Astronomide dokuzuncu gezegen problemi

Tanrı’nın asla yanılmaz, değişmez, mükemmel kanunları olan fizik kanunlarının yönettiği fiziksel ve doğal süreçlerin şekillendirdiği ilk atalarımızın, gökyüzüne baktıkları ilk gün başlayan Astronomi, büyük ihtimalle, insanlığın ulaşmak isteyeceği son hedeftir de aynı zamanda.

Astronomi tarihi, insanlık tarihi gibi sıralı ve birbirini tetikleyen bir keşifler dizisidir. Modern zamanlarda, çift yıldızlar, pulsarlar, kuasarlar gibi gök cisimlerinin keşfi, önce gözlemsel keşif, sonra teorik hesaplama sıralamasıyla olmuş olsa da geçmişte bu sıralamanın tersine işlediği de görülmüştür. Yani önce matematik hesaplamalardaki tutarsızlıklar ortaya konulmuş, sonrasında ise bu durumun, astronomları yeni ve henüz gözlenmemiş bir cismin varlığını kabule zorlaması sonucu gözlemler yapılmış ve modern gezegenler bu şekilde keşfedilmiştir. Teorik hesaplamaların, yeni bir cismin keşfi ile sonuçlandığı çağların geride kaldığını düşünmek yanıltıcı olabilir.Bir gökcisminin gözlenebilmesi, pek çok değişkene bağlıdır. Uzak dağlara bakarken, karanlıkta önümüzden geçen bir kediyi göremeyebiliriz veya kedinin üzerindeki tüyleri saymakla meşgul olduğumuz bir sırada belki de arkamızdan bir köpek geçiyordur. Günümüz astronomisinin, çok çok uzak galaksi kümeleri ile ilgileniyor olması, Güneş sisteminin keşfinin tamamlandığı anlamına asla gelmez. Eski çağlardan beri varlıkları bilinen ve gözle görünen klasik gezegenlerin (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter, Satürn) gözlem aletlerinin gelişmesi ve yörüngelerine ait matematiksel hesaplamaların yapılabilmesi sonrası, yörüngelerinde bazı tutarsızlıkların olduğunun görülmesi, astronomide sürekli olarak bir sonraki yeni bir gezegenin keşfi ile sonuçlanmıştır. Modern gezegenler denilen Uranüs, Neptün ve Plüton’un keşfi bu işleyişin örnekleridir.

Uranüs gezegeni modern çağda keşfedilen ilk gezegendir. Satürn’ün yörüngesindeki tutarsızlıkların, yedinci bir gezegenin var olup olmadığını tartışılır hale getirmesi sonucunda, William Herschel tarafından sistematik şekilde gökyüzünün incelenmesi ile 13 Mart 1781 tarihinde keşfedilmiştir. Aslında Uranüs, uzun yıllar önce gözlenmiş olmasına rağmen bir yıldız olduğu düşüncesi ile dikkate alınmamıştır. 1690’lı yıllarda John Flamsteed tarafından 34 Tauri ismi ile kataloglanmıştır.

Uranüs, yedinci bir gezegene olan teorik ihtiyacın zorladığı gözlemsel tarama sonucunda, yıldız kategorisinden çıkarılıp, gezegen kategorisine geçirilen ilk gök cismidir.Böyle bir kategori değişikliğinin, astronomi tarihinde nadir görüleceğini düşünmek için ise acele etmeyin. Bir gök cisminin keşfi ile onun doğru şekilde sınıflandırılması iki ayrı olaydır. Mitolojide Uranüs, Satürn’ün babası ve Olympos’un ilk hükümdarının adıdır. Alman astronom Johann Elert Bode, Neptün’ün Yunan mitolojisindeki karşılığı olan Ouranos, yani Uranüs ismini benimsemiş ve o şekilde kullanmaya başlamıştı. Bode’nin bu ismi savunma nedeni, Roma mitolojisinde Satürn’ün (Yunan mitolojisinde Kronos) Jüpiter’in (Yunan mitolojisinde Zeus’un) babası olmasıydı, dolayısıyla yeni gezegenin de Satürn’ün babası olması gerektiğiydi. Uranüs, mitolojiye göre Satürn’ün (daha yaygın adıyla Cronus’un) babasıdır. Meşhur Tanrı Zeus’un ise büyükbabasıdır. Uranüs, Roma mitolojisinden değil de Yunan mitolojisinden gelen bir isimle isimlendirilen tek gezegendir.

