Webb Teleskobu, Dış Güneş Sistemindeki Hızlanan Nesneden Gelen Gizemli Gaz Jetlerini Yakaladı…
Bilim insanları, Güneş Sistemi’nin dış kesimlerinde hızla ilerleyen bu nesneden beklenmedik bir gaz çıkışı olduğunu ortaya çıkardı.
Aynı isimli Antik Yunan mitolojik yaratığına benzer şekilde, astronomideki sentorlar da dinamik bir ara fazdadır: Neptün’ün ötesindeki uzak ve sabit yörüngelerini terk edip iç güneş sistemine göç ederken aynı zamanda aktif bir kuyrukluyıldız fazına girerler. Milyarlarca yıl boyunca dış güneş sisteminin dondurucu sınırlarında saklanarak, güneş sistemimizin doğuşu hakkında temel içgörüleri korurlar ve bu geçici aşamada yavaşça çözülmeye başladıklarında benzersiz bir şekilde ortaya çıkarlar.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan bir gökbilimciler ekibi, dış güneş sistemindeki en aktif ve ilgi çekici nesnelerden biri olan Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1’i gözlemledi. Teleskop tarafından yakalanan yüksek düzeydeki ayrıntı, daha önce bilinmeyen yeni gaz jetlerinin keşfedilmesine yol açtı ve bu da sentorların ve gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair teorileri bilgilendirmeye yardımcı oluyor.
Webb Uzay Teleskobu Buzlu Centaur 29P’den Gelen Olağandışı Uçucu Gaz Jetlerini Ortaya Çıkardı
Antik Yunan mitolojisinin bir parçası olan yarı insan yarı at yaratıklardan esinlenen astronomi alanı, kendine özgü bir sentor türüne sahiptir: Jüpiter ve Neptün arasında Güneş’in etrafında dönen uzak nesneler. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, bu nesnelerden birinden çıkan gazları haritalayarak çeşitli bir bileşim önerdi ve güneş sisteminin oluşumu ve evrimi hakkında yeni bakış açıları sağladı.
Sentorlar , son birkaç milyon yılda gezegenlerin hafif kütle çekimsel etkileriyle Neptün’ün yörüngesine taşınmış eski trans-Neptün nesneleridir ve sonunda kısa dönemli kuyrukluyıldızlar haline gelebilirler. Yörüngesel evrimlerinin geçiş aşamasında oldukları anlamında “melez”dirler: Birçoğu hem trans-Neptün nesneleri (soğuk Kuiper Kuşağı rezervuarından) hem de Güneş etrafındaki tekrarlanan yakın geçişlerle büyük ölçüde değiştirilmiş nesneler olan kısa dönemli kuyrukluyıldızlarla ortak özelliklere sahiptir.
Sentor Kompozisyonu ve Aktivitesini Anlamak
Bu küçük buzlu cisimler yörüngesel geçiş evresinde olduklarından, bilim insanları bunların bileşimini, gaz çıkarma aktivitelerinin ardındaki nedenleri (yüzeyin altında yatan buzların kaybı) ve dış Güneş Sistemi’ndeki ilkel buzlu cisimlerle evrimleşmiş kuyrukluyıldızlar arasında nasıl bir bağlantı görevi gördüklerini anlamaya çalıştıkça çeşitli çalışmaların konusu oldular.
Bilim insanlarından oluşan bir ekip yakın zamanda Webb’in NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf) cihazını kullanarak Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (kısaca 29P) hakkında veri elde etti. Bu nesne, son derece aktif ve yarı periyodik patlamalarıyla bilinir. Yoğunluğu her altı ila sekiz haftada bir değiştiği için dış güneş sistemindeki en aktif nesnelerden biridir. Yeni bir karbon monoksit (CO) jeti ve daha önce görülmemiş karbon dioksit (CO 2 ) gazı jetleri keşfettiler. Bu jetler, centaur’un çekirdeğinin doğasına dair yeni ipuçları veriyor.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, dış güneş sistemindeki en aktif nesnelerden biri olan Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1’i gözlemledi. Centaurlar, Kuiper Kuşağı rezervuarındaki ve kısa periyotlu kuyrukluyıldızlardaki trans-Neptün nesneleriyle aynı özellikleri paylaşmaları anlamında “melez” nesnelerdir. Bir bilim insanları ekibi, Centaur 29P’yi incelemek için Webb’in NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf) cihazını kullandı. Centaur 29P’nin önceki radyo dalga boyu gözlemlerinden elde edilen veriler Dünya’ya doğru yönelmiş bir karbon monoksit (CO) gazı jeti gösterirken, Webb jetin bileşimini daha ayrıntılı bir şekilde çözümledi ve ayrıca centaur’un daha önce hiç görülmemiş birden fazla özelliğini tespit etti: kuzey ve güney yönlerinde yayılan iki karbondioksit (CO2) jeti ve kuzeye doğru yönelen başka bir CO jeti. Centaur 29P’nin farklı CO ve CO2 bolluğu, gövdenin oluşumu sırasında bir araya gelen farklı parçalardan oluşmuş olabileceğini düşündürmektedir. Ancak, Centaur 29P’nin gaz çıkarma aktivitesini açıklayan diğer senaryolar hala değerlendirilmektedir
Webb’in Açıklayıcı Gözlemleri
“Sentorlar gezegen sistemimizin oluşumunun kalıntılarından biri olarak düşünülebilir. Çok düşük sıcaklıklarda saklandıkları için güneş sisteminin erken evrelerindeki uçucu maddeler hakkında bilgi saklarlar,” diyor çalışmanın baş yazarı, NASA’nın Maryland, Greenbelt’teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve Washington, DC’deki Amerikan Üniversitesi’nden Sara Faggi. “Webb gerçekten de bizim için etkileyici olan bir çözünürlük ve hassasiyetin kapısını açtı — verileri ilk gördüğümüzde heyecanlandık. Daha önce böyle bir şey görmemiştik.”
