İç güneş sistemimizi ziyaret eden üç yıldızlararası nesneyi (ISO) biliyoruz. Bunlardan ilki Oumuamua idi ve 2017’de gelip gitti. Sırada yıldızlararası kuyruklu yıldız 2l/Borisov vardı ve 2019’da ortaya çıktı. Ve şu anda yıldızlararası kuyruklu yıldız 3I/Atlas güneşin ısıttığı iç güneş sistemini ziyaret etmenin tadını çıkarıyor.
4,6 milyar yıllık uzun tarihi boyunca güneş sistemimizden çok sayıda ISO geçmiş olmalı. Bazılarının Dünya’ya çarpması mümkün. Belki de Vredefort çarpma yapısı gibi kalıntılarını bugün hala görebildiğimiz bazı antik çarpma kraterlerinden ISO’lar sorumludur.
Güneş sistemimiz eskisinden çok daha sakin. Tarihinin başlarında kaotik çarpışmalarla şekillendi. Artık daha az kaya ve daha az çarpışma var çünkü kayaların çoğu karasal gezegenlerde birikiyor. Ancak aynı şey ISO’lar için söylenemez. Geçmişte olduğundan daha az sayıda ISO’nun güneş sistemimize girdiğine inanmamız için hiçbir neden yok.
Bu, Dünya için darbe riski oluşturdukları anlamına geliyor. Bu riski ölçmenin bir yolu var mı?
“Dünyayı Etkileyen Yıldızlararası Nesnelerin Dağılımı” başlıklı yeni araştırma, riski anlamaya çalışıyor. Baş yazar, Michigan Eyalet Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümünde yardımcı doçent olan Darryl Seligman’dır. Çalışma şu adreste yayınlandı: arXiv ön baskı sunucusu.
Yazarlar, “Bu makalede, Dünya’yı etkileyen yıldızlararası nesnelerin beklenen yörünge elemanlarını, ışınımlarını ve hızlarını hesaplıyoruz” diye yazıyor. Çalışmaları ISO sayısını hesaplamıyor çünkü üzerinde çalışılacak sayı konusunda herhangi bir kısıtlama yok. Çalışmaları yalnızca beklenen dağılımlarıyla ilgilidir.
ISO’ların kaynağına gelince, M-yıldız kinematiği denilen şeye odaklanıyorlar. Kırmızı cüceler olarak da bilinen M-yıldızları, Samanyolu’nda en çok sayıda yıldız türüdür. Çoğu ISO’nun M-cüce güneş sistemlerinden tamamen sayılara dayalı olarak atılması mantıklıdır. Ancak yazarlar bunun biraz keyfi olduğunu kabul ediyorlar. “Bu seçim kuşkusuz biraz keyfi çünkü yıldızlararası nesnelerin kinematiği sınırsız” diye açıklıyorlar.
Araştırmacılar sorunu anlamaya çalışmak için simülasyonlar kullandılar. “~10 kişilik sentetik bir popülasyon oluşturuyoruz10 ~10 elde etmek için M-yıldız kinematiğine sahip yıldızlararası nesneler4 Araştırmacılar, “Dünya’ya çarpanlar” diye yazıyor. Simülasyonları, ISO’ların iki yönden gelme olasılığının iki kat daha fazla olduğunu gösteriyor: Güneş tepesi ve galaktik düzlem.
Güneş tepesi, güneşin güneş komşusuna göre takip ettiği yöndür. Temel olarak bu, Güneş’in Samanyolu’ndaki yoludur. ISO’ların güneş tepe noktasından gelme olasılığı daha yüksektir çünkü güneş sistemi o yönde hareket etmektedir. Bu, araba sürmek ve daha fazla yağmur damlasına çarpmak gibidir.
Galaktik düzlem, Samanyolu’nun kapladığı düz, disk şeklindeki bölgedir. Diğer yıldızların çoğunun bulunduğu yer olduğundan ISO’ların bu bölgeden gelmesi muhtemeldir. Önden yaklaşan ISO’ların çarpışma kesiti daha yüksektir.
Simülasyonlar ayrıca güneşin zirvesinden ve galaktik düzlemden gelen ISO’ların daha yüksek hızlara sahip olacağını gösteriyor. Ancak mantığa aykırı olarak, Dünya’yı etkileyebilecek olanların hızları daha yavaştır. Bunun nedeni, Dünya’yı etkileyebilecek ISO’ların alt kümesinin düşük dışmerkezlikli hiperbolik cisimler olma eğiliminde olmasıdır. Güneşin yerçekiminin bu nesneler üzerinde daha büyük bir etkisi vardır ve tercihen daha yavaş hareket eden nesneleri yakalayabilir ve onları Dünya’dan geçen yörüngelere kaydırabilir.
Mevsimler de fark yaratıyor. En yüksek çarpma hızına sahip ISO’ların ilkbaharda gelme olasılığı daha yüksektir çünkü Dünya güneşin zirvesine doğru hareket etmektedir. Ancak kışın potansiyel çarpma etkileri daha sık görülür çünkü o sırada Dünya, güneşin uzaklaştığı yer olan solar antapekse doğru konumlanmıştır.
Dünyanın hangi kısmının ISO çarpma riskiyle karşı karşıya olduğu söz konusu olduğunda, ekvatora yakın alçak enlemler en büyük riskle karşı karşıyadır. İnsan nüfusunun neredeyse %90’ının yaşadığı kuzey yarımkürede de çarpma riski biraz yüksek.
Daha önce açıklandığı gibi bu çalışma yalnızca M-cüce sistemlerden çıkarılan ISO’lar içindir. Yazarlar, “Bu dağılımlar yalnızca M-yıldız kinematiğine sahip yıldızlararası nesneler için geçerlidir. Farklı varsayılan kinematiklerin, bu makalede sunulan dağılımları değiştirmesi gerekir” diye açıklıyor.
Ancak çalışmalarındaki ana noktaların muhtemelen diğer kinematikler için de geçerli olduğuna da dikkat çekiyorlar. “Bu bölümde özetlenen göze çarpan özellikler muhtemelen farklı kinematikler için de geçerli, belki de sessiz veya daha belirgin bir genel etki için.”
Bu çalışmanın ISO sayısını tahmin etmediğini tekrarlamakta fayda var. Bunu ölçmenin bir yolu yok. Yazarlar sonuç kısmında şöyle yazıyor: “Bu makalede, kasıtlı olarak yıldızlararası çarpanların oranları hakkında kesin bir tahminde bulunmuyoruz.”
Ancak sonuçlar, Vera Rubin Gözlemevi ve onun Eski Uzay ve Zaman Araştırması ile gelecekteki gözlemlere katkı sağlıyor. Gökbilimcilere VRO tarafından tespit edilmesi gereken ISO’ların dağılımı hakkında fikir verir.
ISO fikrine gözlerimizi yeni açıyoruz. Bu makale bize, Dünya’yı etkileyen ISO’ların nereden gelebileceği, etkileme olasılığının en yüksek olduğu zaman ve etkileme olasılığının en yüksek olduğu yer hakkında bir fikir veriyor. VRO ve LSST çalışmaya başladığında gökbilimciler bu bulguları destekleyecek ya da zayıflatacak veriler elde etmeye başlayacaklar.
