Evrenin Serserileri: Başıboş Gezegenler

Onlara çarpıcı bir isim arıyorsanız, “haydut/serseri gezegen” (rouge planet), daha dramatik bir isim peşindeyseniz, “yıldızsız gezegen” (starless planet) veya “başıboş/avare gezegen” (wandering planet), yok daha bilimsel bir tanımlama istiyorsanız, biraz uzun olan şu isimleri tercih edebilirsiniz: “serbest yüzen gezegen” (free floating planet) veya “izole olmuş gezegen kütlesinde nesne” (isolated planet mass object)… Gördüğünüz gibi bilim insanları isimlendirme konusunda henüz bir karar vermiş değil. Tabii bu durum, gözlem kayıtlarının yetersizliği yüzünden söz konusu cisimlerin kimliği ve tanımı üzerine henüz bir karara varılamamış olunmasıyla açıklanabilir.

Gökcisimleri söz konusu olduğunda şaşılacak bir durum değil bu. Evreni dolduran trilyon kere trilyon nesneyi kategorize etmenin ne kadar zor bir iş olduğunu gösteriyor. Yıldızların bile sayısız çeşidi vardır: kırmızı cüceler, güneş benzeri yıldızlar, süper kütleli yıldızlar, mavi devler, kızıl devler, beyaz cüceler, nötron yıldızları, kahverengi cüceler… Yakın bir zamana kadar gezegenin ne olduğundan bile tam emin değildik; Plüton ve ötesinde keşfedilen benzer cisimlere tam olarak gezegen demekte zorlanıyorduk. Sonuç olarak gezegen tanımını değiştirdik.

Şimdi de bunlar çıktı, bir yıldıza bağlı olmayan gezegenler…

Oysa durum aslında o kadar da gizemli değil. Çünkü bunlar sadece birer gök cismi. Kayalık kütleler ya da gaz topları olabilirler. Tıpkı Güneş Sistemi’mizde bulunan diğer sayısız gök cismi gibi, bunlar da uzayda rastladığımız madde topaklarıdır sadece: Tıpkı yıldızlar, kuyruklu yıldızlar, nebulalar, gezgenler, asteroitler gibi… Basitçe, hepsine “madde topağı” diyebiliriz.

Tüm bu gök cisimlerinin yapısı ve özellikleri genellikle kütlelerine ve bileşenlerine bağlıdır. Yıldızlar ve gezgenler genellikle gazdan oluşur. Öte yandan, ihtiyar Dünya’mız gibi nispeten küçük ve kayalık gezegenler de vardır. Gaz topu ne kadar büyük ve kütleli olursa, o kadar sıcaktır ve aynı oranda yıldıza benzer. Gaz topu küçüldükçe soğur ve gezegene benzer. Astronomlar, yıldızlar ile yıldız statüsünü kazanamamış kahverengi cüceler arasında sınır çekmekte bile bazen zorlanıyor. Ama kısaca şunu söyleyebiliriz: Yıldızlar parıl parıl parıldarken kırmızı cüceler parasını azar azar harcayan (yakıtlarını yavaş yavaş tüketen) cimrilere benzerler ve çok uzun ömürlü olurlar; kahverengi cüceler ise parlamazlar, sadece kızılötesi ve az miktarda kızıl bir ışıltı yayarlar…

Bir gökcisminin yıldız olup olmadığını anlamak için enerjisini nasıl ürettiğine bakılır. Eğer cismin merkezinde termonükleer reaksiyonlar meydana geliyorsa o bir yıldızdır. Sıcaklığını başka süreçlere borçluysa kahverengi cücedir.

Konumuza dönelim. Bu “başıboş” ya da “serseri” denen gezgenler de neyin nesidir?

