Dünya Truva Asteroidinin Varlığı Teyit Edildi – Güneş Sisteminin İleri Keşfi için “İdeal Üsler” Olabilir

NSF’nin NOIRLab Gösterisinden elde edilen veriler Dünya Truva Asteroidi Bulunan En Büyük Asteroid

NOIRLab’ın Cerro Tololo Amerikalar Arası Gözlemevi’nin bir parçası olan SOAR Teleskobu, gökbilimcilerin bilinen en büyük Dünya Truva atı arkadaşının boyutunu ve yörüngesini iyileştirmelerine yardımcı oldu.

NSF’ye bağlı NOIRLab’ın bir programı olan Cerro-Tololo Amerikalar Arası Gözlemevi’nin bir parçası olan Şili’deki SOAR Teleskobu, gün doğumunda ufka çok yakın bir yerde gökyüzünü tarayarak, gökbilimcilerin yalnızca bilinen ikinci Dünya Truva asteroidinin varlığını doğrulamasına yardımcı oldu ve genişliğinin bir kilometreden fazla olduğunu ortaya koyuyor – ilkinden yaklaşık üç kat daha büyük.

Gökbilimciler, bilinen ikinci Dünya Truva asteroidinin varlığını doğruladılar ve ilkinden çok daha büyük olduğunu keşfettiler. Bir Dünya Truva Atı, yörüngesinde Dünya’nın önünde veya arkasında, Güneş’in etrafındaki aynı yolu izleyen bir asteroittir. 2020 XL5 olarak adlandırılan asteroid Pan-STARRS1 araştırma teleskopu tarafından 2020’de keşfedildi, ancak gökbilimciler o zamanlar bunun bir Dünya Truva Atı olup olmadığından emin değildi. Şili’de NOIRLab tarafından işletilen SOAR Teleskobu, bunun bir Dünya Truva Atı olduğunu doğrulamaya yardımcı oldu ve bir kilometreden fazla olduğunu buldu – bilinen diğer Dünya Truva Atı’ndan neredeyse üç kat daha büyük.

Alicante Üniversitesi’nden Toni Santana-Ros ve Barselona Üniversitesi Kozmos Bilimleri Enstitüsü liderliğindeki gökbilimciler, Şili’deki Cerro Pachón’da 4,1 metrelik SOAR (Güney Astrofizik Araştırma) Teleskopunu kullanarak, yakın zamanda keşfedilen asteroid 2020 XL’yi gözlemlediler.₅ yörüngesini ve boyutunu sınırlamak için. Onların sonuçları, 2020 XL’nin₅ bir Dünya Truva Atı – gezegenimizle aynı yolda Güneş’in yörüngesinde dönen Dünya’nın bir asteroit arkadaşı – ve şimdiye kadar bulunanların en büyüğü.

“Truva atları, Lagrange noktaları olarak bilinen, gezegenin yörüngesi boyunca yerçekimsel olarak dengeli iki özel alandan birinin etrafında kümelenmiş, bir gezegenle bir yörüngeyi paylaşan nesnelerdir.”^[1] Nature Communications’da bugün yayınlanan ve sonuçları bildiren bir makalenin yazarlarından biri olan ve NSF’nin bir Programı olan Cerro Tololo Inter-Amerikan Gözlemevi’ndeki (CTIO) SOAR Teleskobu ile gözlemlerin yapılmasına yardımcı olan NSF’nin NOIRLab’ından Cesar Briceño diyor. NOIRLab, Mart 2021’de.

Güneş Sistemindeki birkaç gezegenin Truva asteroitlerine sahip olduğu biliniyor, ancak 2020 XL₅ Dünya yakınlarında bulunan sadece ikinci bilinen Truva asteroididir.^[2]

Lagrange noktaları, Güneş ve bir gezegen gibi iki büyük cismin yerçekimi kuvvetlerinin dengelendiği uzayda, düşük kütleli bir nesnenin (uzay aracı veya asteroit gibi) yörüngede dönmesini kolaylaştıran yerlerdir. Bu diyagram, Dünya-Güneş sistemi için beş Lagrange noktasını göstermektedir. (Resimdeki Dünya’nın boyutu ve mesafeler ölçekli değildir.) Kredi:
NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva, Teşekkür: M. Zamani (NSF’s NOIRLab)

2020 XL Gözlemleri₅ Ayrıca Arizona’daki Lowell Gözlemevi’ndeki 4,3 metrelik Lowell Keşif Teleskobu ve Avrupa Uzay Ajansı’nın Kanarya Adaları’ndaki Tenerife’deki 1 metrelik Optik Yer İstasyonu tarafından yapıldı.

