Komşu Sistem — Alpha Centauri

Dünyamıza en yakın yıldız hangisidir? Bu soruya çoğu kişinin vereceği cevap “Güneş” olacaktır diye tahmin ediyorum. Soruyu biraz daha değiştirelim. Güneş sistemimize en yakın yıldız hangisidir diye sorarsak işte o zaman cevap farklı olacaktır.

Üçlü yıldız sistemi olan Alpha Centauri, Dünya’ya en yakın yıldız sistemidir. Peki, insanlar oraya seyahat edebilir mi?

En yakın komşumuz olan Alpha Centauri hakkında neler biliyoruz? Hercules takımyıldızı ailesinin bir parçası olan Centaurus (Erboğa) Güney takımyıldızında bulunan, kendisi gökyüzündeki en parlak 3. yıldız sistemidir. Aralık 1689'da Fransız Cizvit rahip Father Jean Richaud, Alpha Centauri’nin Alpha Centauri A ve Alpha Centauri B olarak adlandırılan iki ayrı yıldızdan oluştuğunu keşfetti. Bu, keşfedilen ikinci ikili yıldız sistemi olarak tarihe geçmiştir. Bu, astronomi tarihinde önemli bir dönüm noktası olmuştur.

Yıllar boyunca kendini yenileyen teknoloji ve imkanlar sayesinde bilinmeyen bir yıldız daha görünür olmaya başlamıştı. 1915 yılında İskoç astronom Robert Thorburn Ayton Innes tarafından keşfedilmiş, yıldız sistemi içerisinde diğerlerinin etrafında dönerek, oldukça yaşlı olan ve en uzakta kalan bu üçüncü yıldız için verilen isim Alpha Centauri C, diğer adıyla Proxima Centauri olmuştur. Alpha Centauri sisteminin şu anda dünyaya en yakın uzaklığı 4,37 ışık yılıdır. Aralarında en sönük olan kızıl cüce gezegen olarak da bilinen Proxima Centauri, Güneş’e en yakın yıldızdır ve yaklaşık 4,24 ışık yılı uzaklıktadır. Güneş’in yalnızca %12 kadar kütlesine sahiptir, aynı zamanda yüzeyi oldukça soğuktur. Keşfedilememesindeki başta gelen nedenler, o zamanki olanaklarla bu yıldızın diğerlerine göre parlak olamamasından, kolayca görülemeyeceğinden kaynaklıdır.

Alpha Centauri’nin sadece Dünya’ya yakınlığı değil, yaş ve fiziksel özellikler bakımından da Güneş sistemine benzerliği, bilim insanları için umut vericidir. Yaklaşık 5 milyar yaşında olduğu düşünülmektedir. Bu yüzden, güneş sistemimizle nispeten aynı zamanlarda varoluşuna dayanan bir temele sahiptir. Bilim insanlarına göre her iki yıldız sistemindeki şartlar birbirine oldukça uyuşmakta olup, Alpha Centauri’de bir yaşam sürülebileceği manası taşımaktadır. Peki nasıl? Bunun olabilmesi için uygun, koşulları taşıyan bir gezegenin olması gerektiği düşünülmektedir. Bununla birlikte, Proxima Centauri’nin içinde yer alan üçüncü bir gezegen olduğu iddiaları yankılanmaktadır.

ESO teleskopları ve diğer tesisleri kullanan astronomlar, Proxima Centauri’nin etrafında dönen bir gezegenin net kanıtlarını bulmuşlardır. 2016 yılında keşfedilen Proxima Centauri B, NASA’ya göre Proxima Centauri etrafında Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin yaklaşık %5'i kadar bir mesafede dönen, “Süper Dünya” olarak adlandırılan bir dış gezegendir. Gezegenin kütlesi Dünya’ya benzer ve biraz daha büyük bir yarıçapa sahiptir; ancak yıldızına yakınlığı nedeniyle gezegenin bir yörüngeyi tamamlaması sadece 11,2 Dünya günü sürmektedir. Yüzeyinde her ne kadar suyu barındıran kayacıl bir gezegen olsa da bu faktörler nedeniyle yaşama dair ihtimaller azalır. 

Proxima Centauri B, yıldızına Dünya’nın güneşe olan mesafesinden çok daha yakın olmasına rağmen, kırmızı cüce yıldızın düşük enerji çıkışı nedeniyle Proxima Centauri’nin yaşanabilir bölgesinde kalmaktadır. Uzun zamandır aranan bu gezegen, en yakın dış gezegen olma özelliğiyle, Güneş Sistemi dışındaki yaşam için en yakın olası yerlerden biri olarak değerlendirilmektedir.