Neptün de önceleri yıldız zannedilmiş bir gezegendir. Uranüs keşfedilmeden önce iki astronom tarafından görülmüş ancak yıldız olarak sınıflandırılmıştır. Bu astronomlardan biri Galileo’dur. 1612 – 1613 yıllarında yaptığı çizimlere baktığımızda, Galileo’nun Neptün’ü resmettiğini görüyoruz. Fakat hem o dönemde Neptün’ün yapmakta olduğu yörünge hareketi hem de yeterli sayıda gözlemin bulunmaması sebebiyle Galileo, Neptün’ü yıldız zannetmiştir. Bu yüzden bu gözlemler Neptün’ün keşfi sayılmazlar. Uranüs’ün konum gözlemleri yaklaşık 40 yıl biriktikten sonra yörüngesi çok duyarlı olarak hesaplanabilmiş ve yine gözlemlerle uyuşmadığı görülmüştür. Kuramsal konumuyla gözlemsel konumunu arasında hala fark vardır. Bu fark Uranüs dışında Güneş sisteminde hala bilinmeyen bir gezegenden kaynaklanıyor olmalıydı. Bu cismin kütlesi ve yörünge elemanları hesaplandı, 1846 yılında Johan Galle tarafından Neptün gezegeni fiziki olarak keşfedildi ve daha önce kendisi ile ilgili yapılan yörünge hesaplarına göre olması gereken yer ile arasında yalnızca 1 derecelik bir sapma ile gözlemlendi. Bu durum Newton’un Kütle Çekim Yasasının da bir kez daha zaferi olarak astronomi tarihindeki yerini aldı.

1846 sonlarında hesaplardan yaklaşık bir derece uzaklıkta gözlenen yeni gezegenin ismi, gezegen bulunmadan birkaç ay önce verilmiştir. Bu gezegenin mekanik ve elektronik bilgisayarların olmadığı, az sayıda ve büyük yanılgılı gözlemlere dayanarak bulunması matematiğin ve Newton çekim yasasının büyük bir başarısıdır.Neptün, Satürn’ün oğlu ve okyanus diplerinin hükümdarıdır. Yunan mitolojisindeki Poseidon’dur. Sümer’deki Enki’dir. Denizlerin tanrısıdır, depremlerin yaratıcısıdır. Ya da her neyse… Öyle bir şeydir işte.

Plüton’un keşfinde de aynı senaryo tekrar etti. Neptün yörüngesindeki kararsızlıklar daha dış bir gezegenin varlığını işaret ediyordu. 1900’lerin başında X gezegenini bulmak amacıyla yapılan çalışmalar neticesinde 18 Şubat 1930’da keşfedilmiştir. Kâşifi olan Clyde Tombaugh, Illinois’li çiftçi bir ailenin çocuğudur. Ailesinin kendisini üniversiteye yollayacak parası olmadığından astronomiye olan ilgisini evindeki amatör teleskobuyla gözlemler yaparak devam ettirmektedir. Gözlemlediği gök cisimlerinin resimlerini yapar ve bir gün Mars çizimini Lowell Gözlem Enstitüsü’ne gönderir. Çok etkilenen kurum yöneticisi, Tombaugh’a yanlarında fotoğrafik gözlemci olarak çalışabileceğini söyler. Buradaki işi gökyüzünü tarayarak Lowell’ın X gezegenin bulunabileceğini öngördüğü bölgeleri incelemek ve fotoğraflamaktır. Uzun ve zorlu çalışmalardan sonra 18 Şubat 1930 günü, ortalama 160.000 yıldızın bulunduğu bir fotoğraf karesinde sönük ışığıyla Plüton kendisini gösterecektir.

Oldukça uzakta ve belli belirsiz tespit edilen bu gezegen resmi olarak Plüton ismini almıştır. Ne var ki 2006 senesine kadar gezegen olarak anılan Plüton, Neptün ötesindeki Kuiper Kuşağı içerisinde Plüton büyüklüğünde ve hatta ondan daha büyük, onlarca gökcismi olması, kendisine ait temiz bir yörüngesi olmaması ve benzeri sebeplerle gezegen statüsünden çıkarılarak cüce gezegen sınıfına geçirildi. Şu anda Plüton halen bir cüce gezegen ve işin üzücü tarafı, keşfedildiği 1930 senesinden, gezegen statüsünden çıkarıldığı 2006 senesine kadar geçen 76 sene içerisinde Plüton, Güneş etrafındaki 1 tam turunu bile tamamlamamıştı. Çünkü Plüton, bu turu 248 yılda tamamlayabilmektedir. Plüton mitolojide yeraltı Tanrısı Hades olarak da tanınmaktadır.

