Uzak arka planda görünen Jüpiter ile büyük bir asteroidin yakınındaki Lucy uzay aracının illüstrasyonu. Kredi: Güneybatı Araştırma Enstitüsü
Son zamanlarda Las Vegas yakınlarında toplanan düzinelerce astronom bölgeye dağıldı, teleskoplarını gökyüzüne doğrulttu ve 20 Ekim’de uzaktaki bir yıldızın ışığının yanıp söneceği anı bekledi.
O kadar küçük bir olaydı ki kaçırması kolay olurdu. Yine de bu birkaç saniye içinde toplanan veriler, projenin başarısına katkıda bulunacaktır. NASA16 Ekim’de Florida’daki Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri İstasyonu’ndan başlatılan Lucy görevi.
Yıldız, Eurybates asteroidi önünden geçtiği için kısa bir süreliğine göz kırptı. Eurybates, Lucy’nin önümüzdeki 12 yıl boyunca ziyaret edeceği bir avuç asteroitten biri.
Eurybates yıldızı gölgede bırakırken, bilim adamlarının “tıkanma” dediği bir fenomen, bölgenin üzerinden geçen asteroitin 40 mil (64 kilometre) genişliğinde bir gölgesi. Gökbilimciler, gölgenin Nevada boyunca tahmin edilen yolunun içine yayarak, Eurybates’in genişliğini birkaç yüz fit veya birkaç yüz metreye kadar ölçmeye ve şeklini belirlemeye çalıştılar. Bu bilgi, Lucy araştırmacıları tarafından, asteroitin neyden yapıldığını ve milyarlarca yıl önce güneş sisteminin neresinde oluştuğunu belirlemek için tasarlanan Lucy uzay aracının Eurybates’in 2027’deki yakın uçuşu tarafından toplanan verileri desteklemek için kullanılacak.
Neden Okültasyonlar?
Okültasyon, bir gök cismi diğerinin önünden geçerek, ikinci cismi gözlemcinin görüşünden engellediği herhangi bir olaydır. En iyi bilinen örnek, Ay’ın Güneş ile Dünya arasından geçerek Güneş’i görüşümüzü engellemesiyle meydana gelen güneş tutulmasıdır.
Merkezi San Antonio’da bulunan Güneybatı Araştırma Enstitüsü’ndeki Lucy misyonunun okültasyon bilimi lideri Marc Buie, “Gerçekten de bir yıldız kaybolmuş gibi görünüyor” dedi. Buie, Nevada’daki Eurybates gözlemlerini koordine etmeye yardımcı oldu. “Görmek biraz garip ama bir okültasyon bize gerçekten değerli bilgiler veriyor.”
Okültasyonları gözlemlemek, bilim adamlarının Lucy’nin “Trojan” asteroitleri olarak bilinen hedef hedeflerinin boyutu ve şekli hakkında kesin bilgi toplamak için sahip oldukları araçlardan biridir. Bu Truva atları, Güneş’in yörüngesinde yaklaşık olarak aynı mesafede bulunan iki sürü halinde kümelenmiştir. Jüpiter (Yine de Güneş’ten oldukları kadar Jüpiter’den de uzaktalar). Truva asteroitleri, erken güneş sisteminin kalıntılarıdır ve en büyükleri Yunan mitolojisindeki karakterlerden almıştır. Lucy misyonu, ilk kez, yedi tanesini yakından analiz edecek ve bilim adamlarının gezegenlerin nasıl oluştuğuna ve mevcut konumlarında nasıl sona erdiğine dair teoriyi geliştirmelerine yardımcı olacak.
Lucy, Jüpiter’in Truva asteroitlerine gidiyor! Ama bu Truva atları güneş sistemimizde tam olarak nerede? Muhtemelen tam olarak düşündüğünüz yerde değillerdir. Lucy uzay aracımızın Truva asteroitleri tarafından uçma ve gezegen oluşumunun sırlarını ortaya çıkarma görevini üstlendiği 12 yıllık yolu görmek için bu videoyu izleyin. Kredi: NASA Goddard/Allison Gasparini
Bilim adamları, NASA’nın gözlemevleri gibi güçlü gözlemevlerini kullanarak Truva asteroidlerini tespit edebilirken Hubble uzay teleskobu (aslında 2018’de Eurybates’in bir ayını bu şekilde keşfetti), asteroitler yalnızca küçük ışık noktaları olarak görünürler, bu nedenle gerçek boyutlarını ve şekillerini kesin olarak belirlemek zordur.
Brian, “Okültasyonlar, Lucy oraya varmadan nesneler hakkında öğrenebildiğimiz kadar çok şey öğrenmemizin bir yolu, böylece uzay aracı her bir hedefe çok yakın olduğunda elde edeceğimiz kısa fırsattan en iyi şekilde faydalanabiliriz” dedi. Keeney, Southwest Araştırma Enstitüsü’ndeki Lucy misyonu için bir okültasyon uzmanı.
Lucy her asteroide ulaştıktan sonra, bilim adamları her bir asteroidin kütlesini ölçebilecekler. Bu bilgi, uçuşlardan, örtülmelerden ve diğer Dünya tabanlı tekniklerden elde edilen boyut ve şekil verileriyle birleştiğinde, her bir asteroitin yoğunluğunu ortaya çıkarmaya yardımcı olacaktır. Yoğunluk, bilim adamlarına kompozisyon veya bir asteroidin çoğunlukla buzdan mı yoksa kayadan mı oluştuğu hakkında bilgi verir. Bilim adamları, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce güneş sisteminin aynı veya farklı bölümlerinden gelip gelmediklerini ve Truva atlarının güneş sistemindeki diğer asteroitlerle nasıl bir ilişkisi olduğunu anlamak için Truva asteroitlerinin bileşimlerini karşılaştırmayı umuyor.
