz. Tabii ki “bir kuyrukluyıldız keşfettim” diyebilmek için işin içine biraz daha gözlem ve matematik de giriyor ama o detayları şimdilik gök mekaniği meraklılarının araştırmalarına bırakıyoruz. 

Sıcaklıklarına, daha doğrusu soğukluklarına ve bileşimlerindeki toz, buz, karbondioksit, amonyak ve metan karışımına bakıldığında kuyrukluyıldızların 4.6 milyar yıl önce Güneş Sistemi ile aynı zamanda oluşan kalıntılar oldukları düşünülüyor. Güneş Sistemi’nin oluşumundaki malzeme bileşimi hakkında fikir sahibi olmamıza yardımcı olan kuyrukluyıldızlara, Güneş Sistemi’nin antika dükkanlarıdır da diyebiliriz. Zavallı kuyrukluyıldızlar, önce kirli bir kar topu oldular şimdi de antika dükkanı. Hatta kimi astronomlara göre Dünya’ya su ve organik molekülleri getirenlerin de kuyrukluyıldızlar olması muhtemel. Bu tezin doğruluğunu test edebilmek anlayabilmek için kuyrukluyıldızlara gerçekleştirilmiş bir çok uzay görevi mevcut. Bunlar da başka bir yazının konusu olsun, ne dersiniz? 

Kuyrukluyıldızlar, Güneş’e o kadar yaklaşıyorlar ki nihayetinde dengelerini kaybedip Güneş’in üstüne düşüyorlar diye bahsettik. Bahsettik ama, bu her zaman olan bir olay değil. Hoş, her seferinde Güneş’in üstüne düşseler bile, bu, yörüngeleri boyunca hiçbir parçacık bırakmayacakları anlamına gelmiyor. Ardında irili ufaklı taş parçacıkları bırakan kuyrukluyıldızların yörüngeleri, Dünya yörüngesi ile kesiştiğinde görsel bir şölen sunan meteor yağmurları meydana geliyor. Gece gökyüzünde görüp de dilek dilediğimiz, kimilerimizin kayan yıldız, kimilerimizin akanyıldız adını verdiği o görüntülerin hepsi illa ki bir meteor yağmuruna mı ait, yoksa kuyrukluyıldızlardan başka şeyler de meteorlara neden olabilir mi? Tüm bunları, meteor yağmurlarından bahsedeceğimiz zaman detaylıca inceleyeceğiz. 

Peki bu kuyrukluyıldızlar sadece bizim Güneş Sistemimiz’de mi var? Tabii ki hayır! Basit bir akıl yürütme haricinde bir kanıtımız var mı diğer yıldızların etrafındaki kuyrukluyıldızlara dair? Gelin inceleyelim.

2016 yılında Cambridge Üniversitesi önderliğinde Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ile elde edilen gözlemler, HD 181327 adlı yıldızın etrafında ancak bir kuyrukluyıldızın oluşturabileceği türden düşük seviyede karbonmonoksit ve buz izleri buldular. Bizden 160 ışık yılı ötede bulunan ve benzeri buzlu yapılara ev sahipliği yapan bu yıldızın 23 milyon yaşında olduğu tahmin ediliyor. Güneş sistemimizin 4.6 milyar yaşında olduğunu göz önüne alırsak, bu genç yıldızın bizim Güneş Sistemimizin başlangıç zamanlarını anlamamıza yardımcı olabilmesini umuyoruz. Henüz sadece etrafındaki kuyrukluyıldız ve asteroidlerden oluşan Kuiper kuşağına benzer bir bölgeyi gözlemleyebilmiş olsak da bu yıldızın etrafında gezegen barındırdığı da tahmin edilmekte. Ne var ki günümüz teknolojisi bu gezegenlerin varlığını tespit edecek gözlemsel yetkinlikte değil. 

Bu öngörüden bir yıl sonra, 2017’de, astronomları heyecanlandıran başka bir ziyaretçi Güneş Sistemimiz’e çıkageldi. Başlangıçta bir kuyrukluyıldız olduğu zannedilen Oumuamua’nın aslında bir asteorid olduğu geç olmadan anlaşıldı. 

2019’un Aralık ayında Güneş Sistemi dışında da kuyrukluyıldızlar var mı sorusu bu defa kısaca TESS olarak bilinen Transitting Exoplanet Survey Satellite ile elde edilen gözlemler sayesinde yeniden gündeme geldi. Bu sorunun cevabı artık evet! 1999 yılında fotometrik gözlemlerle varlıkları öngörülen öte-kuyrukluyıldızların gözlemi 20 yıl sonra da olsa nihayet gerçekleştirilebildi. Yayınlanan bu yeni araştırmaya göre bizden yaklaşık 65 ışıkyılı ötedeki Beta Pictoris yıldızının önünden bir öte-kuyrukluyıldız geçtiği tespit edilmiş. Kısa adıyla Beta Pic yıldızının etrafında daha önce ötegezegenler keşfedilmiş olsa da, bu ilk defa başka bir yıldız etrafında keşfedilen öte-kuyrukluyıldız. Üstelik gözlemler ve bilgisayar modelleri de çok iyi bir uyum içinde. 