Bitti mi?

Bitmiyor… Tahmin edin ne oluyor?

Evet, Pluton’un matematiksel yörüngesi ile gözlemsel veriler çelişki içerisinde. Daha da uzak bir gezegen arama çalışmaları devam ediyor ve gözlem aletlerinin de gelişmesi sonucu, 1992’de QB1 adıyla kataloglanacak olan ilk Kuiper Kuşağı cismi keşfediliyor. QB1 196 km çapında ve buzla kaplı bir cisim. Güneş etrafındaki bir dolanımını 296 yılda tamamlıyor. Bu keşfin hemen ardından yeni keşifler geliyor ve yüzlerce yeni cisim kataloglanıyor. Bu keşifler neticesinde, bilim insanlarının uzun süredir kuşku duydukları Kuiper Kuşağı’nın kesin bir şekilde varlığı kanıtlanmış oluyordu. 1930’lu yıllardan beri varlığı tartışılan bu kuşak ile ilgili ilk ciddi makaleyi

1951’de Gerard Kuiper yayınlanmıştır ve kuşak keşfedildikten sonra da onun adı ile anılmaya başlanmıştır. İşin ilginç yanı, Gerard Kuiper’in böyle bir kuşağın artık günümüzde kalmamış olması gerektiğini savunan kişilerden birisi olmasıydı. Yani Kuiper kuşağı, varlığına inanmayan bir astronomun adıyla anılmaya devam etti. Bu durumun astronomide güzel bir geleneğin başlangıcı olmasını umuyoruz.

Kuiper Kuşağı, Neptün gezegeninin ötesinde, yaklaşık 30 ile 55 Astronomik Birim (1 Astronomik Birim = Dünya ile Güneş arasındaki uzaklık yani 150 milyon km) arasında bir uzaklıkta yer almaktadır. Yani 4,5 ile 7,5 milyar km gibi bir uzaklıktan söz ediyoruz. Güneş Sistemi’nin oluşmasının ardından geriye kalan “döküntü” cisimlerinin toplandığı Kuiper Kuşağı, genel olarak Mars ile Jüpiter’in yörüngeleri arasında yer alan Asteroit Kuşağı ile benzerlik göstermektedir ve simit şeklindedir. Asteroit Kuşağı’ndan bir farkla ki, Kuiper Kuşağı’nda yer alan cisimler daha çok buzla kaplıdır. Çok küçük milyonlarca parçanın yanı sıra çok daha büyük çapta “Cüce Gezegen“ler de bu kuşakta yer alır. Yapılan gözlemler neticesinde Kuiper Kuşağı’nda, 100 km çapından büyük, 100 bin civarı cisim olduğu tahmin edilmektedir.

Peki günümüzde son durum nedir? Yeni bir gezegen arayışı bitmiş midir?

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Caltech’te görev yapan astrofizikçi Mike Brown ve çalışma arkadaşı Konstantin Baytgin’e göre dokuzuncu gezegenin varlığına işaret eden beş önemli gözlemsel kanıta sahibiz. Bu ipuçlarından bazıları 9. Gezegen’in Kuiper Kuşağı’ndaki gök cisimleri üzerindeki çekim etkisi ile alakalı. Kuiper Kuşağı’ndaki 6 farklı gök cisminin hepsinin aynı yönde elips yörüngelerinin olduğu belirtildi. Batygin “Artık böyle bir gezegenin varlığını gösterebileceğimiz 5 farklı kanıt bulunuyor elimizde. Eğer bu kanıtlara rağmen dokuzuncu gezegenini görmezden gelirsek, karşımıza daha fazla sorun, çözmemiz gereken daha fazla bulmaca çıkıyor. Bulduğumuz 5 kanıtı da açıklığa kavuşturmamız gerekiyor böyle bir durumda” diyor. Brown ve Baytgin’in ekibinin yaptığı bilgisayar modellemesine göre dokuzuncu gezegen Güneş’e 300 ile 900 astronomik birim uzaklıklarda değişen eliptik bir yörüngeye sahip, yaklaşık 10 Dünya kütlesinde bir gezegen. Güneş çevresindeki bir dolanımını 14 000 ile 20 000 Dünya yılında tamamladığı hesaplanıyor. Kuiper kuşağında kümeler halinde hareket eden çok sayıda gökcismi bulunmaktadır. Bu kümelerin hareketlerini inceleyen ekip adına açıklama yapan Baytgin, beş farklı kümenin hareketlerinin, dokuzuncu bir gezegene işaret ettiğini belirttikleri basın açıklamasında “Şu anda Dokuzuncu Gezegen’in varlığına işaret eden beş farklı gözlemsel çalışma yolu bulunuyor. Eğer bu açıklamayı görmezden gelip Dokuzuncu Gezegen’in var olmadığını düşünürseniz, bu durum problemi çözmektense daha fazla sorun ortaya çıkarır. Birdenbire beş farklı bilmeceniz oluşur ve her birine beş farklı çözüm sunmanız gerekir” demiştir. Mike Brown’un Pluton’un durumunu gezegenden, cüce gezegene düşüren ekipte görev yaptığını da hatırlatabiliriz bu noktada. Kendisinin “Pluton’u Nasıl Öldürdüm” adlı bir de kitabı mevcut. Bir astronom olarak Pluton ile vedalaşmaya hiçbir zaman sıcak bakmadım.

