Bu dizi, Comet C/2014 UN271’in (Bernardinelli-Bernstein) çekirdeğinin, katı buzlu çekirdeği çevreleyen geniş bir toz ve gaz kabuğundan nasıl izole edildiğini göstermektedir. Solda kuyruklu yıldızın 8 Ocak 2022’de NASA Hubble Uzay Teleskobu’nun Geniş Alan Kamerası 3 tarafından çekilmiş bir fotoğrafı yer almaktadır. Gözlenen görüntüden bir araya getirilen yüzey parlaklık profili uydurularak koma modeli (orta panel) elde edilmiştir. soldaki. Bu, komanın çıkarılmasına izin verdi ve çekirdekten nokta benzeri parıltıyı ortaya çıkardı. Radyo teleskop verileriyle birlikte gökbilimciler, çekirdek boyutunun kesin bir ölçümüne ulaştılar. Bu, yaklaşık 2 milyar mil uzaktaki bir şey için küçük bir başarı değil. Çekirdeğin 85 mil genişliğinde olduğu tahmin edilse de, o kadar uzakta ki Hubble tarafından çözülemez. Boyutu, Hubble tarafından ölçülen yansıtıcılığından türetilmiştir. Çekirdeğin kömür kadar siyah olduğu tahmin edilmektedir. Çekirdek alanı radyo gözlemlerinden toplanır. Kredi: NASA, ESA, Man-To Hui (Macau Bilim ve Teknoloji Üniversitesi), David Jewitt (UCLA); Görüntü işleme: Alyssa Pagan (STScI)
Erken Güneş Sisteminden 4 Milyar Yıllık Kalıntı Bu Yola Gidiyor
Derin uzay denizenleri, kuyruklu yıldızlar güneş sistemindeki en eski nesneler arasındadır. Bu buzlu “Lego blokları”, gezegen yapımının ilk günlerinden kalma. Devasa dış gezegenler arasında yerçekimsel bir langırt oyununda belirsiz bir şekilde güneş sisteminden atıldılar. Fırlatılan kuyruklu yıldızlar, güneş sistemini milyarlarca mil derin uzaya kadar çevreleyen geniş bir kuyruklu yıldız rezervuarı olan Oort Bulutu’nda ikamet etti.
Tipik bir kuyruklu yıldızın, bir roket gibi görünmesini sağlayan milyonlarca mil uzunluğundaki muhteşem kuyruğu, havai fişeklerin kalbindeki kaynağın, tozla karıştırılmış katı bir buz çekirdeği – kirli bir kartopu – olduğu gerçeğini yalanlıyor. Kuyruklu yıldız çekirdeklerinin çoğu birkaç mil çapındadır ve bu nedenle küçük bir kasabaya sığar, ancak Hubble gökbilimcileri bir kuyruk ortaya çıkardılar. Comet C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), Rhode Island eyaletinin iki katı genişliğinde, 85 mil genişliğinde olabilir.
Comet C/2014 UN271, gökbilimciler Pedro Bernardinelli ve Gary Bernstein tarafından Şili’deki Cerro Tololo Amerikalar Arası Gözlemevi’ndeki Karanlık Enerji Araştırması’ndan alınan arşiv görüntülerinde keşfedildi. İlk olarak 2010’da tesadüfen gözlemlendi. Katı çekirdeği, onu saran devasa tozlu kabuktan radyo gözlemlerinin yardımıyla ayırt etmek için 2022’de Hubble gözlemlerine ihtiyaç vardı.
Kuyruklu yıldız şimdi Güneş’ten 2 milyar milden daha az ve birkaç milyon yıl içinde Oort Bulutu’ndaki yuvalama alanına geri dönecek.
Hubble, şimdiye kadar bulunan en büyük buzlu kuyruklu yıldız çekirdeğinin boyutunu belirledi. Ve, o büyük! Yaklaşık 80 mil çapındaki çapıyla, tipik kuyruklu yıldızlardan yaklaşık 50 kat daha büyüktür. 500 trilyon tonluk kütlesi, ortalama kuyruklu yıldızdan yüz bin kat daha fazladır. Kredi: NASAGoddard Uzay Uçuş Merkezi; Baş Yapımcı: Paul Morris
Hubble Şimdiye Kadar Görülen En Büyük Kuyruklu Yıldız Çekirdeği Doğruladı
NASA’nın Hubble uzay teleskobu gökbilimciler tarafından şimdiye kadar görülen en büyük buzlu kuyruklu yıldız çekirdeğinin boyutunu belirledi. Tahmini çap yaklaşık 80 mil genişliğindedir ve bu da onu Rhode Island eyaletinden daha büyük yapar. Çekirdek, bilinen kuyruklu yıldızların çoğunun kalbinde bulunandan yaklaşık 50 kat daha büyüktür. Kütlesinin, Güneş’e çok daha yakın bulunan tipik bir kuyruklu yıldızın kütlesinden yüz bin kat daha fazla, şaşırtıcı bir şekilde 500 trilyon ton olduğu tahmin ediliyor.
