2I/Borisov

2I/Borisov, Güneş Sistemi'nin dışından gelip içinden geçtiği kesinleşen ikinci gök cismi ve bu yolla gözlenen ilk kuyruklu yıldızdır. Ağustos 2019'un son günlerinde Kırım'da bir amatör gökbilimci tarafından bulundu; Güneş'e en çok 8 Aralık 2019'da yaklaştı, birkaç ay boyunca dünyanın en güçlü teleskoplarıyla izlendi ve sonra yeniden yıldızlar arasındaki boşluğa doğru yola çıktı. Bir daha geri dönmeyecek.

Borisov kuyruklu yıldızı, başka bir gezegen sisteminde doğmuş bir kuyruklu yıldızın bileşimini ilk kez yakından ölçme fırsatı verdi. Sonuç hem tanıdık hem şaşırtıcıydı: bizim kuyruklu yıldızlarımıza çok benziyordu, ama bazı kimyasal oranları olağandışıydı. Yıldızlararası cisimlerin genel tanıtımı ve üç ziyaretçinin karşılaştırması Yıldızlararası cisimler sayfasında; bu sayfa yalnızca Borisov'u ele alıyor.

Keşif: kendi yaptığı teleskopla

Kuyruklu yıldızı, teleskop yapımcısı ve amatör gökbilimci Gennadiy Borisov buldu. Borisov, Kırım'daki Nauchnij'de bulunan kişisel gözlemevi MARGO'da, kendi tasarlayıp yaptığı 0,65 metrelik bir teleskopla çalışıyordu. Keşif, evrensel saatle 29 Ağustos 2019 gecesine, yerel saatle 30 Ağustos'a denk geldi. Borisov'un anlattığına göre görüntülerde ana kuşak asteroitlerinden biraz farklı yönde ilerleyen bir cisim fark etti, Küçük Gezegen Merkezi'nin veritabanına baktı ve yeni bir cisim olduğunu gördü. Cismin yörünge değerleri onu "tehlikeli olabilecek" sınıfa sokunca bulguyu hemen doğrulama sayfasına bildirdi ve not düştü: cisim bulanıktı, asteroit değil kuyruklu yıldızdı.

Keşif, Plüton'un Clyde Tombaugh tarafından bulunuşuyla karşılaştırıldı; Tombaugh da o sırada kendi teleskoplarını yapan bir amatördü. Bu, Borisov'un bulduğu sekizinci kuyruklu yıldızdı. Cisim bulunduğunda Güneş'ten 3 astronomik birim (AB), Dünya'dan 3,7 AB uzaktaydı ve Güneş'e doğru geliyordu. Bir astronomik birim, Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklık, yaklaşık 150 milyon kilometredir.

Yıldızlararası olduğu nasıl anlaşıldı?

Kökeni birkaç haftada netleşti. İlk yörünge hesapları, cismin Güneş'ten 1,4 AB uzakta, bir yıldan kısa sürede dolanan bir Dünya'ya yakın cisim olabileceğini bile düşündürdü. NASA'nın JPL laboratuvarındaki Scout sistemi, 12 günlük 151 gözleme dayanarak yörüngenin dışmerkezliği için 2,9 ile 4,5 arasında bir aralık verdi. Dışmerkezliğin 1'den büyük olması açık, yani Güneş'e bağlı olmayan bir yörünge demektir. Yine de gözlemler gökyüzünde Güneş'e yakın bir bölgede yapıldığı için şüpheler sürdü; veri biriktikçe yörünge kesin biçimde hiperbolik çıktı.

Ad da bu süreçte birkaç kez değişti. Cisim önce Dünya'ya yakın cisimleri doğrulama sayfasında gb00234 koduyla listelendi. Küçük Gezegen Merkezi 11 Eylül 2019'da ona C/2019 Q4 (Borisov) adını verdi. 24 Eylül 2019'da Uluslararası Astronomi Birliği, Borisov adını koruyarak cismi resmen ikinci yıldızlararası cisim, yani 2I olarak ilan etti. Baştaki "I" harfi, İngilizcede yıldızlararası anlamına gelen interstellar sözcüğünden gelir.

