Kuyruklu yıldızlar Güneş’e yaklaştıkça, gökbilimciler tarafından kuyruklu yıldız etkinliği olarak bilinen gaz ve tozu serbest bırakırlar. Dünya’nın yörüngesinin yakınından veya içinden geçen kuyruklu yıldızlar için bu aktivite ardışık yörüngelerde yavaşlar. Oklahoma Üniversitesi’nden gökbilimci Nathan Kaib, kuyrukluyıldızların daha uzak bir bölgeden tekrar tekrar geçişler yapmasıyla aynı kuyruklu yıldız solma fenomeninin meydana geldiğini keşfetti. Satürn.
OU’daki Dodge Family College of Arts and Sciences, Homer L. Dodge Fizik ve Astronomi Bölümü’nde doçent olan Kaib, “Comet Fading Begins Before Satürn” başlıklı makalenin baş yazarıdır. Bilim Gelişmeleri.
Kaib, “Güneş’in etrafını bir kez dolaşmak için en az yüzlerce yıl süren uzun periyotlu kuyruklu yıldızlar, hayatlarının çoğunu Güneş’ten Dünya’dan binlerce kat daha uzakta geçirirler” dedi. “Ancak, bazen oldukça eliptik yörüngeler geliştirirler ve sırayla Güneş’e ve yakındaki gezegenlere doğru düzenli saldırılar yaparlar. Bu kuyruklu yıldızlar Güneş’e yaklaştıkça, yoğun ısısı buzlu yüzeylerini gaza dönüştürür.
2,5 metrelik Kuzey Optik Teleskopu ile çekilen C/2014 B1 (Scwartz) kuyruklu yıldızının görüntüsü. Bu uzun dönemli kuyruklu yıldızın yörüngesi Satürn’ün dışında yer alır, ancak güneş sisteminin dev gezegen bölgesinden en son geçişi sırasında kuyruklu yıldız aktivitesi sergiledi. Bu kuyruklu yıldızın yörüngesinin yanı sıra Satürn’ün yakınındaki veya ötesindeki diğerlerinin analizi, dış dev gezegen bölgesinden sadece birkaç ardışık geçişten sonra hızla tespit edilebilirliğin altına düştüklerini gösteriyor. “Kuyruklu yıldızın sönmesi” olgusunun daha önce yalnızca Dünya’nın yakınında iç güneş sisteminden geçen kuyruklu yıldızlar arasında işlediği biliniyordu. Kredi bilgileri: David Jewitt
Kuyruklu yıldızlara gökyüzündeki çarpıcı görünümlerini veren ve gökbilimcilerin onları bulmasını nispeten kolaylaştıran şey bu kuyruklu yıldız etkinliğidir. Güneş’ten gelen aşırı ısınma, yüzeydeki buz kaynaklarını sürekli olarak tükettiğinden, Dünya’nın yakınından geçen kuyruklu yıldızların aktivitesi zamanla azalır veya kaybolur.
Bu çalışmada Kaib, bu sönme olayının, Satürn’ün yörüngesinin yakınında veya ötesinde dış güneş sisteminden geçen kuyruklu yıldızlar arasında da meydana geldiğini keşfetti. Bulgularını şaşırtıcı kılan şey, bu tür kuyruklu yıldızların, Dünya’ya yakın olanlara kıyasla Güneş’ten çok daha zayıf bir ısınma yaşamasıdır. Aslında, daha yakın kuyruklu yıldızların aksine, Güneş’in ısıtması o kadar zayıftır ki, bu kuyruklu yıldızlarda su bazlı buz buharlaşamaz.
Kaib, dış güneş sisteminin dev gezegenlerinin yakınında seyahat eden kuyruklu yıldızların bilgisayar simülasyonlarını çalıştırarak, dev gezegenlerin yerçekiminin uzaktaki kuyruklu yıldızların yörüngelerini hızla küçülttüğünü, böylece dış güneş sistemi boyunca geçişler arasında Güneş’ten daha küçük geziler yaptıklarını gösterdi.
“Bu nedenle, dış güneş sisteminin bu küçülmüş yörüngelerde daha büyük yörüngelerdekilere kıyasla çok daha fazla kuyruklu yıldıza sahip olmasını beklemeliyiz” dedi. “Bunun yerine, gökbilimciler tam tersini görüyor; yörüngeleri küçülmüş uzak kuyruklu yıldızlar, gökbilimcilerin gözlemlerinde neredeyse tamamen yoktur ve daha büyük yörüngelere sahip kuyruklu yıldızlar, dış güneş sistemi sayımımıza hakimdir. Bu yörünge küçülmesi sırasında meydana gelen hızlı kuyruklu yıldız zayıflaması, bu paradoksu açıklıyor, çünkü eski kuyruklu yıldızları gökbilimcilerin aramaları için etkili bir şekilde görünmez hale getirecek.”
Uzak kuyruklu yıldızların uzak olmaları nedeniyle incelenmesinin zor olduğu göz önüne alındığında, gökbilimcilerin kuyruklu yıldızları anlamaları çoğunlukla Dünya’ya yakın yörüngelerde olanları incelemeye dayanmaktadır. Kaib’in bulgusu, dış güneş sisteminden geçişlerin, Dünya’ya yakın birçok kuyruklu yıldızın fiziksel özelliklerini, keşfedilmeden önce değiştirebileceğini gösteriyor.
Kaib, “Uzak kuyruklu yıldızlar arasında solma, kuyruklu yıldız üretiminin bilgisayar simülasyonlarının sonuçları ile bilinen uzak kuyruklu yıldızların mevcut kataloğunun birleştirilmesiyle keşfedildi” dedi. “Bu uzak kuyruklu yıldızlar soluk ve tespit edilmesi son derece zor ve kuyruklu yıldız gözlem kampanyaları son 20 yılda bu kataloğu oluşturmak için büyük acılar çekti. Onsuz, bu mevcut çalışma mümkün olmazdı.”
Kaib, kuyruklu yıldız keşiflerini hızla artırmak için Şili’deki Vera C. Rubin Gözlemevi’nde güney gökyüzünü araştırmak için 10 yıllık bir görev olan Eski Uzay ve Zaman Araştırması’nı bekliyor.
“Çalışmalarımda karakterize edilen kuyruklu yıldız solması, bu yakın zamanda keşfedilen kuyruklu yıldız tufanını doğru bir şekilde anlamak ve yorumlamak için kritik olacak” dedi.
Bu çalışma için bilgisayar simülasyonları, OU Supercomputing Center for Education & Research’te gerçekleştirilmiştir. Kaib şu anda Cleveland, Ohio’daki Case Western Reserve Üniversitesi’nde izinli.
Referans: Nathan A. Kaib, 30 Mart 2022, “Kuyruklu yıldızın sönmesi Satürn’ün ötesinde başlıyor”, Bilim Gelişmeleri.
DOI: 10.1126/sciadv.abm9130