MIT'den Bilim İnsanları Güneş Sisteminin En Küçük Asteroitlerini Keşfetti!

Dinozorları yok eden asteroidin yaklaşık 10 kilometre çapında olduğu tahmin ediliyor. Bu da yaklaşık Brooklyn kadar bir genişliğe denk geliyor. Bilim insanları böylesine devasa bir gök cisminin Dünya'ya çarpmasının yalnızca 100 milyon ila 500 milyon yılda bir yaşacanak nadir bir olay olarak görüyor.

Buna karşın, bir otobüs büyüklüğünde olan küçük asteroitlerin Dünya'ya çarpması ile daha sık görülen bir olaydır. Bilim insanları bu olayların "birkaç yılda bir" yaşanabileceğini söylüyor. Birkaç on metre çapa sahip olan bu asteroitler, ana asteroit kuşağından kaçarak "Dünya'ya yakın cisim" haline gelebilir. Bu küçük ama güçlü uzay taşları, çarpışma durumunda 1908'de Sibirya'da veya 2013'te Ural Dağları üzerindeki Çelyabinsk semalarında parçalanan asteroitte olduğu gibi, geniş bölgelere yayılan şok dalgaları oluşturabilir. Ana kuşaktaki bu tür küçük asteroitleri gözlemlemek, meteoritlerin kökenine dair önemli bilgiler edinmeyi sağlayabilir.

MIT'den astronomlar, Mars ve Jüpiter arasında milyonlarca asteroidin yörüngede döndüğü ana asteroit kuşağındaki birkaç on metre çapındaki en küçük asteroitleri tespit etmek için bir yöntem geliştirdi. Şimdiye kadar bilim insanlarının ana asteroit kuşağında ayırt edebildiği en küçük asteroitler yaklaşık bir kilometre çapındaydı. Ancak bu yeni yöntem sayesinde çapı yalnızca 10 metre olan asteroitler bile tespit edilebiliyor.

Nature dergisinde yayınladıkları makalenin yazarları arasında MIT gezegen bilimi profesörü Julien de Wit ve Richard Binzel yer alıyor. Wit ve ekibi, bu yöntemle ana asteroit kuşağında yer alan 100'den fazla birkaç on metrelik asteroit tespit ettiklerini bildirdi. Bu gök cisimlerinin boyutları bir otobüs büyüklüğünden birkaç stadyum genişliği arasında değişiyor. Bu asteroitler, bugüne kadar ana kuşakta tespit edilen en küçük asteroitler olarak kayda geçti. Araştırmacılar, bu yöntemin Dünya'nın yakınından geçme olasılığı olan asteroitleri tanımlayıp izlemek için kullanılabileceğini düşünüyor. Çalışmanın baş yazarı ve MIT'deki Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nde araştırma görevlisi olan Artem Burdanov şöyle anlatıyor:

10 metre çapındaki küçük cisimleri sadece Dünya'ya çok yakın olduklarında tespit edebiliyorduk. Artık bu cisimleri çok daha uzaktayken bile tespit edebiliyoruz. Bu, gezegenimizi korumak için çok önemli olan yörünge takibini daha kolay ve daha iyi bir şekilde yapabilmemizi sağlayacak.

De Wit ve ekibi, aslında güneş sistemi dışındaki, yaşama elverişli olabilecek ötegezegenleri bulmaya odaklanıyor. Ekip, 2016’da TRAPPIST-1 adı verilen ve Dünya'dan yaklaşık 40 ışık yılı uzaklıkta yer alan bir yıldızın etrafında bir gezegen sistemi keşfeden grup ile birlikte çalıştı. Astronomlar, TRAPPIST-1 sistemindeki gezegenleri daha iyi tanımlamak ve yaşam belirtileri aramak için farklı dalga boylarına odaklanmış birçok teleskop kullandı. Uzmanlar, Dünya ile yıldız arasındaki gaz, toz ve bazı gök cisimleri gibi görüntüde gürültü oluşturan kısımları ayıklayarak TRAPPIST-1 gezegenlerini daha net bir şekilde incelemeye çalıştı. Ayıklanan kısımlar arasında genellikle küçük asteroitler de bulunuyor. De Wit, şöyle anlatıyor:

Görüş alanınızı işgal edip verilerinizi etkiledikleri için çoğu astronom asteroitleri gökyüzünün haşereleri olarak görür.

İşte bu noktada De Wit ve Burdanov, ötegezegenleri aramak için kullanılan verilerin kendi Güneş Sistemimizdeki asteroitleri tespit etmek için kullanılıp kullanılamayacağını merak etti. Bunun anlamak için 1990'larda geliştirilen bir görüntü işleme yöntemini kullandılar. Bu yöntem, aynı görüş alanının birden fazla görüntüsünü kaydırıp üst üste yığarak normalde çok zayıf görünen bir cismin daha belirgin hâle gelip gelemeyeceğinin belirlenmesini sağlıyor.

Bu yöntemi başlangıçta uzak yıldızlara odaklanan görüntülerde bilinmeyen asteroitleri aramak için kullanmak, bir asteroidin nerede olduğuna dair çok sayıda senaryonun test edilmesini gerektireceğinden çok fazla kaynak harcanmasına neden olacaktı. Bu, bir asteroidin tahmin edilen konumda olup olmadığını belirlemek için binlerce görüntüyü kaydırmak anlamına geliyor. Burdanov, de Wit ve MIT yüksek lisans öğrencisi Samantha Hassler; bu işlemleri yapabilmek için son teknoloji GPU'ları kullanabileceklerini fark etti. Bu teknoloji, büyük miktarda görüntü verisini yüksek hızlarda işleyebiliyor.

Araştırmacılar, yöntemlerini ilk olarak bir yıldızın zaman içinde birçok görüntüsünü alan, yer tabanlı teleskoplardan oluşan bir sistem olan SPECULOOS adı verilen teleskoplardan elde edilen veriler üzerinde denedi ve ana kuşakta birçok yeni asteroit tespit edebileceklerini ortaya koydu. Ardından, James Webb Uzay Teleskobu tarafından elde edilen verilere yöneldiler. Ana asteroit kuşağındaki asteroitler kızılötesinde daha parlak oldukları için daha James Webb Uzay Teleskobu'nun kızılötesini hassas bir şekilde algılayabilen ekipmanları sayesinde asteroitleri çok daha kolay bir şekilde tespit edebildiler.

TRAPPIST-1 yıldızına yönelik 10.000'den fazla görüntüyü işleyen araştırmacılar, ana kuşakta bilinen sekiz asteroidi tespit ettikten sonra, çapı birkaç on metre olan 138 yeni asteroit keşfettiler. Bunlar, bugüne kadar tespit edilen en küçük ana kuşak asteroitleriydi. Ekip, bu küçük asteroitlerden bazılarının "Dünya'ya yakın cisim" olma yolunda olduğunu, bir tanesinin ise büyük olasılıkla Jüpiter'e eşlik eden bir "Truva asterodi" olduğunu düşünüyor. de Wit şöyle anlatıyor:

Sadece birkaç yeni nesne tespit edeceğimizi düşünüyorduk, ancak küçük asterotler ile birlikte beklediğimizden çok daha fazlasını bulduk.

Burdanov ise şöyle bitiriyor:

Bu, modern teknolojiler sayesinde girdiğimiz tamamen yeni, keşfedilmemiş bir alan. Verilere farklı bir şekilde baktığımızda neler yapabileceğimizin iyi bir örneği. Bazen farklı bakmanın faydalıdır ve bu da bunun yaşandığı durumlardan biri.