Verileri göster

13 Aralık 2018	En eski arşiv görüntüsü
30 Ağustos 2019	Kırım'da keşif
24 Eylül 2019	2I adı verildi
26 Ekim 2019	Ekliptik düzlemini geçti
8 Aralık 2019	Güneş'e en yakın: ~2 AB
28 Aralık 2019	Dünya'ya en yakın: ~1,9 AB
Mart 2020	Büyük parlama
Eylül 2020	Son gözlemler

Yörüngesi ve hızı

Borisov'un yörünge dışmerkezliği 3,36'dır. Bu değer, Güneş Sistemi'nde gezegenlerin çekimiyle hafifçe hızlanmış ve dışmerkezliği 1'i ancak biraz aşan yüzlerce kuyruklu yıldızdan çok yüksektir. Cismin Güneş'ten çok uzaktayken taşıdığı fazla hız saniyede yaklaşık 32 kilometredir; gezegenlerin çekimi bu hızı ancak saniyede birkaç kilometre değiştirebilirdi. Karşılaştırma için, Güneş Sistemi'nden çıkmakta olan Voyager 1 saniyede yaklaşık 16,9 kilometre hızla ilerliyor.

Kuyruklu yıldız Güneş Sistemi'ne Kraliçe (Cassiopeia) takımyıldızı yönünden, Kahraman (Perseus) sınırına yakın bir bölgeden girdi. Bu yön, cismin Samanyolu'nun galaktik halesinden değil, yıldızların yoğun olduğu galaktik diskten geldiğini gösteriyor. Gökyüzünde Eylül'den Kasım ortasına kadar kuzeyde göründü, 26 Ekim'de Aslan takımyıldızının parlak yıldızı Regulus yakınında ekliptik düzlemini geçti. 44 derecelik yörünge eğikliği nedeniyle hiçbir gezegene dikkate değer ölçüde yaklaşmadı. Güneş'e en yakın noktasında, asteroit kuşağının iç kenarı yakınında, saniyede yaklaşık 44 kilometre hıza ulaştı. Şimdi Teleskop (Telescopium) takımyıldızı yönüne ilerliyor; yıldızlararası uzayda bir ışık yılını yaklaşık 9.000 yılda kat ediyor. JPL'nin hesaplarına göre 11 Ekim 2026'da Güneş'ten yaklaşık 48,8 AB uzaktaydı.

Neyden yapılmış?

ʻOumuamua'nın tersine Borisov, çekirdeğini saran belirgin bir gaz ve toz bulutuyla, yani komayla açıkça bir kuyruklu yıldızdı. İlk tayf ölçümleri, 388 nanometrede siyanür (CN) salımını gösterdi. CN, Güneş Sistemi kuyruklu yıldızlarında genellikle ilk saptanan moleküldür ve bu, yıldızlararası bir cisimden gaz salımının ilk kez görülmesiydi. İki atomlu karbon (C2) önce bulunamadı, Kasım 2019'da düşük düzeyde saptandı ve ay sonuna doğru belirgin biçimde arttı. Suyun parçalanmasıyla oluşan hidroksilin (OH) ilk kesin saptanması 1 Kasım 2019'da yapıldı.

Sıradan bir kuyruklu yıldız ile karşılaştırıldığında Borisov'u asıl farklı kılan, karbon monoksit bolluğuydu: gazındaki karbon monoksidin suya oranı yüzde 35 ile 105 arasında ölçüldü. Bu oran, Güneş Sistemi kuyruklu yıldızlarında ortalama yüzde 4 dolayındadır. Kuyruklu yıldız ayrıca, kaynağı bilinmeyen uçucu bir bileşikten geldiği düşünülen az miktarda nötr nikel salımı da gösterdi. 2020'deki ölçümlere göre çekirdeğin çapı en fazla 0,4-0,5 kilometreydi; Hubble'ın keskin görüntüleri bile çekirdeği komadan ayırıp çözemedi.

