Bilim dünyası, geçtiğimiz günlerde Türkiye'ye oldukça yakın bir mesafeden geçen ve bilim insanlarını heyecanlandıran bir gelişmeyi konuşuyor. Gezegenimizin yörüngesinde dönen pek çok uluslararası uzay aracı, Kızıl Gezegen'in antik sırlarını çözmeye çalışırken, dikkatlerini uzaya çevirerek 3I/ATLAS adını taşıyan, yıldızlararası boşluktan gelen ve Güneş sistemimize doğru hızla ilerleyen bir kuyruklu yıldıza odaklandı.
Bu, bilim insanlarının Güneş Sistemimizde tespit ettiği üçüncü yıldızlararası nesne olma özelliği taşıyor. Daha önce 2017 ve 2019 yıllarında keşfedilen 1I/ʻOumuamua ve 2I/Borisov'dan sonra gelen bu keşif, bilim insanlarının, teleskop teknolojisindeki ilerlemeler sayesinde bu tür nesneleri artık daha kolay tespit edebildiğini gösteriyor. ʻOumuamua'yı keşfeden teleskobun yalnızca 2010 yılında faaliyete geçtiğini düşünürsek, bu durumun ne kadar büyük bir ilerleme olduğu daha iyi anlaşılıyor.
Tespit Edilebilir Ama Hala Erişilemez
3I/ATLAS'ın ilk gözlemleri, nesnenin Güneş sistemine en derin nüfuzunu gerçekleştirmesinden sadece dört ay önce, 1 Temmuz'da astronomlar tarafından rapor edildi. Ne yazık ki, bu nesnenin yörünge özellikleri nedeniyle Güneş'e en yakın yaklaşımı (perihelion), Dünya'nın Güneş'in karşı tarafında olacağı bir zamana denk geliyor. 3I/ATLAS'ın Dünya'ya en yakın mesafesi Aralık ayında yaklaşık 270 milyon kilometre olacak ve bu da yüksek çözünürlüklü görüntüleme şansını ortadan kaldırıyor. Gözlem geometrisi, Güneş'in parlaklığının Dünya'dan doğrudan görüşü engellediği anlamına da geliyor.
Bu nedenle, aktif bir uzay aracının 3I/ATLAS'a en yakın geçişi, Mars'tan yaklaşık 30 milyon kilometre uzaklıktan Cuma günü gerçekleşti. Gözlem yapması beklenen araçlar arasında NASA'nın Perseverance keşif aracı ve Mars Keşif Yörünge Aracı'nın yanı sıra Avrupa'nın Mars Express ve ExoMars İz Gazı İzleyici (Trace Gas Orbiter) görevleri de bulunuyordu.
Nesnenin bugüne kadarki en iyi görüntüleri, Dünya'ya çok daha yakın konumda bulunan James Webb Uzay Teleskobu ve Hubble Uzay Teleskobu tarafından elde edildi. Bu gözlemler, bilim insanlarının nesnenin boyutunu daraltmasına yardımcı oldu, ancak tahminler hala kesin değil. Hubble'ın görüntülerine göre, 3I/ATLAS'ın buzlu çekirdeği, Empire State Binası büyüklüğünden biraz daha büyük bir alana kadar değişiyor.
Bu, 3I/ATLAS'ın boyutları hakkında öğrenebileceğimiz en fazla bilgi olabilir. Mars'taki uzay araçları, Webb ve Hubble'ın hassas görüntüleme yeteneklerine sahip olmadığından, Cuma günkü gözlemlerden olağanüstü görüntüler beklenmiyor. Ancak bilim insanları, nesneyi bir kuyruklu yıldıza benzeten gaz ve toz bulutu hakkında daha iyi bilgi sahibi olmayı umuyor. Spektroskopik gözlemler, 3I/ATLAS'ın komasında su buharı ve neredeyse yarım milyon kilometreye kadar uzanan sıra dışı derecede güçlü bir karbondioksit izi olduğunu gösterdi.
Salı günü, Avrupa Uzay Ajansı tarafından Mars'tan yakalanan 3I/ATLAS'ın ilk grenli görüntüleri yayınlandı. En iyi görüntüler, NASA'nın Mars Keşif Yörünge Aracı'ndaki HiRISE adlı küçük bir teleskoptan gelecek. NASA'dan gelen görüntüler, devam eden federal hükümet kapanıklığı sona erdikten sonra yayınlanacak.
3I/ATLAS'ın incelenmesi, nesnenin büyük olasılıkla başka bir yıldız sisteminden atıldığına işaret ediyor. Belki de dev bir gezegenle karşılaşması sonucu Güneş sistemimizden milyarlarca yıl boyunca evrende dolaştıktan sonra buraya gelmiş olabilir. Kuyruklu yıldızlar, bazen Jüpiter'e fazla yaklaştıklarında Samanyolu galaksisine atılabiliyor.
