Güney Afrikalı gökbilimciler cüce gezegen hakkında daha fazla bilgi edinmek için NASA ile güçlerini birleştiriyor

Uluslararası Astronomi Birliği 2006 yılında Plüton’un küçültülmek Güneş’in dokuzuncu gezegeni olma statüsünden dolayı, birçok gökbilimci ve uzman olmayan kişi şok oldular.

Plüton yine de önemli bir çalışma nesnesi olmaya devam ediyor. Bugün, Güneş’in etrafında dönen çoğunlukla buzlu enkazdan oluşan bir çörek şeklindeki bölgede, Neptün’ün ötesindeki birçok cüce gezegenden biri olarak kabul ediliyor. Kuiper KuşağıGüneş sisteminin bu dış bölgeleri büyük ölçüde keşfedilmemiş durumda. İlk olarak ABD uzay ajansı NASA’nın Yeni Ufuklar uzay aracı; 2015 yılında Plüton’a yakın uçtu ve cüce gezegenin yüzeyinin ve atmosferinin muhteşem görüntülerini ortaya çıkardı. Ama yine de öğrenilecek çok şey var.

İşte bu yüzden Güney Afrika’daki Batı Kap Üniversitesi’ndeki (UWC) meslektaşlarım ve ben, bir etkinliğe katılmaya davet edildiğimizde çok mutlu olduk. NASA tarafından finanse edilen uluslararası misyonBiz, astronomi ve yıldız patlamaları gibi alanlarda çığır açan araştırmalar yürüten deneyimli nükleer fizikçilerden oluşan bir grubuz.

Plüton Güneş’e en yakın noktasına ulaştı 1989’daGüneş’ten 248 yıllık oval yörüngesi boyunca uzaklaştıkça atmosferinin önümüzdeki birkaç yıl içinde çökerek yüzeyinin donması muhtemel.

Cüce gezegenin atmosferine ve özellikle bu muhtemel donma senaryosuna dair içgörüler sağlayacak nadir bir olayı gözlemlememiz istendi. Olaya örtülme adı verilir ve herhangi bir gök cismi uzak bir yıldızın önünden geçtiğinde, yıldızın ışığını geçici olarak engellediğinde veya azalttığında meydana gelir. Bu, cismin atmosferinin yıldız ışığını güçlendiren bir mercek gibi davranmasını sağlar—sadece bir saniye veya daha kısa bir süre için. Bu durumda örtülme, aşağıda açıklandığı gibi Plüton’un atmosferi hakkında bilgi yakalamak için bir şanstı.

Tek bir teleskop

Virginia Üniversitesi tarafından UWC’ye cömertçe bağışlanan, son teknoloji ürünü 0,5 metrelik Newton tipi bir teleskop kullandık.

Bilim insanları bir örtülmeyi yakalamaya çalışırken, nesnenin geçişinin gölgesini izleyen tek bir teleskop veya bir nesnenin şeklini haritalamak ve uyduları ve asteroitleri keşfetmek veya karakterize etmek için stratejik olarak dağıtılmış 100’e kadar teleskop kullanabilirler. Bu teleskopların, diğer araştırmalar için kullanılan daha durağan, daha büyük eşdeğerlerinden daha küçük ve daha hareketli olması gerekir.

Teleskopun kurulması ve hizmete alınması, son teknoloji tesisler ve insan gücü gerektiren büyük bir operasyondu. UWC’nin Fizik ve Astronomi bölümündeki öğrenciler ve personel, gözlem için hazırlanmak, teleskop operasyonları ve gerekli yazılımlar hakkında bilgi edinmek için çok çalıştılar.

Ayrıca bazı değişiklikler de gerekiyordu. Teleskop fabrikadan hatalı bir GPS ile geldi, bu GPS değiştirildi ve bizim amaçlarımız için biraz fazla kısaydı. Üniversitenin 3D baskı teknolojisini kullandık Modern Afrika Nükleer Dedektör Laboratuvarı Uzunluğu düzeltmek ve teleskop odak noktasını eşleştirmek için.

Daha sonra asıl etkinliğe sıra geldi.

Anı yakalamak

4 Ağustos 2024’te, UWC meslektaşım Siyambonga Matshawule, iki doktora sonrası araştırmacım Cebo Ngwetsheni ve Craig Mehl ve doktora öğrencim Elijah Akakpo ile birlikte izleme noktasına gittiler. Plüton’un örtülmesi ve New Horizons gibi diğer NASA misyonlarının baş araştırmacıları olan Virginia Üniversitesi ve NASA’dan profesörler Michael Skrutskie ve Anne Verbiscer’e katıldılar.

Görüntüleme noktası, Güney Afrika’nın Kuzey Cape eyaletinde, Upington kasabasının yaklaşık 40 km kuzeyindeki uzak bir bölgedeydi. Bu, Plüton’un Dünya üzerindeki gölgesinin tam olarak merkez noktası veya tam merkeziydi, çapı 2.377 km’ydi ve Güney Afrika ve Namibya’dan 85.000 km/saat hızla geçiyordu. Aynı zamanda Dünya’mızın da 107.000 km/saatlik bir yörünge hızıyla hareket ettiğini düşünürsek, teleskopumuz için tam doğru zamanlamayı ve konumu bulmak çok önemliydi.

Sıcaklık 0°C’ye ulaştı ve izleme noktamızın üzerindeki gökyüzü kısmen bulutluydu. Ancak bulutlar tam doğru zamanda ve doğru yerde açıldı ve örtülme sadece birkaç saniye sürmüş olsa da, Plüton’un atmosferi hakkında önemli bilgiler elde etmek için yeterli olmuş olabilir.

Sorun, örtülme sırasında aniden ve beklenmedik bir rüzgar dalgasının teleskopu (ve kalplerimizi) kısa bir süre sarsmasıydı. Ortaya çıkan gürültüyü gidermek için daha fazla işlem yapıyoruz.

Bilimsel keşif

Örtülme sırasında, yıldız ışığı Plüton’un atmosferi tarafından emildikçe sönükleşmeye başlar. Kısa bir süre sonra, Plüton’un gölgesinin tam merkezinde, Plüton’un atmosferinin büyüteç görevi gördüğü ve yıldızın örtülmeden önce veya sonra olduğundan daha parlak göründüğü merkezi bir parlama meydana gelir.

Merkezi flaştan sonra yıldız tekrar sönükleşmeye başlar ve sonunda normal parlaklığına döner. Yıldız ışığının Plüton’un atmosferinde nasıl kırıldığını gösteren ve sıcaklığı ve kimyasal bileşimi hakkında önemli bilgiler sağlayan bu merkezi flaştır. Bu bilgiler atmosferin sonunda daralıp daralmadığını bize söyleyen atmosferik modellere girdidir.

Gözlemimizden Plüton’un atmosferi hakkında herhangi bir bulguyu ortaya çıkarmak için henüz çok erken ve ilk denememizde verilerde niceliksel bir şey göremeyebiliriz. Aksi takdirde, gelecek yıl aynı zamanlarda başka bir fırsat elde edeceğiz. Ve bu sefer ani rüzgar dalgalanmalarına karşı iyi hazırlanmış olacağız. Ayrıca sıcak su torbaları da getireceğiz. Macera orada!

Bu makale şu kaynaktan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Oku orijinal makale.