12 Aralık 2020’de Hawaii’deki Pan-STARRS1 tarama teleskopu tarafından keşfedildi, 2020 XL₅ 2010 TK adlı keşfedilen ilk Dünya Truva Atı’ndan çok daha büyük₇. Araştırmacılar, 2020 XL’nin₅ çapı yaklaşık 1,2 kilometre (0,73 mil) olup, ilkinden (2010 TK) yaklaşık üç kat daha geniştir.₇ çapının 400 metreden veya yardadan daha az olduğu tahmin edilmektedir).

2020 XL ne zaman₅ Güneş etrafındaki yörüngesi, yörüngemizden geçen sadece Dünya’ya yakın bir asteroit mi yoksa gerçek bir Truva atı mı olduğunu söyleyecek kadar iyi bilinmiyordu. SOAR’ın ölçümleri o kadar doğruydu ki Santana-Ros’un ekibi daha sonra geri dönüp 2020 XL’yi arayabildi.₅ Şili’deki CTIO’da bulunan Víctor M. Blanco 4 metrelik Teleskop üzerindeki Karanlık Enerji Kamerası (DECam) kullanılarak Karanlık Enerji Araştırması kapsamında alınan 2012’den 2019’a kadar olan arşiv görüntülerinde. Eldeki neredeyse 10 yıllık verilerle ekip, asteroitin yörüngesine ilişkin anlayışımızı büyük ölçüde geliştirmeyi başardı.

Bu grafik, Dünya-Güneş Lagrange noktası 4’ün (L4) yörüngesinde dönerken, Şili’deki Cerro Pachón’dan Dünya Truva Asteroidi 2020 XL5’in gökyüzünde nerede görüneceğini gösterir. Oklar hareketinin yönünü gösterir. SOAR Teleskobu sol altta görünür. Asteroitin görünen büyüklüğü, en büyük teleskoplardan başka hiçbir şeyin erişemeyeceği büyüklükte 22 civarındadır. Kredi: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva

Diğer çalışmalar Truva asteroidinin kimliğini desteklese de,^[3] yeni sonuçlar bu kararlılığı çok daha sağlam kılıyor ve 2020 XL boyutuna ilişkin tahminler sağlıyor₅ ve ne tür bir asteroit olduğunu.

“SOAR’ın verileri, nesnenin ilk fotometrik analizini yapmamızı sağlayarak 2020 XL’nin₅ Santana-Ros, büyük olasılıkla bir kilometreden daha büyük bir C tipi asteroittir ”diyor. C tipi bir asteroit karanlıktır, çok fazla karbon içerir ve Güneş Sistemi’ndeki en yaygın asteroit türüdür.

Bulgular ayrıca 2020 XL’nin₅ sonsuza kadar bir Truva asteroidi olarak kalmayacak. En az bir 4000 yıl daha konumunda sabit kalacak, ama sonunda yerçekimsel olarak bozulacak ve uzayda dolaşmak için kaçacak.

2020 XL₅ ve 2010 TK₇ yalnız olmayabilir – gökyüzünde Güneş’e yakın göründükleri için şimdiye kadar tespit edilemeyen daha birçok Dünya Truva atı olabilir. Bu, Dünya Truva Atları aramalarının ve gözlemlerinin, gün doğumu veya gün batımına yakın bir zamanda, teleskop ufka yakın bir şekilde, atmosferin en kalın kısmından geçirilerek gerçekleştirilmesi gerektiği anlamına gelir, bu da kötü görme koşullarına neden olur. SOAR, ufkun 16 derece yukarısına bakabiliyordu, birçok 4 metrelik (ve daha büyük) teleskoplar ise o kadar alçağa nişan alamıyor.^[4].

