Modern astronomi araçlarına rağmen, Güneş Sistemi'nin uzak köşeleri hala büyük bir gizemini koruyor. Bu bölgelere ulaşan güneş ışığı oldukça az ve keşfedilmemiş nesnelerin varlığına dair güçlü ipuçları bulunuyor.
Bu loş bölgelerde keşfedilen nesneler, erken dönem Güneş Sistemi'nden kalma ve yörüngeleri, daha fazla keşfedilmemiş nesnenin varlığına işaret ediyor. Bu bilgileri bir araya getirmek ise büyük bir çaba gerektiriyor.
Bazı nesneler gökyüzünde parlak patlamalar veya ışık izleriyle kendilerini belli ederken, Güneş Sistemi'nin uzaklarındaki nesneler pek dikkat çekmiyor. Bu nesneler, başka bir cisim üzerindeki neredeyse algılanamayan bir çekim veya görünmez, kısa süreli bir ışık parıltısı gibi küçük ipuçlarıyla kendilerini belli ediyor. Oysa bu nesneler, Güneş Sistemi'mizin nasıl oluştuğu ve evrildiği hakkında önemli bilgiler sunuyor.
Gökbilimciler, Güneş Sistemi'nin uzak bölgelerinde bir Dokuzuncu Gezegen'in varlığına dair ipuçları tespit etti. Bu varsayımsal ve ele geçirilmesi zor Gezegen Dokuz, Trans-Neptün Nesneleri (TNO) adı verilen uzak nesneler ailesinin şaşırtıcı yörünge gruplanmalarını açıklamak için öne sürülüyor.
Japonya'nın Hawaii'deki Subaru Teleskobu ile çalışan gökbilimciler, Güneş Sistemi'nin uzak bir bölgesinde yeni bir nesnenin varlığına dair kanıtlar buldu. Bu nesne, Neptün'den daha uzak bir ortalama mesafede Güneş etrafında dönen bir Trans-Neptün Nesnesi (TNO).
Ancak bu nesne aynı zamanda, önemli ve kafa karıştırıcı bir alt sınıf olan Sednoidlerin de bir üyesi. Adı 2023 KQ14, ancak fosilleşmiş bir yumuşakçanın onuruna 'Ammonite' takma adını taşıyor.
Sednoidler, TNO'lardan daha sıra dışı yörüngelere sahip. Yörüngeleri oldukça uzamış, yüksek dışmerkezliğe (eccentricity), uzak günberi (perihelion) ve büyük yarı büyük eksenlere (semi-major axes) sahipler. Adını cüce gezegen Sedna'dan alan bu keşif, şimdiye kadar tespit edilen dördüncü Sednoid olma özelliğini taşıyor.
Nature Astronomy'de yayınlanan yeni bir makale bu keşfi detaylandırıyor. Makalenin baş yazarlığını, Taipei, Tayvan'daki Academia Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü'nden Ying-Tung Chen üstleniyor.
Ammonite ilk olarak Mart, Mayıs ve Ağustos 2023'teki gözlem çalışmaları sırasında Subaru Teleskobu ile tespit edildi. Bu gözlemler tek başına loş nesnenin varlığını doğrulamak için yeterli değildi. Temmuz 2024'te Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu ile yapılan takip gözlemleri ve diğer gözlemevlerinin arşivlenmiş verilerinde yapılan taramalar, nesnenin varlığını kesinleştirdi. Araştırmacılar, Ammonite'in yörüngesini toplamda 19 yıl boyunca izlediler.
Ammonite, Dış Güneş Sistemi'nin Oluşumu: Buzlu Bir Miras (FOSSIL) gözlem programının bir parçası olarak bulundu. Bu program, Güneş Sistemi'nin dış bölgelerinde yaşayan nesnelerin popülasyonlarını ve alt popülasyonlarını ölçmek için Subaru Teleskobu'nun güçlü HyperSuprimeCam'ini kullanıyor.
FOSSIL ekibi, Ammonite'in Güneş Sistemi'nin en erken dönemlerine kadar uzanan en az 4.5 milyar yıldır kararlı bir yörüngeyi izlediğini belirlemek için bilgisayar sayısal simülasyonları kullandı. Ammonite'in mevcut yörüngesi diğer Sednoidlerden farklı olsa da, simülasyonlar yaklaşık 4.2 milyar yıl önce tüm yörüngelerin benzer olduğunu gösteriyor.
Uzak Güneş Sistemi nesnelerinin günberi mesafelerinde tuhaf bir boşluk bulunuyor ve Ammonite bu boşlukta yer alıyor.
Araştırmacılar makalelerinde, "Ammonite'in yörüngesi diğer Sedna benzeri nesnelerin yörüngeleriyle uyumlu değil ve uzak Güneş Sistemi nesnelerinin gözlemlenen dağılımındaki daha önce açıklanamayan 'q-boşluğunu' dolduruyor" diye açıklıyor.
Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'nden (NAOJ) ve makalenin ortak yazarlarından Dr. Yukun Huang, Ammonite'in yörüngesinin simülasyonlarını gerçekleştirdi. Huang, yaptığı basın açıklamasında, "2023 KQ14'ün mevcut yörüngesinin diğer üç Sednoid ile uyumlu olmaması, Gezegen Dokuz hipotezinin olasılığını düşürüyor" dedi.