2019 yılında keşfedilen Proxima Centauri C, Dünya’nın yaklaşık 7 katı ağırlığında bir ikinci Süper Dünya olarak geçmektedir. Proxima Centauri etrafında yaklaşık 1,5 astronomik birim (220.000.000 km) mesafede, her 1.900 günde (5,2 yıl) bir döner. Proxima Centauri’ye olan büyük mesafesi ve denge sıcaklığı yaklaşık 39 K civarı olması nedeniyle, bu dış gezegenin yaşanabilir olma olasılığı düşüktür. (Bir birim AU, Dünya ile Güneş arasındaki ortalama mesafedir: yaklaşık 93 milyon mil veya 150 milyon kilometre olarak kabul edilmektedir.)

Gezegen, İtalyan astrofizikçi Mario Damasso ve ekibi tarafından Nisan 2019'da ilk kez rapor edilmiştir. Damasso’nun ekibi, ESO’nun HARPS cihazından alınan radial hız verilerinde Proxima Centauri’nin küçük hareketlerini fark etmiş ve bu durum, Proxima Centauri etrafında dönen muhtemel bir ek gezegenin varlığını göstermiştir. 2021 yılının başlarında, gezegenin varlığı 1995 civarındaki Hubble’dan alınan ön görüntülerle doğrulanmış ve bu onu doğrudan görüntülenen ilk ve en yakın gezegen haline getirmiştir. Gezegenin yörüngesi boyunca ışığının farklı şekillerde parlaması nedeniyle, bir halka sistemi olabileceği düşünülmektedir.

Proxima Centauri etrafında dönmekte olan ve 2022 yılında keşfedilen bu üçüncü gezegen, Proxima Centauri D olarak adlandırılmaktadır. Bu gezegen, VLT’deki ESPRESSO spektrografı ile yapılan geniş bir gözlem seti kullanılarak bulunmuştur. Sadece Dünya’nın dörtte biri kütlesine sahip olan bu gezegen, aynı zamanda bulunan en hafif dış gezegenlerden biri olarak öne çıkmaktadır. Yıldızının etrafında yaklaşık 5,2 gün gibi kısa bir sürede bir yörünge tamamlar. Bu, onu diğer gezegenlere göre daha yakın bir konumda gösterir.

Astrofizik ve Uzay Bilimleri Enstitüsü araştırmacısı olan bir araştırma lideri, “Bu tespit, Dünya gibi yaşanabilir olabilecek düşük kütleli gezegenlerin galaksimizde oldukça yaygın olduğuna olan inancımızı pekiştiriyor. Ayrıca, artık en son teknolojiye sahip araçlar kullanarak bunları bulma yeteneğine sahip olduğumuzu kanıtlıyor. Yapılan kütle ölçümünün çok düşük olmasından, bu gezegenin muhtemelen Dünya ve Mars gibi kayalık bir yapıya sahip olduğunun sonucuna varabiliriz.” sözleriyle Newsweek’e röportaj vermiştir.

Bu gezegenin tespitine yönelik yapılan analizlerde, ESPRESSO verilerinin alt kümeleri, aktivite göstergeleri ve kromatik radial hız (RV) verileri incelenmiştir. Bu analizler, tespit edilen sinyalin yıldızın değişkenliğinden değil, bir gezegenin varlığından kaynaklandığını göstermektedir. Proxima Centauri D, yaşanabilirlik potansiyeli açısından dikkat çekici bir gezegen olarak öne çıkmakta, ancak daha fazla araştırma gerekmektedir. Gezegene dair ayrıntılı bilgiler, ileride yapılacak gözlemlerle elde edilecektir.

Bu kırmızı cüce Proxima Centauri, ana kol yıldızı olarak sınıflandırılmaktadır; bu da, Güneş gibi, çekirdeğinde hidrojenin helyuma dönüştüğü nükleer füzyon sürecinin devam ettiği anlamına gelir. Bu, Proxima Centauri’nin ana enerji kaynağıdır. Güneş’in ışınımının %0,17'sine sahip olan Proxima Centauri, Güneş’ten daha düşük bir enerji üretme hızına sahiptir. Bu, Güneş’in ana kol yaşam süresinin yaklaşık 10 milyar yıl olmasının ve bunun yaklaşık 5 milyar yılının kaldığının öngörülmesine rağmen, Proxima Centauri’nin bu yıldız evrimi dalında daha 4 trilyon yıl kalacağı anlamına gelir — bu da evrenin mevcut 13,8 milyar yıllık yaşı ile yaklaşık 300 katıdır.

Proxima Centauri, Güneş’ten daha uzun yaşayacak olsa da, sonunda benzer bir sona ulaşacaktır: Hidrojen kaynağı tükenince yeterli kütleye sahip olmadığı için bir nötron yıldızı veya kara delik haline gelemeyerek, sönük bir beyaz cüce yıldızı olarak hayatı sona erecektir.