Bugüne değin, yıldızların gaz ve toz bulutlarının çökmesiyle oluştuğunu öğrendik. Büyük miktarda madde, kendi kütlesinin altında hızla çökmekte, bu çöküş sırasında da döndüğü için bir disk şeklini almaktaydı. Dönen diskin merkezinde toplanan çok miktarda madde (çoğunlukla hidrojen gazı) yıldızı, diskin dış bölümleri ise gezegenleri oluşturmaktaydı. Gezegen oluşturan bir disk, esasında uzayda serbest her bulutun başına gelecek bir hadisedir. Bir kütlenin çökmesi zorunludur, çöken bir kütlenin dönmesi de zorunludur, aynı şekilde, dönen bir kütlenin disk hâline gelmesi de zorunludur. Bu disk zamanla parçalanarak kuşaklara bölünür. Satürn’ün halkalarında olan budur. Parçalanan halkalar da zamanla topaklanarak gezegenleri oluşturur. Yani bizim bu modelimize göre, uzaydaki devasa bulutsular (nebulalar) eninde sonunda parçalanıp çökecek ve yıldız sistemlerini oluşturacaktır.

Evrende gördüğümüz de tam olarak budur.

O hâlde gezegenlerin mutlaka yıldızları olmalıdır. (Çöken bulutun merkezinde bir yıldız parlayacaktır nihayetinde.) Öte yandan her yıldızın etrafında da gezegenler uçuşacaktır. Bu yıldız sistemleri kararlıdır, çünkü en baştan beri, yani oluşum hâlinden beri dönmekte ve yörünge çapları meydana getirmektedir. Bu yörüngeler de oldukça stabil, yani dengelidir. Üstelik de yıldızlar birbirinden çok uzaktır. Yani genel olarak bir yıldız, başka bir yıldızı pek de rahatsız etmez. Her yıldız, gezegenleriyle birlikte milyarlarca yıl yaşayabilir ve gezegenler de mızmız bir rutin ile yıldızlarına bağlı bir şekilde yörüngelerinde döner dururlar.

Öyleyse başıboş gezegenler ne oluyor? Şimdi onlara neden böyle garip adlar verildiğini anladınız mı? İsyankâr biçimde, hiçbir yıldıza ya da kahverengi cüceye (en küçük yıldız biçimli nesne) bağlı olmaksızın uzayda dolaşan bu gezegenler nereden geliyor, nasıl oluşuyor? İki ihtimal ön plana çıkıyor.

• Bu cisimler bir yıldız sisteminde doğmuş, ancak sonradan bir etki ile yıldızlarından kopmuşlardır.
• Bu cisimler boşlukta, herhangi bir yıldızdan bağımsız olarak kendi başlarına oluşmuşlardır.

Astronomlar henüz hangisinin doğru olduğunu kesin olarak belirleyememiş olsalar da ikinci ihtimal daha kuvvetlidir. Ancak, birinci ihtimal de yabana atılamaz. Her ne kadar gezegenler yıldızlarına oldukça sıkı biçimde bağlı ve yıldızlararası mesafeler aşırı büyük de olsa, yıldız yörüngeleri zaman zaman birbirine yaklaşır ve hatta çakışır. İki yıldızın yakınlaşması nadir olsa da imkânsız bir olay sayılmaz. Geçmişte Güneş’e yaklaşan yıldızlar olmuştur ve gelecekte de olacaktır.

Bir yıldız diğerine yaklaştığında, uzak gezegenlerin yörüngesini rahatsız edebilir, hatta onun yörüngesini kararsız hâle getirerek yıldızından kopmasına neden olabilir. Bunu, üç cisim problemi yazımızda ele almıştık. Üç cisimden oluşan sistemlerin kaotik davranabildiğini biliyoruz. Yani yaklaşan bir yıldız, uzak bir gezegen ile onun yıldızından oluşan sistemi kararsız hâle getirebilir. Burada en zayıf halka olan (yani en hafif) gezegen yörüngeden çıkıp uzay boşluğuna savrulabilir. Bunu şöyle bir benzetme ile anlatabiliriz: Yıldız sistemleri kitaplıklara benzer. En üst raflar, daha dengesizdir. Burada bulunan bir kavanoz, küçük bir sarsıntıda bile yere düşebilir. Dış yörüngelerdeki gezegenlerin başına da benzer bir olay gelebilir.