Briceño, “Bunlar çok zorlu gözlemlerdi ve nesne şafak vakti batı ufkunda çok alçakta olduğu için teleskobun en düşük yükseklik sınırında doğru şekilde izlemesini gerektiriyordu” diyor.

Yine de, Dünya Truva Atlarını keşfetme ödülü, onları bulma çabasına değer. Güneş Sisteminin doğuşuna kadar uzanan ilkel malzemeden yapıldıkları ve gezegenimizi oluşturan yapı taşlarından bazılarını temsil edebildikleri için, gelecekteki uzay görevleri için çekici hedeflerdir.

Briceño, “Daha fazla Dünya Truva atı keşfedebilirsek ve bazıları daha düşük eğimli yörüngelere sahip olabilirse, Ay’ımıza ulaşmak daha ucuza gelebilir” diyor. “Böylece Güneş Sistemi’nin ileri düzeyde keşfi için ideal üsler haline gelebilirler, hatta bir kaynak kaynağı bile olabilirler.”

notlar

1. Lagrange noktaları, Güneş ve bir gezegen gibi iki büyük kütlenin etrafındaki kütleçekimsel olarak dengelenmiş bölgelerdir. Dünya-Güneş sisteminin beş Lagrange noktası vardır: L1, Dünya ile Güneş arasındadır; L2, Dünya’nın Güneş’ten ters tarafındadır; L3, Güneş’in Dünya’dan ters tarafındadır; ve L4 ve L5, Dünya’nın yörüngesi boyuncadır, biri gezegenimizin yörüngesi boyunca 60 derece ilerisinde, diğeri ise onun 60 derece arkasındadır. (Bu makalenin ortasındaki resim konumlarını göstermektedir.) Truva asteroitleri L4 ve L5’te bulunur. Şimdiye kadar bulunan iki Dünya Truva atı L4’te.
2. NASA spacecraft called Lucy has recently launched on a mission to explore them. Venus, Mars, Uranus, and Neptune are also known to have Trojan asteroids.
3. Man-To Hui (Macau University of Science and Technology) and collaborators published observations in the Astrophysical Journal Letters in December 2021 supporting the Trojan nature of 2020 XL₅.
4. These kinds of observations low in the sky are also the ones that will be most affected by the increasing number of satellite constellations.

More information

This research is presented in a paper titled “Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL₅” published on 1 February 2022 in Nature Communications.

Reference: “Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL₅” by T. Santana-Ros, M. Micheli, L. Faggioli, R. Cennamo, M. Devogèle, A. Alvarez-Candal, D. Oszkiewicz, O. Ramírez, P.-Y. Liu, P. G. Benavidez, A. Campo Bagatin, E. J. Christensen, R. J. Wainscoat, R. Weryk, L. Fraga, C. Briceño and L. Conversi, 1 February 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-27988-4

The team is composed of T. Santana-Ros (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante; Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona), M. Micheli (ESA NEO Coordination Centre), L. Faggioli (ESA NEO Coordination Centre), R. Cennamo (ESA NEO Coordination Centre), M. Devogèle (Arecibo Observatory; University of Central Florida), A. Alvarez-Candal (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC; Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante; Observatório Nacional / MCTIC), D. Oszkiewicz (Faculty of Physics, Astronomical Observatory Institute), O. Ramírez (Solenix Deutschland), P.-Y. Liu (Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante), P.G. Benavidez (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante; Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante), A. Campo Bagatin (Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante; Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante), E.J. Christensen (Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona,), R. J. Wainscoat (Institute for Astronomy, University of Hawaii), R. Weryk (Department of Physics and Astronomy, University of Western Ontario), L. Fraga (Laboratório Nacional de Astrofísica LNA/MCTI), C. Briceño (Cerro Tololo Inter-American Observatory/NSF’s NOIRLab), and L. Conversi (ESA NEO Coordination Centre; ESA ESRIN).