Yazının başında bahsettiğimiz Alpha Centauri’nin asıl merkezi olan iki yıldıza geri dönelim. En parlak yıldız olan, Arapça’da “Centaur’un ayağı” anlamına gelen Alpha Centauri A, diğer adıyla Rigil Kentaurus olarak bilinmektedir. Bazen bu isim aynı zamanda bulunduğu yıldız sistemi için kullanıldığından kafa karışıklığına sebep olmaktadır. Tıpkı Proxima Centauri gibi Güneş benzeri bir yıldızdır ve hala ana kol yaşam döngüsündedir.

Rigil Kentaurus, Alpha Centauri’nin ikinci en parlak yıldızı olan Toliman (Alpha Centauri B) ile ikili bir sistemde yer alır ve 22 Dünya günü içinde bir yörünge tamamlar. NASA’ya göre, Rigil Kentaurus ve Toliman arasında yaklaşık 23 astronomik birim (AU) mesafe vardır; bu, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 23 katına eşdeğerdir. 

Rigil Kentaurus, Güneş’ten hem daha büyük hem de daha kütleli bir yıldızdır; çapı Güneş’in 1,2 katı ve kütlesi Güneş’in 1,1 katıdır. Yüzey sıcaklığı yaklaşık 5,790 kelvin (10,000 Fahrenheit veya 5,500 Celsius) olup, Güneş’ten yaklaşık 1,5 kat daha parlaktır.

Toliman, Güneş’ten hem daha küçük hem de daha hafif bir turuncu ana kol yıldızıdır; çapı Güneş’in %86'sı ve kütlesi Güneş’in %97'sidir. Toliman’ın yüzey sıcaklığı 5,260 K (9,000 F veya 5,000 C) olup, bu da onu Güneş’ten daha soğuk kılar; Güneş’in yüzey sıcaklığı yaklaşık 5,780 K (10,000 F veya 5,000 C)dir. Toliman, Güneş’e göre yaklaşık olarak yarı parlaklığa sahiptir.

Elbette Proxima Centauri’de keşfedilen diğer üç gezegen ile bunlar bitmiyor. Alpha Centauri’nin merkezinde A ve B gezegenimizin etrafında dönen dış gezegenler de mevcut. Bunlardan biri; Alpha Centauri Bb, Alpha Centauri A’nın etrafında döndüğü düşünülen bir dış gezegendir. Bu aday, Şili’deki ESO’nun La Silla Gözlemevi’ndeki 3.6 metre teleskopta HARPS aracı kullanılarak tespit edilmiştir. Ancak, bu gezegenin varlığı üzerine yapılan araştırmalar karmaşık bir duruma işaret etmektedir. Alpha Centauri Bb’nin yörünge süresi, ilk tahminlere göre yıldızının etrafında 3.2 Dünya gününde bir tur atması bekleniyordu. Ancak, gezegenin varlığı üzerine yapılan tartışmalar ve araştırmalar sonucunda, kesin bir yörünge süresi doğrulanamamıştır.

Başta Dünya’ya alternatif en yakın dış gezegen olarak heyecan yaratmış olsa da, daha sonra bu keşifin doğruluğu baştan aşağıya sorgulanmıştır. İlk olarak 2012 yılında fark edilen gezegen, Hatzes tarafından 2013 yılında yapılan araştırmalarla birlikte sorgulanmış, hız kesmeyerek tekrardan 2015 yılında Rajpaul gibi diğer araştırmacılar tarafından soruşturmalar devam ettirilmiştir.

Günümüzde, Alpha Centauri Bb’nin kesin bir varlığına dair kanıt bulunmamaktadır ve bilim insanları, bu gezegenin varlığını daha fazla doğrulamak için yeni gözlemler yapmaya devam etmektedir. Bu durum, dış gezegen araştırmalarında veri doğruluğunun önemini ve bilimsel süreçlerin sürekli evrildiğini gösterir.

2012'de Alpha Centauri Bb’nin keşfiyle birlikte, Alpha Centauri Bc’nin varlığı da araştırmalara konu olmuştur. Alpha Centauri Bc, Alpha Centauri B yıldızı etrafında dönen bir gezegen adayı olarak tanımlanmıştır. Ancak, bu gezegenin de varlığı kesin bir şekilde doğrulanmamıştır. Alpha Centauri Bc’nin tespiti, Alpha Centauri B’nin parlaklığından ve verilerin karmaşıklığından dolayı zordur. Bu nedenle, gezegenin varlığına dair elde edilen veriler güvenilir bulunmamaktadır. İlk tahminlere göre, Alpha Centauri Bc’nin kütlesi, Dünya’nın kütlesinin 3–4 katı civarında olduğu söyleniyordu. Bu, onu bir “Süper Dünya” kategorisine sokmaktaydı.