Öte-kuyrukluyıldızları etrafında dolandıkları başka yıldızlar vesilesi ile gözlemleyişimiz bir yana bir de  2I/Borisov gibi başka diyarlardan bizim Güneş Sistemimiz’i ziyarete gelenler var. 30 Ağustos 2019’da Kırımlı astronom Gennady Borisov’un keşfettiği bu yıldızlararası seyyah, saatte yaklaşık 160.000 km hızla yol almakta. Çapı 1 km civarındaki bu öte-kuyrukluyıldız, yüksek hızı sayesinde Güneş etrafında bir yörüngeye oturmadan veya Güneş’in cazibesine kapılıp ona düşmeden, çoktaan geldiği uzak diyarlara doğru yola koyuldu bile. 2020’nin Temmuz ayı civarında Jüpiter’in de ötesine geçmiş olacak. 

ATLAS Kuyrukluyıldızı (Kaynak: Terry Lovejoy)

Son olarak, bugünlerde gökyüzünde kuyruklarını savura savura gezen ve gittikçe artan parlaklığıyla amatör astronomları bol bol fotoğraf çekmeye şevklendiren C/2019 Y4, nam-ı diğer ATLAS kuyrukluyıldızını gözlemlemek isterseniz Camelopardalis, Türkçe adıyla “Zürafa” takımyıldızı civarına bakmanızı, ama öncesinde mutlaka güncel bir online gökatlası kullanarak gözlem tarihinizde tam olarak nerede bulabileceğinizi kontrol etmenizi öneririz. Bunun için buraya tıklamanız yeterli. 

ATLAS Kuyrukluyıldızı’nın tarihlere göre parlaklığındaki değişim (Kaynak: Terry Lovejoy)

Acaba bu antika dükkanları Dünya’ya yaşamın gelmesinden sorumlu kuryeler de olabilir mi? Kuyrukluyıldızları daha iyi anlamak için yapılan uzay araştırmaları neler? En ilginç kuyrukluyıldızı seçecek olsak ödülü kim alırdı? Tüm bu soruların cevapları için kuyrukluyıldızlara dair bir diğer yazımızı beklemeniz gerekecek.

astronotlar.space@gmail.com e-posta adresimize bahsettiğimiz içeriklere dair düşüncelerinizi belirtebilir, değinmemizi istediğiniz konuları yazabilir, bir kitap, link veya bilgi paylaşımında bulunabilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımızdan bizi takip etmeyi unutmayın. Gelecek hafta görüşünceye dek, gökyüzüne iyi bakın. Hoşçakalın!

E-posta: astronotlar.space@gmail.com
Facebook: facebook.com/astronotlar.space
Instagram: instagram.com/astro_notlar
Twitter: twitter.com/astro_notlar
Anchor: anchor.fm/astronotlar

KAYNAKLAR VE GÖRSELLER

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/interstellar-comet-2iborisov-swings-past-sun

https://www.researchgate.net/publication/1842512_Photometric_stellar_variation_due_to_extra-solar_comets

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2005-144

http://cs.astronomy.com/asy/b/daves-universe/archive/2013/07/01/comets-and-the-oort-cloud-an-excerpt-from-my-upcoming-book.aspx

https://astronomy.com/magazine/greatest-mysteries/2019/07/22-how-are-comets-and-asteroids-related

https://astronomy.com/magazine/ask-astro/2009/11/why-do-comets-have-such-eccentric-orbits?utm_source=asytwitter&utm_medium=social&utm_campaign=asytwitter

https://astronomy.com/news/2019/04/tess-spots-its-first-exocomet-around-one-of-the-skys-brightest-stars

https://astronomy.com/news/2016/05/first-evidence-of-icy-comets-orbiting-a-sun-like-star

https://astronomy.com/news/2020/02/scientists-chart-the-shifting-colors-of-a-comets-seasons

https://www.scientificamerican.com/article/ask-the-experts-how-do-amateur-astronomers-discover-comets/https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_and_Heliospheric_Observatory

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2014/12/Comet_ISON_disintegrates

https://twitter.com/TerryLovejoy66/status/1243111297840861184?s=20

https://twitter.com/TerryLovejoy66/status/1243918568317546496?s=20

https://earthsky.org/space/this-date-in-science-comet-hale-bopp

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.