Asteroid Etrafında İlk Halka Sistemi

Chariklo’da iki halka bulundu

Aralarında ESO La Silla Gözlemevi’nin de yer aldığı birçok Güney Amerika yerleşkesinden gerçekleştirilen gözlemlerle, Chariklo adlı uzak bir asteroidin iki adet yoğun ve ince halka sistemine sahip olduğu sürpriz bir şekilde keşfedildi. Bu, şimdiye kadar halkaya sahip olduğu bulunan en küçük ve Güneş Sistemi’nde bu özelliğe sahip — çok daha büyük gezegenler olan Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’den sonra — beşinci nesnedir. Halkaların kökeni bir gizem olarak kalırken, bir çarpışmadan kalan kalıntılar olabileceği tahmin edilmektedir. Yeni sonuçlar Nature dergisinin 26 Mart 2014 tarihli sayısında çevrimiçi olarak yayınlanmıştır.

Satürn’ün halkaları gökyüzündeki en dikkat çekici görünümlerden biridir, ve daha az belirgin olan halka sistemleri diğer dev gezegenlerin etrafında da bulunmuştur. Birçok dikkatli araştırmaya rağmen, Güneş Sistemi’nde Güneş’in etrafında dolanan daha küçük nesnelerin etrafında şimdiye kadar halkalar bulunamamıştı. Şimdi uzak cüce gezegen [1] (10199) Chariklo’nun [2] bir yıldızın önünden geçişi sırasında iki adet ince halkayla çevrili olduğu görülmüştür.

“Bir halka aramıyorduk ve Chariklo gibi küçük nesnelerin de bunlara sahip olduklarını düşünmemiştik, bu nedenle keşif — ve sistemde gördüğümüz hayret verici detaylar — tamamen bir sürpriz olarak karşımıza çıktı!” diyor gözlem kampanyasını planlayan ve yeni makalenin ilk yazarı Felipe Braga-Ribas (Ulusal Gözlemevi/MCTI, Rio, Brezilya).

Chariklo, Güneş Sistemi’nin dış kısmında Satürn ve Uranüs gezegenleri arasındaki yörüngede yer alan Centaurus [3] adlı nesnelerin en büyük üyelerinden biridir. Tahminler 3 Haziran 2013’te UCAC4 248-108672 adlı yıldızın önünden geçeceğini ve bunun Güney Amerika’dan görülebileceğini göstermiştir [4]. Aralarında ESO’nun Şili’deki La Silla Gözlemevi’nde bulunan 1.54-metrelik Danimarka ve TRAPPIST’in de olduğu yedi farklı bölgedeki teleskopları kullanan gökbilimciler birkaç saniye boyunca ışığı Chariklo tarafından engellenen yıldızın gözden kaybolduğunu izleme imkanı buldular — bir örtülme olayı gerçekleşti [6].

Ancak beklediklerinden çok daha fazla şey buldular. Ana örtülmenin birkaç saniye öncesinde ve sonrasında, yıldızın görünür parlaklığında, birbirlerinden uzak iki adet hafif sönümleme gerçekleşti [7]. Chariklo etrafındaki birşey ışığı engellemişti! Farklı yerleşkelerden alınan görüntüler karşılaştırıldı ve ekip asteroidin sadece şekli ve boyutunu değil, ayrıca yeni keşfedilen halkaların da şeklini, kalınlığını, yönelimini ve diğer özelliklerini de ortaya çıkarabildi.

Ekip keskin sınırlara sahip ve sadece yedi ve üç kilometre genişliğinde iki adet halkadan oluşan bir sistem bulmuş oldu, halkalar arasındaki temiz alan ise dokuz kilometre genişliğinde — gözlenen küçük nesnenin yörüngesi Satürn’ün ötesinde ve çapı 250-kilometre kadardır.

“Benim için, sadece bir halka sistemini tespit edebilmek değil, aynı zamanda bunun iki ayrı halka olduğunu da belirlemek oldukça heyecan vericiydi, diye ekliyor ekibin üyelerinden Uffe Gråe Jørgensen (Niels Bohr Enstitüsü, Kopenhag Üniversitesi, Danimarka). “Bu buzlu nesnenin yüzeyinde olmanın — hızlı bir spor arabanın kolayca kaçış hızına ulaşabileceği ve uzaklaşarak uzaya kaçabileceği kadar küçük — ve bize Ay’dan 1000 kez daha yakın, 20-kilometre genişliğindeki halka sistemini izlemenin nasıl olacağını hayal etmeye çalıştım.” [8]

Birçok soru halen cevaplanmamış olarak kalsa da, gökbilimciler bu çeşit bir halkanın bir çarpışmadan sonra kalan enkazdan sonra ortaya çıkmış olabileceğini düşünüyor. Küçük uydular tarafından da iki ayrı, dar halkaya hapsedilmiş olabilirler. “Şayet, halkalar gibi, Chariklo’nun keşfedilmeyi bekleyen en az bir uydusunun da olduğunu düşünüyoruz, diye ekliyor Felipe Braga Ribas.

