Oumuamua sahiden yapay bir ışık yelkenlisi olabilir mi?

19 Ekim 2017'de Hawaii'deki Pan-STARRS1 teleskobunun kadrajına giren ve Güneş çevresindeki en yakın geçişinde saniyede 87,7 kilometre hıza ulaşarak Güneş Sistemi'nden çıkıp giden 1I/'Oumuamua, gökbilim tarihinde doğrulanan ilk yıldızlararası ziyaretçi olarak kayda geçti. İlk gözlemlerde sıradan bir kuyruklu yıldız ya da başıboş bir asteroit sanılmıştı; ancak cisim Güneş'in yanından dönüp uzaklaşırken yalnızca kütleçekimin çizdiği hiperbolik yörüngeden hafifçe saptı. Üstelik bunu yaparken arkasında tek bir toz bulutu, iyon kuyruğu veya su buharı izi bile bırakmadı. Harvard Üniversitesi Astronomi Bölümü eski başkanı Avi Loeb ile doktora sonrası araştırmacısı Shmuel Bialy'nin Kasım 2018'de Astrophysical Journal Letters'ta yayımladığı makale tam bu boşluğa parmak bastı: ya gördüğümüz şey doğal bir kaya parçası değil, Güneş ışığının radyasyon basıncıyla itilen milimetre inceliğinde yapay bir ışık yelkenlisi ise?

Loeb'in makalesi yayımlandığı günden beri hem popüler basında hem de gözlemsel astronomi çevrelerinde sert bir cepheleşme yarattı. Benim bu dosyada en çok önemsediğim taraf şu: elimizdeki verilerin tamamı yalnızca birkaç haftalık astrometrik konum ölçümlerine ve cismin parlaklık eğrisindeki salınımlara dayanıyor; yani hiçbir teleskop bize yüzey şeklini gösteren tek bir piksellik fotoğraf bile veremedi, elimizde yalnızca nokta halindeki ışığın zamanla değişen parlaklık grafiği ve sınırlı tayf ölçümleri var.

Verilerin söylediği ile Loeb'in çıkardığı arasındaki makas

• Kütleçekim dışı ivme: Cisim Güneş'ten uzaklaşırken uzaklığın karesiyle ters orantılı ($1/r^2$) ek bir itki gösterdi. Normal kuyruklu yıldızlarda bu ek itkiyi yüzeydeki buzun buharlaşarak gaz püskürtmesi (outgassing) sağlar; fakat Spitzer Uzay Teleskobu karbon monoksit veya karbondioksit salınımına dair hiçbir kızılötesi iz yakalayamadı. Ayrıca böylesi bir gaz çıkışı cismin dönüş periyodunu hızla değiştirecek tork yaratmalıydı, ancak dönüş periyodu neredeyse sabit kaldı.
• Aşırı basık geometri: Oumuamua'nın parlaklığı her 7,3 saatte bir yaklaşık 10 katına (2,5 kadir) yakın değişiyordu. Bu denli sert bir ışık eğrisi Güneş Sistemi'ndeki hiçbir bilinen asteroit ya da kuyruklu yıldızda görülmemiştir; hesaplamalar en az 6'ya 1, hatta 10'a 1 en-boy oranına—yani ya puro gibi ince uzun bir silindire ya da gözleme/disk gibi yassı bir levhaya—işaret ediyordu.
• Doğal buz alternatifleri: 2020 sonrası astrofizik ekipleri Loeb'in iddiasına karşılık yeni modeller geliştirdi. Alan Jackson ve Steven Desch, Plüton benzeri bir ötegezegen yüzeyinden kopmuş donmuş azot ($N_2$) buzu parçalarının görünür toz bırakmadan aynı ivmeyi verebileceğini savundu; 2023'te Jennifer Bergner ve Darryl Seligman ise milyonlarca yıl kozmik ışınlara maruz kalmış su buzunun içinde hapsolan moleküler hidrojenin ($H_2$) Güneş ısınınca sızarak tozsuz itki üretebileceğini gösterdi.
• Işık yelkeni ve hayatta kalma sorunu: Eğer Oumuamua gerçekten milimetreden ince, geniş yüzeyli bir ışık yelkenlisi olsaydı, milyonlarca yıllık yıldızlararası yolculuk sırasında yıldızlararası toz taneleri ve kozmik gaz aşınmasıyla parçalanmadan nasıl bütün kaldığı ve neden üç eksende kaotik biçimde takla atarak (tumbling) ilerlediği Loeb'in ilk makalesinde tam yanıtlanamamıştı.
• Kinematik tuhaflık: Cisim Güneş Sistemi'ne girmeden önce yerel yıldızların ortalama hareket çerçevesine (Local Standard of Rest) şaşırtıcı derecede yakındı; bu da Loeb'e göre onun uzayda sürüklenen bir "şamandıra" ya da keşif sondası olabileceği fikrini besledi.

Yine de konuyu yalnızca "sansasyon peşindeki bir profesörün fantezisi" diyerek çöpe atmak da bilimsel açıdan kolaycılık olur. Japonya Uzay Ajansı JAXA'nın 2010 yılında Venüs'e doğru uçurduğu IKAROS deneyinden beri, hiçbir kimyasal yakıt kullanmadan yalnızca güneş fotonlarının basıncıyla uzay aracının hızlandırılıp yönlendirilebildiğini zaten deneysel olarak biliyoruz. Loeb'in buradaki asıl metodolojik itirazı şu: daha önce doğada hiç görmediğimiz türden bir cismi sırf alıştığımız kaya-buz kutularına sığdırmak için art arda daha önce hiç gözlenmemiş "saf azot buzu dağı" veya "kozmik hidrojen süngeri" gibi teorik nesneler icat ediyorsak, yapay köken ihtimalini de aynı ciddiyetle masada tutmalıyız.

Öte yandan hemen iki yıl sonra keşfedilen ikinci yıldızlararası ziyaretçi 2I/Borisov'un tıpkı sıradan bir kuyruklu yıldız gibi dev bir gaz ve toz kuyruğu sergilemesi, Oumuamua'nın garipliğini daha da görünür kıldı. Bundan onlarca yıl önce Wow! sinyali tartışmalarında da benzer bir ikilem yaşamıştık: tek seferlik yakalanan, bir daha tekrar gözlemlenemeyen bir anomali ve iki uçta toplanan yorumlar. Oumuamua artık Neptün yörüngesinin çok ötesinde, hiçbir teleskobun yetişemeyeceği karanlıkta uzaklaşıyor. Dolayısıyla bu tartışmada hakemi oynayacak olan şey eski verileri tekrar tekrar yorumlamak değil, önümüzdeki yıllarda Şili'deki Vera C. Rubin Gözlemevi tam kapasite taramaya başladığında yakalayacağımız onlarca yeni yıldızlararası cismin tayf ve yörünge kayıtları olacak.