Nesne, şu anda yerçekiminin etkisiyle hızlanarak Güneş'e en yakın noktasına doğru ilerliyor. Bu noktada saniyede 68 kilometre gibi oldukça yüksek bir hıza ulaşacak ve bu hız, onun Güneş etrafında kapalı bir yörüngede kalmasını engelleyecek kadar fazla. Bunun yerine, kuyruklu yıldız galaksiye geri fırlayacak ve bir daha görülmeyecek.
Uzaylılar Konusunda Konuşmaya Değer
Gezegen oluşumunu inceleyen herhangi bir bilim insanı, bir yıldızlararası nesneye yakından bakma fırsatını sevinçle karşılar. Böyle bir nesneye bir görev göndermek şüphesiz bilimsel bir kazanım sağlayacaktır. Bu ziyaretçilerin çoğunun, 4.5 milyar yıllık kendi Güneş Sistemimizden daha eski olma olasılığı yüksek.
Yapılan bir çalışma, 3I/ATLAS'ın Samanyolu'nun yoğun ve antik yıldız nüfusuna ev sahipliği yapan 'kalın disk'inden geldiğini öne sürüyor. Bu köken hikayesi, kuyruklu yıldızın muhtemelen 7 milyar yıldan daha eski olduğunu ve Güneş'in doğuşuyla birlikte oluşan gezegenler, kuyruklu yıldızlar ve asteroitler arasında erişilemeyen kozmik tarihe dair ipuçları taşıdığını gösteriyor.
Bilim insanları, bu, bu nesneleri keşfetmek için bir görev başlatmak için yeterli bir sebep olduğunu belirtiyor. 3I/ATLAS'ın uzaylı teknolojisinin bir ürünü olabileceği yönündeki temelsiz teorilerin gerekçelendirilmesine gerek yok. Bilimsel konsensüs, nesnenin doğal kökenli olduğu yönünde.
Daha önce Güneş Sistemimizden geçen ilk yıldızlararası nesne olan ʻOumuamua hakkında da benzer bir teori dile getirilmişti. Bu tür ifadeler, dünya uzay ajanslarının neden bir keşif aracını göndermediği konusunda popüler medyada soruları gündeme getirdi. Hatta Jüpiter yörüngesindeki Juno uzay aracının 3I/ATLAS'a doğru yönlendirilmesi gibi önerilerde bulunuldu.
Ancak sorun şu ki, Juno'nun bu kuyruklu yıldıza ulaşmak için yeterli yakıtı bulunmuyor ve ana motoru da hasarlı. Hatta Juno'nun Jüpiter'den 3I/ATLAS'a gönderilmesi için gereken toplam itme gücü, çoğu gezegenlerarası sondanın yakıt kapasitesini aşar.
Bu tür bir görevin gerçekleştirilmesinin zorluğu, Loeb'in hesaplamalarıyla da ortaya konuyor. Şimdiye kadar, bize yaklaşan bir yıldızlararası davetsiz misafiri, Dünya'ya en yakın geçişinden sadece birkaç ay önce biliyorduk. Bu, bu nesnelerin Güneş sisteminde hareket ettiği muazzam hızları da hesaba katmıyor. Bu kadar kısa sürede bir uzay aracı inşa etmek ve fırlatmak pek mümkün değil.
Bir Şansımız Var mı?
Bu sınırlamaları aşmanın yolları üzerinde çalışan bilim insanları da var. Bu kişilerden biri, Edinburgh Üniversitesi'nden gökbilimci ve gezegen bilimcisi Colin Snodgrass. Birkaç yıl önce, Avrupa Uzay Ajansı'na (ESA) belki de bir nesil önce alay konusu olacak bir görev konsepti sundu. Snodgrass ve ekibi, nereye gideceği belli olmayan bir görev için ESA'dan 175 milyon dolara kadar (150 milyon euro) bir taahhüt istiyordu.
ESA yetkilileri, 2019'da Snodgrass'ı arayarak, 2020'lerin sonlarında fırlatılacak olan Comet Interceptor (Kuyruklu Yıldız Avcısı) adlı görevin finanse edileceğini bildirdi. Görevin amacı, uzun periyotlu bir kuyruklu yıldızın ilk ayrıntılı gözlemlerini yapmaktı. Şimdiye kadar uzay araçları yalnızca Güneş sisteminin iç kısmına düzenli olarak giren kısa periyotlu kuyruklu yıldızları ziyaret etmişti.
Uzun periyotlu bir kuyruklu yıldız, Güneş sisteminin en uzak köşelerinden gelen, Güneş'in ısısı ve radyasyonu tarafından uzun süre etkilenmemiş, fiziksel ve kimyasal özelliklerini milyarlarca yıl önceki gibi korumuş buzlu bir ziyaretçidir.