Halkalar sonradan ortaya çıkan küçük bir uydunun da oluşabileceği olgusunu kanıtlıyor olabilir. Birbirini izleyen bu tür olaylar, çok daha büyük ölçekte, kendi uydumuz Ay’ın da Güneş Sistemi’nin erken dönemlerindeki oluşumunu ve bunun yanısıra diğer gezegenlerin ve asteroidlerin etrafındaki birçok uydunun da kökenlerini açıklayabilir.

Projenin yürütücüleri keşfedilen halkaların isimlerini geçici olarak Brezilya’nın kuzey ve güney uçlarında bulunan Oiapoque ve  Chuí nehirlerinden esinlenerek belirlediler [9].

Notlar

[1] Güneş’in etrafında dolanan ve oldukça küçük kütleleri nedeniyle kendi kütleçekimleri altında neredeyse küresel bir şekil alamayan tüm nesneler IAU (Uluslar-arası Gökbilim Kurumu) tarafından artık küçük güneş sistemi nesneleri olarak adlandırılıyor. Bu sınıfa şimdilik çoğu Güneş Sistemi asteroidleri, Yere-yakın nesneler (NEO), Mars ve Jüpiter Trojan asteroidleri, çoğu Centaur, çoğu Neptün-geçişi yapan (TNO) nesneler ve kuyruklu-yıldızlar giriyor. Asteroid ve cüce gezegen kelimeleri de resmi olmayan kullanımda çoğunlukla aynı anlama geliyorlar.

[2] IAU Cüce Gezegen Merkezi Güneş Sistemi’ndeki küçük nesnelerin tespit edilmesini teşvik eden bir merkezdir. Buradan verilen isimler iki kısımlıdır, bir sayı — önceden keşif sırasıydı şimdi ise iyi-belirlenmiş yörünge sırası olarak — ve bir isim.

[3] Centaurlar dış Güneş Sistemi’nde yer alan kararsız yörüngelere sahip nesnelerdir ve çoğunlukla dev gezegenlerin yörüngelerine geçiş yapabilirler. Yörüngeleri sürekli tedirgin edildiğinden kendi yörüngelerinde sadece milyonlarca yıl kalabilmektedirler. Centaurlar, Mars ve Jüpiter gezegenleri arasında kalan çok sayıdaki ana asteroid kuşağı nesnelerinden farklıdırlar ve Kuiper Kuşağı bölgesinden gelmiş olabilirler. İsimleri — efsanevi centaurlar gibi —  iki farklı şeyin bazı özelliklerini paylaşmalarından dolayı veriliyor, buradakiler ise kuyruklu-yıldızlar ve asteroidler. Chariklo ise daha çok bir asteroide benzemekle birlikte herhangi bir kuyruklu-yıldız aktivitesi göstermemiştir.

[4] Geçiş etkinliği ESO’nun La Silla Gözlemevi’ndeki MPG/ESO 2.2-metre teleskopu ile tahmin edilmiştir ve yeni bir yayın basılmıştır.

[5] ESO’nun La Silla Gözlemevi’ndeki Danimarka 1.54-metre ve TRAPPIST teleskoplarının yanısıra, olay şu gözlemevlerinde de gözlendi: Şili Pontifícia Katolik Üniversitesi’nde (PUC) bulunan Santa Martina Katolik Üniversite Gözlemevi (UCO), Chapel Hill; Kuzey Karolina Üniversitesi tarafından işletilen PROMPT teleskopları, Ulusal Astrofizik Lab. Pico dos Dias Gözlemevi (OPD/LNA) – Brezilya; Güney Astrofizik Teleskopu (SOAR); Searchlight Gözlemevi Ağı’nın bir parçası olan Caisey Harlingten’in 20-inç düzlemdalga teleskopu, R. Sandness’in San Pedro de Atacama Göksel Keşifler teleskopu, Estadual de Ponta Grossa Üniversite Gözlemevi; Los Molinos Gökbilim Gözlemevi (OALM) — Uruguay; Gökbilim Gözlemevi, Kordoba Devlet Üniversitesi, Arjantin; Polo Astronômico Casimiro Montenegro Filho ve El Catalejo Gözlemevi, Santa Rosa, La Pampa, Arjantin.

[6] Böyle uzak bir nesnenin hassas boyut ve şeklini tespit edebilmenin tek yolu budur — Chariklo sadece 250 kilometre çapındadır ve yeryüzünden yaklaşık bir milyar kilometreden fazla uzaklıktadır. En iyi teleskopla görüntüleme işlemlerinde bile bu kadar küçük ve uzak bir nesne sadece sönük bir ışık noktası gibi görünecektir.

[7] Uranüs’ün halkaları ve Neptün’ün etrafındaki halka yayları, benzer örtülme gözlemleri ile 1977 ve 1984’te bulunmuştur. Neptün halkasının keşfinde yine ESO teleskoplarının payı vardı.

[8] Daha doğru ifade edilirse, aracın biraz hızlı olması gerekiyor — Bugatti Veyron 16.4 ya da McLaren F1 gibi — çünkü buradaki kaçış hızı yaklaşık olarak 350 km/saat’tir.

[9] Bu isimler sadece resmi olmayan kullanımlar içindir, resmi adlandırma daha sonra IAU tarafından önceden belirlenen kurallara göre gerçekleştirilecektir.

Videolar:

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)