ESO'nun 30 Mart 2021'de duyurduğu iki çalışma tabloyu zenginleştirdi. Çok Büyük Teleskop ile ışığın kutuplanmasını ölçen Stefano Bagnulo ve ekibi, Borisov'un kutuplanma özelliklerinin Hale-Bopp dışında hiçbir Güneş Sistemi kuyruklu yıldızına benzemediğini buldu. Ekibe göre Borisov, Hale-Bopp'tan bile daha bozulmamış, belki de gözlenen ilk gerçekten "el değmemiş" kuyruklu yıldızdı: 2019'dan önce hiçbir yıldızın yakınından geçmemiş, oluştuğu gaz ve toz bulutunun izlerini olduğu gibi taşıyordu. Bin Yang ve ekibi ise ALMA ile VLT verilerinde komada bir milimetre ve daha büyük, sıkı çakıl tanecikleri buldu. Karbon monoksit ile su oranının Güneş'e yaklaştıkça büyük ölçüde değişmesi, kuyruklu yıldızın kendi sisteminin farklı bölgelerinde oluşmuş malzemelerin karışımından yapıldığını düşündürüyor. Ekip, bu karışımın dev gezegenlerin çekimiyle gerçekleşmiş olabileceğini öne sürdü; benzer bir sürecin Güneş Sistemi'nin gençliğinde de yaşandığı düşünülüyor.

Parçalandı mı?

Güneş'e 2 AB kadar yaklaşan küçük kuyruklu yıldızların bir kısmı dağılır. Şubat-Mart 2020'deki güçlü bir parlamadan sonra Borisov'un çekirdeğinin parçalandığından şüphelenildi. Hubble Uzay Teleskobu'nun 30 Mart 2020 görüntüleri, çekirdekten Güneş yönüne büyük bir parçanın koptuğunu düşündürdü. Ancak 6 Nisan 2020'de bildirilen gözlemlerde yalnızca tek bir cisim görüldü. Sonraki çözümlemeler, fırlayan toz ve parçaların toplam kütlesinin çekirdeğin yalnızca yaklaşık binde biri olduğunu gösterdi; olay bir parçalanma değil, büyük bir parlamaydı.

Ona bir araç gönderilebilir miydi?

Saniyede 32 kilometrelik fazla hız, Borisov'a ulaşmayı bugünkü teknolojiyle çok zorlaştırıyor. Yıldızlararası Çalışmalar Girişimi'nden bir ekibin hesabına göre, cisim çok daha erken bulunsaydı, Temmuz 2018'de Falcon Heavy sınıfı bir roketle yaklaşık 202 kilogramlık bir araç yola çıkarılabilirdi. Gerçek keşif tarihinden sonraki bir fırlatmada ise en güçlü roketler bile ancak 3 kilogramlık bir yükü, cisme 2045'te ulaşacak bir yörüngeye gönderebilirdi. Bu yüzden gelecekteki ziyaretçiler için önceden hazır bekleyen araçlar planlanıyor. Bagnulo'nun da andığı ESA'nın Comet Interceptor görevi, uygun bir yörüngede gelen yıldızlararası bir cisme ulaşabilecek biçimde tasarlandı. Sonraki ziyaretçi 3I/ATLAS ise 2025'te bulundu.

Kısaca

• 2I/Borisov, ʻOumuamua'dan sonra bulunan ikinci yıldızlararası cisim ve ilk yıldızlararası kuyruklu yıldızdır.
• Gennadiy Borisov onu Ağustos 2019 sonunda Kırım'da, kendi yaptığı 0,65 metrelik teleskopla buldu.
• Yörünge dışmerkezliği 3,36, Güneş'ten uzaktaki hızı saniyede yaklaşık 32 km'dir.
• Gazında karbon monoksit, Güneş Sistemi kuyruklu yıldızlarına göre çok boldu.
• ESO gözlemlerine göre bugüne kadar görülen en bozulmamış kuyruklu yıldızlardan biri olabilir.
• Mart 2020'deki parlama bir parçalanma değil, büyük bir patlamaydı.