Huang ayrıca, "Daha önce Güneş Sistemi'nde bir gezegen var olmuş ve sonradan dışarı atılmış olabilir, bu da bugün gördüğümüz sıra dışı yörüngelere neden olmuş olabilir" şeklinde konuştu.
Neptün, TNO ve Sednoidlerin yörüngelerini şekillendirmiş olabilecek, dış Güneş Sistemi'ne yakın bilinen tek büyük kütleli nesnedir. Ancak çalışma ortak yazarlarından Dr. Fumi Yoshida'ya göre, Ammonite onun ulaşamayacağı kadar uzakta.
Yoshida, "2023 KQ14, Neptün'ün kütleçekiminin çok az etkisinin olduğu uzak bir bölgede bulundu. Bu bölgedeki uzamış yörüngelere ve büyük günberi mesafelerine sahip nesnelerin varlığı, 2023 KQ14'ün oluştuğu eski çağda olağanüstü bir şeylerin gerçekleştiğini ima ediyor" dedi.
Yoshida, "Bu eşsiz, uzak nesnelerin yörünge evrimini ve fiziksel özelliklerini anlamak, Güneş Sistemi'nin tam tarihini kavramak için çok önemli. Şu anda Subaru Teleskobu, Dünya'daki bu tür keşifleri yapabilen az sayıdaki teleskoptan biri" diye ekledi.
Yoshida ayrıca, "FOSSIL ekibinin bu tür daha birçok keşif yapabilmesi ve Güneş Sistemi tarihinin tam bir resmini çizmeye yardımcı olması beni mutlu eder" dedi.
Ammonite'in yörüngesi artık diğer Sednoidlerden farklı ve bu durumun bir açıklamaya ihtiyacı var. Bu, uzak Güneş Sistemi nesneleri arasında daha fazla karmaşıklık ve çeşitlilik olduğunu gösteriyor.
Gökbilimciler uzun zamandır Güneş Sistemi'mizin bu uzak nesnelerin yörüngelerini yönlendiren bir 'Gezegen Dokuz'a ev sahipliği yapıp yapmadığını merak ediyor. Eğer varsa, Ammonite'in keşfi onun yörüngesi ve nerede saklanabileceği konusunda daha fazla kısıtlama getiriyor. Bu varsayımsal gezegenin saklanabileceği yer sayısını etkili bir şekilde azaltıyor.
Araştırmacılar makalelerinde, "Büyük yarı büyük eksenlere (a > 200 AU) ve büyük günberilere (q > 60 AU) sahip Sedna benzeri nesneler, Güneş Sistemi'nin oluşumundan bu yana büyük ölçüde değişmeden ve Neptün'ün kütleçekiminden etkilenmeden kalmış kararlı yörüngelerde evriliyor gibi görünüyor" diye açıklıyor.
Ayrıca, "Mevcut gezegen konfigürasyonunda günberilerini yükseltecek uygun transfer mekanizmalarının olmadığı belirtiliyor. Bu kararlılık, Güneş Sistemi'nin bilinen gezegenlerinin dışındaki bir dışsal kütleçekimsel etkinin yörüngelerini oluşturmak için gerekli olduğunu düşündürüyor" diye ekliyorlar.
Gökbilimciler, bu dışsal kütleçekimsel etkinin birçok kaynağını öne sürdüler; bunlar arasında bir başıboş gezegen veya yıldızla etkileşimler, Güneş'in hala doğum kümesindeyken meydana gelen eski yıldız etkileşimleri ve Güneş Sistemi'nin erken zamanlarında diğer düşük kütleli yıldızlardan nesne yakalanması yer alıyor.
Ancak en çok dikkat çeken açıklama, varsayımsal bir gezegen olan Gezegen Dokuz ile olan etkileşimlerdir.
Bu çalışma Gezegen Dokuz'un varlığını ne doğruluğuna ne de çürütüyor, ancak yörüngesine daha fazla kısıtlama getiriyor. Aslında, her yeni bir Sednoid keşfedildiğinde, Gezegen Dokuz'un konumu daha da daralıyor. Gökbilimciler artık dördünü biliyorlar, ancak potansiyel olarak bu belirsiz, varsayımsal Gezegen Dokuz tarafından yönlendirilen kaç tane daha saklanıyor olabileceğini bilmiyorlar.
Eğer Gezegen Dokuz mevcutsa, saklanacak devasa bir alana sahip. Var olan potansiyelini inceleyen bazı gökbilimciler, bunun Güneş Sistemi'nin beşinci en büyük gezegeni olabileceğini düşünüyor. O kadar uzak olacak ki, son derece loş olacaktır. Ancak, eğer mevcutsa, onu tespit etmenin eşiğinde olabiliriz.
Vera Rubin Gözlemevi yakın zamanda ilk ışığını gördü ve on yıllık Uzay ve Zaman Mirası Araştırması'na (LSST) başlayacak. LSST, daha önce hiçbir teleskobun yapamadığı gibi geçici olayları ve Güneş Sistemi'ndeki nesneleri bulacak. Zor tespit edilen nesneleri bulmak için özel olarak tasarlandı ve Gezegen Dokuz gibi ele geçirilmesi zor bir nesne bile ondan saklanamayabilir.