Uzun periyotlu kuyruklu yıldızlar genellikle Güneş'e yaklaşmadan bir veya iki yıl önce keşfedilir, bu da sıfırdan bir görev geliştirmek için yeterli bir süre değildir. Comet Interceptor ile ESA, bir sondajı Dünya'dan bir milyon mil uzakta bekletecek, uygun kuyruklu yıldızın gelmesini bekleyecek ve sonra onu takip etmek için motorlarını çalıştıracak.
Görevin hedefi, uygun kuyruklu yıldızın Güneş sistemimizden gelme olasılığının yüksek olması. Ancak gökbilimciler, doğru yörüngede bize doğru gelen bir yıldızlararası nesne tespit ederlerse, Comet Interceptor'ın ona ulaşma şansı var.
Snodgrass, bilim ekibinin tamamının, eğer şanslılarsa ve ulaşabilecekleri bir yıldızlararası nesne olursa, normal planı bir kenara bırakıp bu fırsatı değerlendirmek isteyeceğini belirtiyor. Ancak, bir yıldızlararası nesnenin doğru zamanda, doğru yerde olma olasılığının çok düşük olduğunu da ekliyor. Herkes bu olasılıkla heyecanlansa da, beklentileri gerçekçi düzeyde tutmaya çalışıyorlar.
Örneğin, Comet Interceptor bugün uzayda olsaydı, 3I/ATLAS'a ulaşması mümkün olmayacaktı. Bunun nedeni, nesnenin Güneş'e en yakın noktasının Dünya'nın bulunduğu tarafın karşıtı olması. Eğer bir interceptor, Güneş sisteminin başka bir yerinde park edilmiş olsaydı, 3I/ATLAS ile bir karşılaşma için konumlanabilirdi. Ancak gemideki yakıt miktarı ve gidilebilecek hız sınırlı.
Yıldızlararası bir nesneyle karşılaşmak için bir uzay aracı göndermek, kendi sistemimizdeki uzun periyotlu kuyruklu yıldızları ziyaret etmekten bile daha zor. Comet Interceptor'ın bunlardan birine ulaşabileceği hesaplaması, nesnenin nereye gittiğine ve gökbilimcilerin ne zaman keşfettiğine bağlı. Snodgrass, 3I/ATLAS'ı uzaktan gözlemlemek için büyük teleskoplar kullanan bir ekibin parçası. Nesne Güneş'e yaklaştıkça daha parlak hale geliyor.
Snodgrass, bu nesnelerin uzaylı olmalarına gerek kalmadan heyecan verici olduğunu vurguluyor. Çünkü onlar, başka bir güneş sisteminden gelen ve yakın bir görüş elde etmenin mümkün olduğu cisimler. Mevcut teleskopik görüntülerimiz bile bu potansiyeli gösteriyor.
Kuyruklu yıldızlar ve asteroitler, Güneş sisteminin oluşumunu anlamak için kilit noktaları oluşturuyor. Bu mütevazı dünyalar, gezegenleri oluşturan kalıntılardan arta kalan yapı taşlarıdır. Günümüzde doğrudan gözlemler, bilim insanlarının yalnızca tek bir gezegen sisteminin tarihini incelemesine olanak tanımıştır. Bir yıldızlararası kuyruklu yıldız, bu örneklem boyutunu ikiye çıkaracaktır.
Yine de Snodgrass, ekibinin enerjisini kendi Güneş sistemimizin sınırlarından gelen bir kuyruklu yıldıza ulaşmaya odaklamayı tercih ettiğini belirtiyor. Kendi sistemimizden gelen güzel bir kuyruklu yıldızı kaçırıp, 'ya yıldızlararası bir şey çıkarsa?' diye beklemeyeceklerini söylüyor.
Snodgrass, Comet Interceptor'ı, bilim insanlarının özellikle bir yıldızlararası nesneye seyahat etmek üzere tasarlanmış gelecekteki bir görevi önermeleri için bir konsept kanıtı olarak görüyor. Güçlendirilmiş bir versiyonun nasıl yapılacağını bulmaları gerektiğini ve bunun beş ila on yıl içinde tamamen gerçekçi olabileceğini düşünüyor.
Bir Amerikan Yanıtı
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bilim insanları da benzer bir öneri üzerinde çalışıyor. Southwest Araştırma Enstitüsü'nden bir ekip, bir görevin bu yıldızlararası ziyaretçilerin yanından nasıl geçebileceğini gösteren bir konsept çalışması tamamladı. Dahası, ABD'li bilim insanları, önerdikleri görevin, eğer zaten uzayda olsaydı, 3I/ATLAS'a ulaşabileceğini belirtiyor.