Centaur’ların uzak yörüngeleri ve bunun sonucunda oluşan sönüklük, geçmişte detaylı gözlemleri engellemiştir. Centaur 29P’nin önceki radyo dalga boyu gözlemlerinden elde edilen veriler, genel olarak Güneş’e (ve Dünya’ya) doğru yönelmiş, CO’dan oluşan bir jet olduğunu göstermiştir. Webb, bu doğrudan jeti tespit etmiş ve büyük aynası ve kızılötesi yetenekleri sayesinde su (H 2 O) ve CO 2 dahil olmak üzere birçok başka kimyasalı da hassas bir şekilde aramıştır . İkincisi, karbonun güneş sistemi boyunca depolandığı ana formlardan biridir. 29P’nin atmosferinde, bu gövdede bulunan aşırı soğuk sıcaklıklarla ilişkili olabilecek, su buharına dair net bir belirti tespit edilmemiştir.
Bu, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf) aleti tarafından toplanan verilere dayalı olarak Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1’in gaz çıkarma aktivitesini tasvir eden bir animasyondur. Centaur 29P, dış güneş sistemindeki en aktif nesnelerden biridir ve parlaklıkta yarı periyodik patlamalar yaşar. Video, bir sanatçının Centaur 29P konseptine daha yakından bakmak için yakınlaştırma yaparak başlar. Sahne, nesnenin farklı açılardan incelenebilmesi için centaur döndürülmeden önce dört farklı gaz jetini tanımlamaya yardımcı olan grafiklerle kaplanmıştır. Kaynak: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)
Webb’in Verilerinden İçgörüler
Teleskopun benzersiz görüntüleme ve spektral verileri daha önce hiç görülmemiş özellikleri ortaya çıkardı: kuzey ve güney yönlerinde yayılan iki CO2 jeti ve kuzeye doğru bakan başka bir CO jeti. Bu, Centaur 29P’de CO2’nin ilk kesin tespitiydi .
Webb tarafından toplanan verilere dayanarak, ekip jetlerin yönelimini ve kökenini anlamak için jetlerin 3B bir modelini oluşturdu. Modelleme çabaları sayesinde jetlerin sentorun çekirdeğindeki farklı bölgelerden yayıldığını buldular, ancak çekirdeğin kendisi Webb tarafından çözülemiyor. Jetlerin açıları, çekirdeğin farklı bileşimlere sahip farklı nesnelerin bir araya gelmesi olasılığını düşündürüyor; ancak diğer senaryolar henüz dışlanamıyor.
“Centaur 29P’nin yüzeyindeki CO ve CO2 bolluğunda bu kadar büyük farklılıklar olması, 29P’nin birkaç parçadan oluşmuş olabileceğini düşündürüyor,” diyor NASA Goddard’daki çalışmanın ortak yazarı Geronimo Villanueva. “Belki de iki parça bir araya gelerek, ayrı oluşum yollarından geçen çok farklı gövdelerin bir karışımı olan bu centauru oluşturdu. Bu, ilkel nesnelerin Kuiper Kuşağı’nda nasıl yaratıldığı ve depolandığına dair fikirlerimize meydan okuyor.”
Cevaplanmamış Sorular ve Gelecekteki Araştırmalar
Centaur 29P’nin parlaklıktaki ani artışların nedenleri ve CO ve CO2 jetleri yoluyla gaz salınımı aktivitesinin ardındaki mekanizmalar , daha fazla araştırma gerektiren iki önemli ilgi alanı olmaya devam ediyor.
Kuyrukluyıldızlar söz konusu olduğunda, bilim insanları jetlerinin genellikle suyun gaz çıkışıyla çalıştığını biliyorlar. Ancak, sentorların konumu nedeniyle su buzunun süblimleşmesi için çok soğuklar, bu da gaz çıkışı aktivitelerinin doğasının kuyrukluyıldızlardan farklı olduğu anlamına geliyor.
Kuzey Carolina, Boone’daki Appalachian Eyalet Üniversitesi’nde çalışmanın ortak yazarlarından Adam McKay, “Bu nesneye yalnızca bir kez, zamanın bir anlık görüntüsü gibi bakmaya vaktimiz oldu,” dedi. “Geriye dönüp Centaur 29P’ye çok daha uzun bir zaman dilimi boyunca bakmak istiyorum. Jetler her zaman bu yönelime mi sahip? Belki de dönüş periyodunda farklı bir noktada açılan başka bir karbon monoksit jeti var mı? Bu jetlere zaman içinde bakmak, bu patlamaları neyin tetiklediğine dair bize çok daha iyi içgörüler sağlayacaktır.”
Ekip, Centaur 29P hakkındaki anlayışlarını artırdıkça aynı teknikleri diğer centaurlara da uygulayabileceklerini umuyor. Astronomi topluluğunun centaurlar hakkındaki kolektif bilgisini geliştirerek, aynı zamanda güneş sistemimizin oluşumu ve evrimi hakkındaki anlayışımızı da iyileştirebiliriz.