PBS News’e verdiği bir röportajda Mike Brown 20 yıldır yürüttüğü çalışmalar sonucunda geldikleri noktada Pluton’un kaybedilmesinin göze alınabilir bir kayıp, bir yan etki olduğunu söylüyor.  Röportajda en çok dikkatimi çeken şey Brown’un Pluton’dan bahsederken “Pluto bir gezegen iken…” demesi oldu. CalTech veya NASA’da nasıl ve ne kadar çalışıldığını bilmiyorum, fakat ne yaparlarsa yapsınlar Pluton’da bir şeylerin değişmediğini, değişenin insan algısı olduğunu bu arkadaşlara hatırlatmak gerekiyor. Evreni değiştirme gücü, tam olarak öyle bir şey değil, çalışarak elde edilebilecek bir şey midir, o da tartışılır. Mike Brown’un veya Uluslararası Astronomi Birliği’nin Pluton’a karşı hisleri değişmiş olabilir, Brown, Pluton’u öldürdüğünü düşünüyor hatta. Peki bu, Pluton’un ne kadar umurunda?

Ve o fotoğrafta hala bir sıçan var.

Röportajın devamında Mike Brown, Güneş sisteminin en uzak cisimleri olarak kabul edilen Kuiper kuşağı kümeleri üzerindeki kütle çekimi etkisini gözlemlediklerinden, en az altı kümenin hareketlerini inceleyerek muhtemel bir dokuzuncu gezegen hakkında fikir edindiklerinden bahsediyor. Sunucunun, Kuiper kuşağı cisimlerini gözlemleyebildikleri halde, gezegenin kendisinin neden henüz gözlemlenemediğini sorması üzerine bu cismin henüz doğrudan gözlemlenemediğini, etkilerini gözlemenin, cismin kendisini bulmaktan çok daha kolay olacağını açıklıyor. Röportaja muhtemel dokuzuncu gezegen hakkında bazı sayısal bilgiler vererek devam ediyor. On Dünya kütlesine sahip olduğunu hesapladıkları gezegenin Neptün’den biraz küçük olduğunu, küçük Neptün gibi bir şey olduğunu ifade ediyor. Son yüz yıldır yeni bir şey bulduğunu iddia eden tüm astronomların ya yanlış verilerle yola çıktıklarını ya da bunları yanlış değerlendirdiklerini ve hepsinin de Güneş sisteminin en dış gezegeni hakkında yanıldıklarını fakat kendilerinin haklı olduğunu düşündüğünü söylüyor esprili bir şekilde. Sunucunun da gülerek “eminim öyledir” demesi ile her iki tarafın da yanılıyor olma ihtimallerini tamamen çöpe atmadıklarını, bir kenarda beklettiklerini anlıyoruz.

Dokuzuncu gezegenle ilgili çalışmalar yapmış bir diğer astronom da Arizona Üniversitesi’nden gezegen bilimci Dr. Renu Malhotradır. 2015 Nisan’ında verdiği bir seminerde son iki yıldır Kuiper kuşağı kümelerinde bazı davranış şekilleri fark ettiklerini söylüyor.  Bu cisimlerin yörünge şekilleri ve periyotları üzerine odaklanmasının, yeni bir cismin keşfinde önemli olabileceği fikrine odaklandığını belirtiyor. Kuiper kuşağı kümeleri üzerinde yaptıkları bilgisayar modellemelerinin, 10 Dünya kütlesinde, Güneş’ten 300 ile 900 AB uzaklıklarda bir yörüngede dolanan bir gezegene işaret ettiğini, fakat bu bilgilerin, dokuzuncu gezegenin konumunu belirlemek için yeterli olmadığını söylüyor. Belli başlı beş Kuiper kuşağı kümesinin, Güneş sisteminin cüce gezegenlerinden birisi olan Sedna ile dolanım periyotlarını karşılaştırdıklarında, raslantısal gibi görünmeyen kesirli sayılar elde ettiklerini, bu durumun da resonant yörüngeler ile açıklanabildiğini ifade ediyor. Resonant yörüngeler astronomide, bir gök cisminin nerede bulunduğu, bulunması gerektiği veya bulunamayacağı ile ilgili fikir vermesi bakımından önemlidir. Bu yolla muhtemel bir dokuzuncu gezegenin bulunabileceği veya bulunamayacağı bazı yörünge şekilleri tespit edilmiş olur.