Alpha Centauri Bb olan gezegen adayının hareketlerine bakılırken, Alpha Centauri B’nin Hubble Uzay Teleskobu fotometresinde tespit edilen olası başka bir transit hareketi gözlemlenmişti. Bu durum hakkında, bir ihtimal Dünya boyutundaki gezegenin 20 günden daha kısa bir sürede yörüngeyi bitirmesinden kaynaklanan yanılsama olabileceğinden söz edilmiştir.

En çok merak edilen cevabın sorusu ise, biz Alpha Centauri’ye gidebilir miyiz?

Elbette gidebiliriz, hatta Güneş Sistemi dışındaki ilk ve tek gidebileceğimiz yer orasıdır, ancak bu pek de kolay değil. 4,37 ışık yılı başta sizlere küçük gelebilir lakin bu mesafe bile elimizdeki teknolojik imkanlar için son derece zorlayıcı. 

Bu kadar büyük bir mesafeyi katetmek için çok daha hızlı bir uzay aracı veya başka bir yöntem gerekecektir. NASA’ya göre, 2011 yılında emekliye ayrılan Discovery uzay mekiği yaklaşık 17,500 mph (28,000 km/s) hızla seyahat etmektedir. Bu hızda sürekli hareket etse bile, Alpha Centauri’ye ulaşmak 148,000 yılı aşan bir süre alacaktır. Artemis Programı ile ilişkili olan Orion uzay aracının mürettebat taşıyacak şekilde hazırlandığında, NASA’ya göre maksimum hızı yaklaşık 20,000 mph olacaktır. Bu da Proxima Centauri’ye olan seyahat süresini önemli ölçüde kısaltmayacaktır. Bu araçlardan herhangi biri, sadece Ay veya Mars’a göreceli olarak kısa yolculuklar yapmak için tasarlanmışken, güneş sisteminin dışına yolculuk yapmak üzere tasarlanmamıştır.

Şimdiye kadar güneş sisteminin dışına çıkan tek uzay araçları Voyager 1 ve 2’dir. NASA, Voyager 1 ve 2'nin 35,000 mph (56,000 km/s) hızla seyahat etmesine rağmen, güneş sistemimiz ile Proxima Centauri arasındaki belirsiz sınırı aşmak için 40,000 yılı aşkın bir süre alacağını tahmin ediyor. Bu da bu uzay araçlarının yıldızın kendisine ulaşmasının muhtemelen 80,000 yılı geçeceği anlamına geliyor.

İnsan yapımı en hızlı cisim olarak örnek gösterebileceğimiz Parker Güneş Sondası 2018 yılında Dünya’dan fırlatılmış ve Güneş’in kütleçekimini kullanarak saatte 535.000 km hıza ulaşmıştır. Bu hız her ne kadar inanılmaz boyutta olsa bile hala ışık hızının sadece %0.05'ine denk gelmektedir. Bu Uzay Sondası’nın hızıyla dahi Proxima Centauri’ye gitmek sadece 7.230 yılımızı alırdı. Uzun lafın kısası, ışık hızının %0.01'ine bile ulaşmak çok büyük bir sorun.

Burada sadece teknolojik olarak kısıtlamamız olmadığını hatırlatalım. Evrenin yasalarının önümüze koyduğu bir tür sınırdan bahsediyoruz; çünkü bir cismi hızlandırmak için daima enerjiye ihtiyacımız var ama hız arttıkça bu enerji ihtiyacı da katlanarak artmak zorunda. 

Üstelik tüm bu hesaplamalar yapılırken referans almış olduğumuz güneş dışı gezegenin, bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri’nin etrafında olduğunu unutmamak gerekir. Bu zamana dek bize en uzak olanı keşfettiğimiz ötegezegen yaklaşık 20 bin ışık yılı uzaklıkta. 4 ışık yılı uzaklıktaki bir gezegene ulaşmak imkansızken onlarca, yüzlerce, binlerce ışık yılı uzaklıktaki gezegenlere seyahat etmeyi düşünmek maalesef ki fantastik birer hayale dönüşmektedir.

Gelişen teknoloji ve bilimsel araştırmalar sayesinde, bu uzak yıldız sistemlerinin sırlarını çözme yolunda önemli adımlar atılıyor. Proxima Centauri gibi potansiyel yaşanabilir gezegenler, yaşamın varlığına dair umutları artırıyor. 

Gelecek keşifler ve araştırmalar, bize evrenin derinliklerine dair daha fazla bilgi sunacak ve belki de bir gün Alpha Centauri’ye yapacağımız bir yolculuğun kapılarını aralayacaktır. Bilim ve keşif tutkusuyla dolu bir gelecekte, insanlığın galaksimizdeki yerini yeniden şekillendirecek muhteşem maceralara yol açmak için sabırsızlanıyoruz.