Dokuzuncu Gezegen avında kızılötesi iz: IRAS ve AKARI verisinde tek aday çift

Güneş Sistemi'nin uzak kıyısında gizlendiği öne sürülen Dokuzuncu Gezegen için yeni bir arama sonuç verdi, ama kesin bir keşif değil. Ulusal Tsing Hua Üniversitesi'nden Terry Long Phan ve ekibi, 1983'te çalışan IRAS uydusunun ve 2006'daki AKARI uydusunun kızılötesi gökyüzü taramalarını karşılaştırarak bir "aday çift" belirledi. Çalışma, arXiv'e 24 Nisan 2025'te gönderildi ve Publications of the Astronomical Society of Australia dergisinin 42. cildinde (2025, e064) yayımlandı.

Dokuzuncu Gezegen hipotezini daha önce teoriler sayfamızda ve Eylül'deki yazımızda anlatmıştık. Kısaca: Neptün'ün ötesindeki bazı buzlu cisimlerin yörüngeleri benzer biçimde hizalı ve eğik görünüyor; bu, henüz görülmemiş büyük bir gezegenin kütleçekimiyle açıklanabilir. Karşı görüş ise bu kümelenmenin gözlem yanlılığından doğabileceğini söylüyor. Yeni çalışma bu tartışmada tarafını seçmiyor; yalnızca bir arama yöntemi deniyor.

Neden kızılötesi?

Güneş'ten yüzlerce astronomik birim (AU, Dünya-Güneş mesafesi) uzaktaki bir gezegen çok az ışık yansıtır. Ancak kendi ısısını, çok soğuk bir cisim olarak, uzak kızılötesinde yayar. Makalede varsayılan etkin sıcaklık 28 ile 53 kelvin arasında. Bu yüzden ekip optik teleskopların değil, tüm gökyüzünü uzak kızılötesinde tarayan iki uydunun kataloglarına baktı: IRAS'ın 12, 25, 60 ve 100 mikrometrelik bantlarına ve AKARI'nin 65, 90, 140 ve 160 mikrometrelik bantlarına. İki taramanın duyarlılık sınırı da yaklaşık 0,2 janskı düzeyinde.

Yöntem: yavaş yer değiştirmeyi yakalamak

Fikir basit: İki tarama arasında 23 yıl var. Yaklaşık 500-700 AU'da dolanan, 7-17 Dünya kütlesindeki bir gezegen bu sürede gökyüzünde kabaca 42 yay dakikası kayar; makaleye göre yıllık hareket yaklaşık 3 yay dakikası. Yıldızlar ve galaksiler ise bu sürede yerinden oynamaz. Ekip bu nedenle IRAS'ta görünüp AKARI'de aynı yerde bulunmayan, AKARI'de görünüp IRAS'ta olmayan kaynak çiftleri aradı. Gökyüzündeki konum, galaktik düzlemden uzaklık ve ölçüm kalitesi gibi ölçütlerle eleme yapıldı; 42 ile 69,6 yay dakikası arasında ayrılmış çiftler tutuldu.

Sonuçta 13 aday çift kaldı. Görüntüler tek tek incelenince yalnızca biri iyi aday olarak değerlendirildi: 1983 verisindeki IRAS F02211-4844 ile AKARI-MUSL J0220440-491247 arasındaki çift. İkisi arasındaki açısal uzaklık yaklaşık 47,5 yay dakikası. Yazarlar, IRAS kaynağının 23 yıl sonra AKARI görüntüsünde aynı yerde olmadığını, AKARI kaynağının da IRAS görüntüsünde bulunmadığını bildiriyor.

Bulgunun sınırları

Bu bir keşif duyurusu değil, bir aday tanımı. Yazarların kendi ifadesiyle, iki ölçüm cismin tam yörüngesini belirlemeye yetmiyor. İki nokta arasındaki yer değiştirme, Dokuzuncu Gezegen'in beklenen hareketiyle uyumlu olsa da başka açıklamalar da mümkün. Makale, adayın AKARI'deki 65 mikrometrelik akı ölçümünün seçim ölçütlerini sağlamasına rağmen güvenilir görünmediğini de belirtiyor. Ayrıca bu çalışmadaki aranan kütle ve uzaklık aralığı, Eylül yazımızda andığımız ve yaklaşık 4,4 Dünya kütlesi ile 290 AU öneren çalışmanınkinden farklı; yani aday, hipotezin her sürümünü sınamıyor.

Sırada ne var?

Ekip, adayı sınamak için Karanlık Enerji Kamerası'yla (DECam) derin optik gözlem yapılmasını öneriyor. Beklenen parlaklık r bandında yaklaşık 26 AB kadir; bu, yaklaşık bir saatlik pozlamayla ulaşılabilecek bir düzey. Aday gerçekten yavaş ve düzgün bir yörünge hareketi gösterirse bu kamerayla yakalanması gerekir. Hareket görülmezse çift, bir ölçüm yanılgısı ya da başka bir kaynak olarak kalacak. Ayrıca Vera C. Rubin Gözlemevi'nin on yıllık taraması, hem bu adayı hem de hipotezi bağımsız olarak sınama imkânı sunuyor. O zamana kadar sonuç, soru işaretiyle durmaya devam ediyor.