Dev kuyruklu yıldız C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), güneş sisteminin kenarından saatte 22.000 mil hızla bu şekilde ilerliyor. Ama endişelenme. Gezegenin mesafesinden biraz daha uzak olan Güneş’e asla 1 milyar milden daha yakın olamaz. Satürn. Ve bu 2031 yılına kadar olmayacak.
Bir önceki rekor sahibi kuyruklu yıldız C/2002 VQ94, çekirdeğin 60 mil olduğu tahmin ediliyor. 2002 yılında Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) projesi tarafından keşfedildi.
Bu diyagram, C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) kuyruklu yıldızının buzlu, katı çekirdeğinin boyutunu diğer birkaç kuyruklu yıldızla karşılaştırır. Gözlenen kuyruklu yıldız çekirdeklerinin çoğu Halley kuyruklu yıldızından daha küçüktür. Genellikle bir mil veya daha kısadırlar. Comet C/2014 UN271 şu anda büyük kuyruklu yıldızlar rekorunun sahibidir. Ve bu, buzdağının sadece görünen kısmı olabilir. Gökyüzü araştırmalarının hassasiyeti arttıkça gökbilimcilerin tanımlayabileceği çok daha fazla canavar olabilir. Gökbilimciler, bu kuyruklu yıldızın Dünya’dan 2 milyar milin üzerinde bir mesafeye kadar tespit edilebilmesi için büyük olması gerektiğini bilse de, yalnızca Hubble Uzay Teleskobu, çekirdek boyutunun kesin bir tahminini yapacak keskinliğe ve duyarlılığa sahiptir. Kredi: Örnek: NASA, ESA, Zena Levy (STScI)
Los California Üniversitesi’nde gezegen bilimi ve astronomi profesörü David Jewitt, “Bu kuyruklu yıldız, güneş sisteminin daha uzak kısımlarında göremeyecek kadar sönük olan binlerce kuyruklu yıldız için kelimenin tam anlamıyla buzdağının görünen kısmıdır” dedi. Angeles (UCLA) ve yeni çalışmanın ortak yazarı Astrofizik Dergi Mektupları. “Her zaman bu kuyruklu yıldızın büyük olması gerektiğinden şüphelenmiştik çünkü bu kadar uzak bir mesafede çok parlak. Şimdi öyle olduğunu onaylıyoruz.”
Comet C/2014 UN271, gökbilimciler Pedro Bernardinelli ve Gary Bernstein tarafından Şili’deki Cerro Tololo Amerikalar Arası Gözlemevi’ndeki Karanlık Enerji Araştırması’ndan alınan arşiv görüntülerinde keşfedildi. İlk kez 2010 yılının Kasım ayında, Güneş’ten neredeyse ortalama uzaklık olan 3 milyar mil uzaktayken tesadüfen gözlemlendi. Neptün. O zamandan beri, yer ve uzay tabanlı teleskoplar tarafından yoğun bir şekilde incelenmiştir.
Makalenin baş yazarı, Taipa, Makao, Makao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Man-To Hui, “Bu, Güneş’ten hala çok uzaktayken ne kadar aktif olduğu düşünüldüğünde, inanılmaz bir nesne” dedi. “Kuyruklu yıldızın oldukça büyük olabileceğini tahmin ettik, ancak bunu doğrulamak için en iyi verilere ihtiyacımız vardı.” Bu nedenle ekibi, 8 Ocak 2022’de kuyruklu yıldızın beş fotoğrafını çekmek için Hubble’ı kullandı.
Bu kuyruklu yıldızın ölçülmesindeki zorluk, katı çekirdeğin onu saran devasa tozlu komadan nasıl ayırt edileceğiydi. Kuyruklu yıldız şu anda çekirdeğinin Hubble tarafından görsel olarak çözülmesi için çok uzakta. Bunun yerine, Hubble verileri, çekirdeğin bulunduğu yerde parlak bir ışık artışı gösteriyor. Hui ve ekibi daha sonra çevreleyen komanın bir bilgisayar modelini yaptı ve onu Hubble görüntülerine uyacak şekilde ayarladı. Ardından, yıldız benzeri çekirdeği geride bırakmak için komanın parıltısı çıkarıldı.