Keeney, “Lucy her bir asteroitin yüzeyini görecek, ancak örtülmelerin yardımcı olabileceği iç kısım hakkında daha fazla şey öğrenmemiz gerekiyor” dedi.
Bir Yıldızın Kaybolmasını İzlemek
Gökbilimciler, bir örtülmeye hazırlanmak için, asteroitin bilinen yörüngesine ve örtülecek yıldızın kesin konumuna dayanarak bir gölgenin Dünya üzerindeki yolunu tahmin eder. Daha sonra bu yola dik bir hat boyunca düzinelerce teleskop kurarlar ve asteroidin belirli bir yıldızı tutmasını beklerler. Asteroit önünden geçerken yıldız ışığının yanıp söndüğü saniyeleri sayarlar ve ardından genişliğini hesaplamak için asteroitin bilinen hızını kullanırlar.
Okültasyon süresi ve dolayısıyla genişlik, teleskopların yerleştirildiği hattaki her noktada farklı olduğundan – her teleskop istasyonu asteroit boyunca farklı bir çizgiye karşılık gelir – bilim adamları ayrıca her birinden verileri birleştirerek bir asteroidin siluetinin şeklini belirleyebilirler. teleskop. Bilim adamları, aynı asteroitin birden fazla örtülmesini gözlemleyerek, asteroitin farklı taraflarını yakalayabilir ve iki boyutlu siluet projeksiyonlarını üç boyutlu bir şekil modelinde birleştirebilir.
Dünya’dan örtülmeleri gözlemlemek, bilim adamlarının Lucy’nin “Truva” asteroitleri olarak bilinen hedef hedeflerinin boyutu ve şekli hakkında kesin bilgi toplamak için sahip oldukları araçlardan biridir. Kredi: NASA Goddard/James Tralie
Washington’daki NASA Genel Merkezi’nde bulunan Lucy misyonunun program yöneticisi Adriana Ocampo, “Okültasyonların, Lucy gibi misyonların bilimden geri dönüşünü en üst düzeye çıkarmak için mükemmel bir teknik olduğu kanıtlandı” dedi.
Gelecekteki örtülme zamanları ve konumlarının doğru tahminleri, yıldız ve asteroit konumlarıyla ilgili kusursuz bilgilere dayanır. Buie 1980’lerde örtülmeleri izlemeye başladığında, eldeki veriler onu büyük bir belirsizlik alanıyla bıraktı, bu da ekibinin bir asteroidin gölgesinin kilometrelerce dışına çıkabileceği anlamına geliyordu. Örneğin, 10 mil (20 kilometre) genişliğinde bir asteroitin tıkanmasını yakalamak için Buie, teleskopları 190 millik (300 kilometrelik) bir yol boyunca yayardı. Bugün, bu alan altı kat daha küçük.
Gökbilimcilerin tahminleri, Hubble ve ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) yaklaşık 2 milyar yıldızın kesin konumlarını belirlemeye yardımcı olan Gaia uydusu sayesinde önemli ölçüde iyileşti. Ek olarak, Lucy’nin hızlı hareket eden hedef asteroitlerinin yörüngeleri, yer tabanlı teleskoplar ve bazen de Hubble kullanılarak sürekli olarak izlenir ve incelenir.
Bir Okültasyon Nasıl Yakalanır
Buie, büyük ekipler, her teleskop için kesin konum tahminleri ve başarılı veri toplama için birçok teleskop gerektirdiğinden, örtülme olaylarını “mega kampanyalar” olarak adlandırıyor. Örneğin Nevada’da öğretmenler ve lise öğrencileri de dahil olmak üzere ülkenin dört bir yanından profesyonel ve amatör gökbilimciler Eurybates’i gözlemlemek için 37 teleskop kullandılar.
Fakat okültasyonlar dünyanın her yerinde olur, Arjantin’den Güney Afrika, Senegal ve İspanya’ya. Buie ve diğer Lucy bilim adamları, bu destinasyonlara seyahati koordine etmeli, yerel olarak gözlem gönüllüleri bulmalı ve onları eğitmelidir.
Gözlem kampanyalarına katılan Ocampo, “Okültasyonlar, NASA’nın misyonunun merkezinde yer alan insanlık, heyecan, katılım ve ilhamın iyiliği için önemli bir uluslararası işbirliğine dayalı bilimsel ilerleme faktörü sağlıyor” dedi.
Okültasyon kampanyaları düzenlemenin lojistik zorluklarına ek olarak, bilim adamları öngörülemeyen hava koşullarıyla mücadele etmelidir. Başarılı kampanyalar açık gökyüzüne bağlıdır. Gözlemciler Nevada’da Eurybates okültasyonunu beklerken bulutların kendilerine doğru hareket ettiğini gördüler.
Buie, “Eurybates okültasyonu bir saat sonra olsaydı, kimse bir şey görmezdi,” dedi. “Bulutlar bizi silip süpürürdü.”
Ekip, Lucy’nin 2033’te Truva asteroidi Patroclus’un son uçuşuna kadar, kötü hava koşullarında bile tıkanmaları gözlemlemeye devam edecek.
Lucy’nin karmaşık ve benzersiz yörüngesinin nasıl tasarlandığını ve görevin yanıtlamasına yardımcı olacak büyük güneş sistemi sorularını öğrenmek için, göz atın: NASA’nın Lucy Misyonu: Genç Güneş Sistemine Bir Yolculuk.
Allison Gasparini, Lonnie Shekhtman ile birlikte.