Güneş Sistemindeki Kuyruklu Yıldızlarda Demir ve Nikel buharı keşfedildi
Avrupa Güney Gözlemevi'nin (European Southern Observatory) Çok Büyük Teleskopu'ndan ( Very Large Telescope) (ESO'nun VLT'si) alınan verileri kullanan Belçikalı gökbilimcilerin çalışması; Güneş Sistemindeki hatta Güneş Sisteminin dışındaki kuyruklu yıldızların atmosferlerinde, normal oranların dışında ve beklenmedik şekilde buharlaşmış halde demir ve nikelin varlığını gösterdi.
Gökbilimciler, kuyruklu yıldızların tozlu ve kayalık iç kısımlarında ağır metaller bulunduğunun daha önce de farkındaydılar. Ancak katı metaller genellikle kolay süblimleşmediğinden (gaz haline dönüşmek / buharlaşmak) onlarla Güneş'ten çok uzaklara seyahat eden soğuk kuyruklu yıldızların atmosferlerindeki düşük sıcaklıklarda karşılaşacaklarını hiç beklemiyorlardı.
İlginç şekide; Güneş'ten 480 milyon kilometreden fazla uzaklaıktaki, yani Dünya ile Güneş arasındaki mesafeden en az üç kat daha uzaklıkta gözlemlenen kuyruklu yıldızlarda da nikel ve demir buharı tespit edildi.
Güneş Sistemi dışındaki kuyruklu yıldızlarda ilk kez ağır metal olduğu keşdefildi
ESO verilerini de kullanan Polonyalı bir ekip tarafından yapılan ayrı bir çalışmada ise buharlaşmış halde nikelin, buzla kaplı yıldızlararası kuyruklu yıldız 2I / Borisov'da da bulunduğunu gösterdi. Bu keşid, Güneş Sisteminden uzaktaki kuyruklu yıldızların soğuk atmosferlerinde, genellikle sıcak ortamlarla ilişkilendirilen ilk kez ağır metaller bulundu.
Her iki keşif akademik ve uluslararası hakemli bilim dergisi Nature'da 17 Mayıs tarihinde yayınlanan makalelerle açıklandı.
Makalede imzaları bulunan astronomlar;, "Son yirmi yılda gözlemlediğimiz tüm kuyruklu yıldızların atmosferinde, yaklaşık 20'sinde ve hatta soğuk uzay ortamında Güneş'ten uzak olanlarda bile demir ve nikel atomlarını tespit etmek büyük sürpriz oldu" diyorlar....
Güneş Sistemindeki kuyruklu yıldızlar üzerine araştırma yağan ekip, farklı mesafelerdeki kuyruklu yıldızların atmosferlerini analiz etmek için spektroskopi adı verilen bir teknik kullanan ESO'nun VLT'sindeki Ultraviyole ve Görsel Echelle Spektrograf (UVES) cihazından alınan verileri kullandı. Bu teknik, gökbilimcilerin kozmik nesnelerin kimyasal yapısını ortaya çıkarmalarını sağlıyor. Teknik, her kimyasal elementin nesnelerden gelen ışık spektrumunda benzersiz bir imza - bir dizi çizgi - bırakmasını temel alıyor.
Güneş Sistemindeki kuyruklu yıldızlarda eşit oranda demir ve nikel atomları vardı
Araştırmayı gerçekleşiren Belçikalı ekip, UVES verilerinde zayıf, tanımlanamayan spektral çizgiler tespit etti ve daha yakından incelendiğinde, nötr demir ve nikel atomlarının varlığına işaret ettiklerini fark etti. Ağır elementlerin tanımlanmasının zor olmasının bir nedeni, çok küçük miktarlarda bulunmalarıdır: Ekip, tahminlere göre kuyruklu yıldızların atmosferindeki her 100 kg su için sadece 1 gr demir ve yaklaşık aynı miktarda nikel bulunduğunu saptadı.
Eşit oranda demir ve nikel bulunması astronomi için neden şaşırtıcı?
Kuyruklu yıldızların atmosferlerinde yaklaşık olarak eşit miktarlarda demir ve nikel bulunması astronomik çalışmalar açısıdan şaşırtıcı. . Çünkü Güneş'te ve Güneş Sistemimizdeki cisimlerde, genellikle nikelden yaklaşık on kat daha fazla demir bulunuyor.
Güneş Sisteminin erken evresini anlamak için önemli fırsat
Bu şaşırtıcı yeni oranlar, gökbilimcilerin erken Güneş Sistemini anlamaları için umut ışığı yakıyor. Ekip elemanlarından Liège Üniversitesi öğretim üyesi Emmanuel Jehin bu fırsatı şöyle açıklıyor: "Kuyruklu yıldızlar yaklaşık 4.6 milyar yıl önce, Güneş Sisteminin erken evresinde oluştu ve o zamandan bu yama yapılarının pek değişmediği anlaşılıyor. Bu da Güneş Sisteminin erken evrelerinde neler olduğunu çözebilmemiz için büyük fırsat. Bu anlamda gökbilimciler için uzayda gezen fosiller gibiler. Bu "fosil" nesneleri ESO'nun VLT teleskobuyla incelerken, yaklaşık 20 yıldır gözden kaçırılan keşfi fark ettik. Bu kuyrukluların atmosferlerinde nikel ve demir vardı ve sistemdeki diğer cismlerin aksine eşit oranlardaydı. Gök cisimlerinde genellikle nikelden 10 kat daha fazla demir vardır. ama biz bu kuyruklu yıldızların atmosferlerinde her iki elementi de yaklaşık aynı miktarı bulduk. Bu önemli çalışmalarının gelecekteki araştırmaların önünü açacağını umuyor. Artık insanlar diğer teleskoplardaki arşiv verilerinde bu hatları arayacaklar. Bunun konuyla ilgili yeni çalışmaları da tetikleyeceğini düşünüyoruz."