Başka bir senaryo da çift ya da üçlü yıldız sistemlerine ait gezegenlerin yörüngelerinin kararlı olmamasıdır. Bilim insanları eskiden beri böyle sistemlerin (çoklu yıldız sistemleri) etrafında gezegen bulunmasının ne kadar olası olduğunu tartışmaktadır. Bazı modellerde gezegenler rahat bir şekilde yörüngelerinde dolanırken, başka senaryolarda (örneğin yıldızların birbirine çok yakın olması) gezegenlerin yörüngeleri kaotik olacağından eninde sonunda savrulup giderler. Alın size yeni “haydut gezegenler”. Dikkat edilirse bu isimler biraz yanıltıcıdır. Karşımızda çok özel yahut tahmin edilemez bir nesne varmış izlenimi uyandırmaktadır. Ne de olsa yıldızlararası boşlukta haydutluk yapan bir gezegen düşüncesi insana farklı çağrışımlar yapmaktadır. Bu cisimler neden bir yıldıza bağlı değildir? İsyan çağrışımı yapmıyor mu biraz bu ‘haydut’ kelimesi? Bir yıldız nasıl isyan etmiş, kime etmiş, yol mu kesiyor?

Elbette en doğrusu onlara “izole olmuş gezegen kütlesinde nesne (IGKN)” demektir. Çünkü bu nesneler, ille de “gezegen” olmak zorunda değildir. Son zamanlarda bilim insanları “tutuşmamış” ya da “başarılı olamamış yıldız” diye tanımlayabileceğimiz kahverengi cücelerin bir başka tipinin de olabileceğini tartışıyor. Ne de olsa kahverengi cüceler (termonükleer reaksiyonlarla değilse de) yine de parıldamaktadır. Bu parıltı elbette zayıftır ve tespit edilmesi zordur. Öte yandan, bilim insanları alt-kahverengi cüce adlı yeni bir nesne öneriyor ve bunların da “başıboş gezegen” ya da “haydut gezegen” tanımına uyduğunu söylüyor. Öyle ya, yıldız mertebesine erişmemiş, küçük bir kütleye sahip olduğu için de “kahverengi cüce” diye etiketleyemeyeceğimiz gezegen benzeri nesnelere başka ne isim verilebilir ki?

Görüldüğü gibi uzayda yer alan madde topaklarının yıldızlaşması, parıldaması her zaman mümkün olmayabiliyor. Bu tutuşmayan kibritler, bilim insanlarının isimlendirme stratejilerine meydan okuyor. Onlara yıldız diyemiyoruz, kahverengi cüce de diyemiyoruz… en çok benzedikleri şey olan “gezegen” tanımına da pek uymuyorlar. O hâlde onlara “haydut yıldızlar” diyerek işin içinden çıkıyoruz. Tahmin edilebileceği gibi bu tür nesneleri tespit etmek oldukça zor… Elimizde James Webb Uzay Teleskopu var ve şimdiden sadece Orion (Avcı) Bulutsusu içinde beş yüz civarında böylesi nesne tespit etti bile. Yakın bir zamanda fırlatılacak olan Grace Roman Uzay Teleskobu’nun ise binlercesini tespit edeceği ön görülüyor.

Öte yandan, onları tespit etmenin tek yolu doğrudan gözlem değil. Mikro mercekleme denilen ve ilk defa Einstein tarafından ortaya atılan bir kavram da bulunmalarını sağlayabiliyor. Bunu kısaca şöyle açıklayabiliriz: Serseri gezegen, yıldızlararası boşlukta hareket ederken tesadüfen bir başka yıldızın önünden geçer; bu esnada, önü kapatılan yıldızın ışığı nesnenin kütleçekim alanından geçerken bükülür ve bize doğru odaklanır. Bu odaklanma sayesinde yıldızın görüntüsü bir anlığına parlaklaşır. İşte bu olay, normalde görünmeyen bir cismin varlığını haber verir. Üstelik cismin kütlesi, Dünya’ya uzaklığı gibi bilgiler de bu gözlem ile tespit edilebilir.

Yapılan tahminler Samanyolu’nun bu tür cisimlerle kaynadığını söylüyor. Yıldız başına dört beş cisim, toplamda birkaç yüz milyar cisim eder. Serseri gezegenlerin incelenmesi, Güneş Sistemi’nin tarihine de ışık tutacak ip uçları sağlayacaktır.