Biz NASA’nın yaptığı hataları yapmayalım, görselin hemen altına notumuzu düşelim: Yukarıdaki görsel sadece bir animasyondur. Muhtemel dokuzuncu gezegen henüz görüntülenmemiştir.

Dr. Malhotra’nın konuşmasında bir diğer önemli nokta muhtemel bir dokuzuncu gezegenin varlığının, kütle çekimsel etkisi ile Güneş sisteminin içlerine çekeceği veya fırlatacağı kütlelerin daha fazla kuyruklu yıldız görmemize sebep olacağını söylemesidir. Komet yani kuyruklu yıldız gözlemleri Güneş sisteminin bütünüyle ilgili ve daha nadir görünen bir astronomi olayı olduğu için, gözlemlemekte olduğumuz kuyruklu yıldız olayları sayısının normal mi olduğu yoksa artmakta mı olduğunu bilemeyiz. Fakat elimizde daha sık gözlenen ve benzer bir başka olay türü var:

Meteor olayları. Gözlenen meteor olayları sayısı da Güneş sistemimiz içindeki bir değişikliği haber vermek bakımından önemli olabilir. Belki de olmayabilir… Üzgünüm ama bilim böyle bir şey. Bu noktada American Meteor Society’nin internet sitesinden aldığım bir grafiği paylaşmak istiyorum.

Grafiğe göre 2017 içinde yapılan bir çalışma sonucunda, son on yılda göz ile gözlenebilen meteor olaylarının sayısında ciddi bir artış olduğu görülüyor. Bu artış Güneş sistemi içerisinde sebebini henüz bilmediğimiz bir değişikliğe işaret ediyor olabileceği gibi, atmosferik bir değişime de işaret ediyor olabilir. Hatta sadece gözlemci sayısının değişmesi ile açıklamayı bile tercih edebiliriz. Ne olduğunu bilmiyoruz. Tek bildiğimiz bir şey olduğu.

Bilgisayar modellemeleri, mevcut olan en gelişmiş gözlem araçları, mesleğinde uzman astronomlar, yani bilim dünyası yeni bir keşfin yakın olduğunu söylüyor.

Bu satırların yazarı da bir astronomdur. İşsiz bir astronomdur. Potansiyel çiftçidir.

22 x 50 mm bir el dürbünüm var, ara sıra balkonuma çıkıp yıldızlara bakıyorum. Jet yakıtlarının metalizasyonunun mahvettiği gökyüzünde bir şeyler görmeye çalışıyorum. İbni Sina’nın “Gökyüzünde Andromeda’yı göremiyorsanız havanız kirlidir” dediği çağlardan, en parlak yıldızları gördüğümüzde kendimiz şanslı hissedeceğimiz günlere geldik. Uzmanlar, giderek artan hava trafiğinin bu şekilde artması halinde 2050’li yıllarda yer teleskoplarının işe yaramaz hale geleceğini söylüyorlar. Yıldızları bile göremeyeceğimiz bir geleceğe doğru mu gidiyoruz diye düşünüyoruz. Fakat ne olursa olsun evrene bakmaktan vazgeçmeyeceğiz. Belli mi olur, belki de X gezegenini ilk ben keşfederim. Herkes bakarken, ben görürüm. Uluslararası Astronomi Birliği’nin geleneklerine göre bir gökcismini “bulan” kişi isimlendirir.

Şimdiye kadarki gelenek, gezegenlere Roma tanrılarının isimlerini vermekti.

Peki benim “göreceğim” bir gezegenin ismini ne koymak lazım? Türklüğü de işaret eden bir isim olmalı ayrıca…. Geleneğe meydan okumalı, Tanrı’dan başka hiçbir şeye boyun eğmemeli.

Fazla düşünmeye gerek yok: Spartaküs… Truvalı Spartaküs.

Kasım 2017