Belçikalı ekibin diğer üyesi Damien Hutsemékers ise söz konusu metallarin buhar olarak keşfinin önemine vurgu yapıyor: "Kuyruklu yıldızların çekirdeğinin yüzeyinde oldukça düşük sıcaklıkta süblimleşen (buharlaşan) ve yaklaşık aynı oranlarda demir ve nikeli serbest bırakan özel tür bir malzeme olabileceğini tahmin ediyoruz. Bunun hangi malzeme olabileceğinden henüz emin değiliz. Astronomideki ilerlemeler ve gelişmiş teknik cihazlar bu konudaki çalışmaları hızlandırabilir"
Yıldızlararası ağır metaller
Nature'da yayınlanan bir başka dikkat çekici çalışma, yıldızlararası kuyruklu yıldız 2I / Borisov'un atmosferinde de ağır metallerin bulunduğunu gösteriyor. Polonya'daki ekip, Güneş Sistemimizi ziyaret eden ilk uzaylı kuyruklu yıldız olan gökcismini yaklaşık bir buçuk yıl önce uçarken ESO’nun VLT'sindeki X-shooter spektrografını kullanarak gözlemlemişti. İlerleyen aşamalrdaki çalışmalarda 2I / Borisov’un soğuk atmosferinde de gaz halinde nikel bulunduğunu gösterdi.
Makalenin baş yazarı Polonya Jagiellonian Üniversitesi'nden Piotr Guzik, “İlk başta, atomik nikelin Güneş'ten çok uzakta 2I / Borisov'da mevcut olabileceğine inanmakta zorlandık. Kendimizi ikna edebilmemiz için çok sayıda test ve kontrol yaptık ve nihayetinde bunun gerçek olduğunu kanıtladık” diyor.
Ağır metal buharının sadece çok sıcak gökcisimlerinde bulunacağı iddia ediliyordu
Bulgu şaşırtıcı çünkü bugün yayınlanan iki çalışmadan önce, ağır metal atomlu gazlar yalnızca aşırı sıcak dış gezegenlerin veya Güneş'e çok yakın geçen buharlaşan kuyruklu yıldızların atmosferleri gibi sıcak ortamlarda gözlenmişti. Ancak 2I / Borisov gözlemleri Güneş'ten yaklaşık 300 milyon kilometre uzaktaki bir cisimde bile iki kat daha fazla oranda buharlaşmış ağır metal olduğu gözlemlendi.
Yıldızlararası cisimleri ayrıntılı olarak incelemek astronomi bilimi için temel kaynaklardır. Çünkü bu cisimler kökenlerini oluşturan uzaydaki yıldız ve gezegen sistemleri hakkında paha biçilmez bilgiler taşırlar.
Makaleye imza atan yazarlardan Jagiellonian Üniversitesi gökbiimcisi Michał Drahus, "Gaz halindeki nikelin Galaksinin diğer köşelerinde kuyruklu yıldız atmosferlerinde mevcut olduğunu aniden anladık. Gerek biz Polonyalıların gerekse Belçika ekibin çalışmaları, 2I / Borisov ve Güneş Sistemi kuyruklu yıldızlarının daha önce düşünülenden çok daha fazla ortak noktaya sahip olduğunu gösteriyor. Şimdi Güneş Sistemimizin kuyruklu yıldızlarının diğer gezegen sistemlerinde gerçek benzerlerine sahip olduğunu hayal edebiliriz. Düşünürseniz bu ne kadar muhteşem" diyor.
Nature dergisinde yayınlanan her iki makaleyi ayrıntıları ile görmek için aşağıdaki linkleri kullanabilirsiniz:
“Güneş'ten bile uzak kuyruklu yıldız atmosferlerinde demir ve nikel atomları” (Iron and nickel atoms in comet atmospheres) çalışmasını yürüten ekip, J. Manfroid, D. Hutsemékers'den oluşuyor. & E. Jehin (STAR Enstitüsü, Liège Üniversitesi, Belçika.
“Yıldızlararası kuyruklu yıldız 2I / Borisov'un komasında bulunan gaz atomik nikel” (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03485-4) çalışmasını gerçekleştiren ekip, Piotr Guzik ve Michał Drahus'tan (Astronomik Gözlemevi, Jagiellonian Üniversitesi, Krakov, Polonya).
Yaşar İliksiz - Mistikalem.com
Yorumlar