Amerikan konsepti, Avrupa'nın Comet Interceptor'ına benzer şekilde, bir uzay aracını derin uzayda bir yere park edip doğru hedefi bekleyecek. Çalışma, on yıl önce Pluto'nun yanından geçen NASA'nın New Horizons görevinin baş bilim insanı Alan Stern tarafından yürütüldü. Stern, 'Bu yeni tür nesneler, insanlığa başka yıldız sistemlerinde oluşan cisimleri yakından keşfetmek için ilk gerçekçi fırsatı sunuyor' diyor.
Mevcut teknolojiyle yüksek hızlı bir yıldızlararası kuyruklu yıldızla yörüngeleri eşleştirmek ve buluşmak mümkün değil. Stern, 'Onu yakalamak zorunda değiliz. Sadece yörüngesini kesmemiz yeterli. Bu nedenle, Dünya'nın yörüngesinden çıkıp kuyruklu yıldızın yolunu kesmesi için önemli miktarda yakıtı var' diyor.
Stern, ekibinin böyle bir görev için bir maliyet tahmini geliştirdiğini ve kesin rakamı açıklamadığı halde, bunun NASA'nın Keşif sınıfı bir görev için maliyet sınırının altında kalacağını söyledi. Keşif programı, NASA'nın bilim camiası içinde periyodik yarışmalar yoluyla seçtiği gezegen bilimi görevleri hattıdır. NASA'nın bir sonraki Keşif yarışması için maliyet sınırı, fırlatma aracı hariç 800 milyon dolar olması bekleniyor.
Bir yıldızlararası kuyruklu yıldızla karşılaşma görevi, yeni teknolojiler gerektirmiyor. Bu tür bir görev için umutlar, Şili'nin yüksek dağlarında bulunan ve bu yılın sonlarında tüm güney gökyüzünün derin taramalarına başlayacak olan son teknoloji ürünü Vera Rubin Gözlemevi'nin faaliyete geçmesiyle artıyor. Stern, Rubin'in yılda bir veya iki yıldızlararası nesne keşfedeceğini öngörüyor. Yeni gözlemevi, gelen yıldızlararası cisimlerden gelen zayıf ışığı daha erken tespit edebilecek ve görevlere daha fazla ön uyarı sağlayacak.
Stern, 'Eğer böyle bir uzay aracını birkaç yıl boyunca uzayda bekletirsek, seçilecek beş veya on tane olmalı' diyor.
Stern'in konsepti gibi bir görev için NASA finansmanı kazanmak kolay olmayacak. Düzinelerce başka teklifle rekabet etmesi gerekiyor ve NASA'nın bir sonraki Keşif yarışması muhtemelen en az iki veya üç yıl uzakta. Yarışmanın zamanlaması, Trump yönetiminin ajansın bilim finansmanını yarıya indirme isteğini açıklamasının ardından NASA'nın bütçesiyle ilgili dönen sorular nedeniyle her zamankinden daha belirsiz.
Öte yandan, Comet Interceptor, Avrupa'da zaten finanse ediliyor. ESA, kuyruklu yıldız keşfinde öncü oldu. Giotto sondası 1986'da Halley Kuyruklu Yıldızı'nın yanından geçerek bir kuyruklu yıldızın yakından gözlemlerini yapan ilk uzay aracı oldu. ESA'nın Rosetta görevi, 2014'te bir kuyruklu yıldızı ilk kez yörüngesine oturtan ve daha sonra bir kuyruklu yıldızın yüzeyinden ilk verileri döndürmek üzere bir iniş aracı konuşlandıran ilk uzay aracı oldu. Bu görevlerin her ikisi de kısa periyotlu kuyruklu yıldızları inceledi.
Snodgrass, 'ESA her kuyruklu yıldız görevini yaptığında, çok iddialı ve yeni bir şey başardı' diyor. 'Giotto görevi, ESA'nın gerçekten gezegenlerarası bir şey denediği ilk zamandı... Ve sonra Rosetta, bu şeyi yörüngeye oturtmak ve bir kuyruklu yıldıza inmek çılgınca zor bir girişimdi.'
ESA'nın görevlerinde biraz sınırları zorladığını, bu durumun iyi olduğunu çünkü ESA'nın görevlerinde oldukça riskten kaçınan bir tutumu olabileceğini belirtiyor. Ancak kuyruklu yıldız görevlerinin, gerçek anlamda bir sonraki adımı attıkları şeyler olduğunu ve Comet Interceptor'ın da bu kapsamda olduğunu ekliyor. Nereye gideceğini bilmeden bir uzay görevi tasarlamaya çalışmak biraz çılgınca bir yaklaşım, ancak bu görevi başarmanın tek yolu bu.