Hui ve ekibi, çekirdeğin parlaklığını Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisinden daha önceki radyo gözlemleriyle karşılaştırdı (ALMA) Şili’de. Bu birleşik veriler, çekirdeğin çapını ve yansıtıcılığını sınırlar. Yeni Hubble ölçümleri, ALMA’nın daha önceki boyut tahminlerine yakındır, ancak inandırıcı bir şekilde, önceden düşünülenden daha koyu bir çekirdek yüzeyi önermektedir. Jewitt, “Büyük ve kömürden daha siyah” dedi.
Kuyruklu yıldız 1 milyon yıldan fazla bir süredir Güneş’e doğru düşüyor. Oort Bulutu adı verilen trilyonlarca kuyruklu yıldızın varsayımsal yuvalama alanından geliyor. Dağınık bulutun, Güneş ile Dünya arasındaki mesafenin 2.000 ila 5.000 katı arasında bir iç kenara sahip olduğu düşünülmektedir. Dış kenarı, Alpha Centauri sistemi olan Güneşimize en yakın yıldızların mesafesinin en az dörtte biri kadar uzayabilir.
Oort Bulutu’nun kuyruklu yıldızları aslında Güneş’ten çok uzakta oluşmadı; bunun yerine, milyarlarca yıl önce devasa dış gezegenler arasında yerçekimsel bir “langırt oyunu” tarafından güneş sisteminden atıldılar. Jüpiter ve Satürn hala gelişiyordu. Uzaklardaki kuyruklu yıldızlar, yalnızca uzak yörüngeleri, bir ağaçtan elma sallamak gibi, geçen bir yıldızın yerçekimi tarafından çekilmesiyle bozulursa, Güneş’e ve gezegenlere doğru geri dönerler.
Kuyruklu yıldız Bernardinelli-Bernstein, 3 milyon yıllık eliptik bir yörüngeyi takip ediyor ve Güneş’ten yaklaşık yarım ışıkyılı kadar uzağa gidiyor. Kuyruklu yıldız şu anda Güneş’ten 2 milyar milden daha yakın ve güneş sistemimizin düzlemine neredeyse dik düşüyor. Bu mesafede sıcaklıklar sadece eksi 348 derecedir. Fahrenhayt. Yine de bu, karbon monoksitin yüzeyden süblimleşerek tozlu komaya yol açması için yeterince sıcak.
Kuyruklu yıldız Bernardinelli-Bernstein, Oort Bulutu’ndaki kuyruklu yıldızların büyüklük dağılımı ve dolayısıyla toplam kütlesi hakkında paha biçilmez bir ipucu sağlar. Oort Bulutu’nun kütlesine ilişkin tahminler çok değişkenlik gösterir ve Dünya’nın kütlesinin 20 katına kadar ulaşır.
İlk olarak 1950’de Hollandalı gökbilimci Jan Oort tarafından hipotezi ortaya atılan Oort Bulutu, onu oluşturan sayısız kuyruklu yıldız doğrudan gözlemlenemeyecek kadar soluk ve uzak olduğu için hâlâ bir teori olmaya devam ediyor. İronik olarak, bu, güneş sisteminin en büyük yapısının neredeyse görünmez olduğu anlamına gelir. NASA’nın Voyager uzay aracı çiftinin, 300 yıl daha Oort Bulutunun iç dünyasına ulaşamayacağı ve içinden geçmesinin 30.000 yıl kadar sürebileceği tahmin ediliyor.
İkincil kanıtlar, bu yuvalama alanına kadar izlenebilen, düşen kuyruklu yıldızlardan geliyor. Güneş’e tüm farklı yönlerden yaklaşırlar, yani bulutun şekli küresel olmalıdır. Bu kuyruklu yıldızlar, erken güneş sisteminin bileşiminin milyarlarca yıl boyunca korunan derin dondurucu örnekleridir. Oort Bulutunun gerçekliği, güneş sisteminin oluşumu ve evriminin teorik modellemesi ile desteklenmektedir. Çok dalgalı gözlemlerle birleştirilmiş derin gökyüzü araştırmaları yoluyla ne kadar çok gözlemsel kanıt toplanabiliyorsa, gökbilimciler Oort Bulutunun güneş sisteminin evrimindeki rolünü o kadar iyi anlayacaklardır.
Referans: “Hubble Uzay Teleskobu Kuyruklu Yıldızın Çekirdeğinin Tespiti C/2014 BM271 (Bernardinelli–Bernstein)”, Man-To Hui, David Jewitt, Liang-Liang Yu ve Max J. Mutchler, 12 Nisan 2022, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac626a
Hubble Uzay Teleskobu, NASA ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) arasındaki uluslararası işbirliği projesidir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi teleskopu yönetiyor. Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI), Hubble bilim operasyonlarını yürütüyor. STScI, Washington DC’deki Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği tarafından NASA adına işletilmektedir.