SPACE
A'dan Z'ye Teleskop Rehberi 2. Bölüm
17 Kas 2022
Teleskop, ilk başta cam mercekler kullanılarak icat edildi. Zamanla işin içine aynalar girdi. Radyo teleskoplar, X-Işın teleskopları derken çeşitlilik arttı. Yer tabanlı sistemlerden uzay teleskoplarına kadar tüm teleskop çeşitleri, A’dan Z’ye Teleskop Rehberi 2. Bölüm’de.
4 Bardak
Önce cam vardı. Cam binlerce yıldır kullanılan ve geliştirilen bir malzemeydi. Sonra cam ile üretilen mercekler sayesinde teleskoplar icat edildi. Yüzlerce yıl boyunca mercekler ve aynalardan oluşan teleskoplar kullanıldı. Evrenin pek çok gizemi çözüldü, derin uzay gözlemleri yapıldı. Samanyolu’nun evrendeki sayısız galaksiden yalnızca bir tanesi olduğu fark edildi. Teknoloji geliştikçe, gözümüzle gördüğümüz ışıktan daha fazlası olduğu anlaşıldı.
Işık, cam veya benzer yoğunluktaki şeffaf bir cismin içinden geçtiğinde kırılmaya uğrar. Yağmurdan sonra gökyüzünde gördüğümüz gökkuşağının sebebi budur. Bilimsel olarak incelendiğinde ise renk olarak gördüğümüz olgunun, aslında ışığın farklı enerji düzeylerindeki yansımaları olduğunu anlarız. Düşük enerjiye sahip renk kırmızı, yüksek enerjiye sahip renk ise mor-mavidir. Kırmızının daha ötesi olarak adlandırılan kızılötesi ve mavi-morun daha ilerisini tanımlayan morötesi kavramları buradan gelir.
Teleskopları incelerken renklere, oradan da ışığın enerjisine nereden geldik demeyin. Astronomi ve teleskop çeşitleri tam olarak bu temel üzerine kuruldu. Işık olmazsa, hiçbir şey olmaz. Gözümüzün görebildiği ışık aralığının dar olduğunu keşfeden bilim insanları, göremediğimiz ve algılayamadığımız diğer kısımları görme çabasına girdiler. O zamana kadar geliştirilen optik teleskoplar yalnızca, zaten gözümüzle görebildiğimiz ama uzakta oldukları için seçemediğimiz nesneleri bize gösterdi. Algılayıcılar sayesinde bu aralık genişledi.
Yıldızlar farklı enerjilerde ışınım yaptıklarından dolayı bu teleskoplara ihtiyaç duyuldu. Yalnızca teleskop araştırmaları ve teknolojileri değil, bilimin diğer dallarında meydana gelen gelişmeler de katkı sağladı. Örneğin X ışınlarının varlığı teleskoplardan bağımsız olarak keşfedilmiş, sonrasında yıldızların da X ışını yaydığının fark edilmesiyle X ışın teleskopları geliştirildi. Radyo dalgaları ise astronomi ile iç içe gelişen bir aşama oldu. Radyo astronominin doğması ile birlikte çanak antenler yani radyo teleskoplar gelişti.
Önemli bir diğer nokta da ışığın tayfı yani basit anlamda renkleri diyebileceğimiz dalgaboylarıdır. Görünür ışığın içinde yer alan renkleri enerjilerine göre ayırmak, astronomik açıdan çok önemlidir çünkü yıldızlar hakkında oldukça detaylı bilgiler edinmemizi sağlar. Yıldızın kırmızı renkte mi yoksa mavi renkte mi daha çok enerji yaydığını tespit etmek o yıldızın rengi, sıcaklığı, kütlesi, kimyasal bileşimi, evrimi gibi özelliklerini bizlere gösterir. Işığı renklerine ayırmak ise teleskoptan bağımsız olarak tayfölçer ya da tayfçeker adı verilen cihazlarla mümkündür.
Özetleyecek olursak; mercekli ve aynalı teleskoplar görsel bölge yani optik teleskop kategorisinde yer alır. Gözümüzle görebileceğimiz ışınım aralığında inceleme yapar. Bu bölgede gözlem yapan teleskoplar hem yer tabanlı hem de uzay tabanlı olabilir. Evlerde kullanılan neredeyse tüm amatör teleskoplar optik teleskoptur. Çapları yani ayna genişlikleri doğrultusunda daha net ve büyük görüntü sağlar. Bilimsel olarak kullanılan çok gelişmiş devasa teleskoplar mevcuttur. Bunlar atmosferin olumsuz etkilerinden arınmak için çok yüksek râkımdaki yerlere kurulur. Optik bölgede yapılacak bir gözlem için en iyi koşullar: ışık kirliliğinden uzak yeterince karanlık bir çevre, kuru, temiz ve soğuk hava koşulları, atmosfer katmanlarından arınmış yüksek bir mevkidir.
Dünya çapında yer alan en büyük teleskop örneklerinden yazımızın 1. bölümünde bahsetmiştik. Burada ise uzay tabanlı birkaç teleskoptan bahsedeceğiz. Uzay teleskobu mantığı ilk olarak 1946 yılında Lyman Spitzer’in önerisiyle dikkate alındı ve atmosferden arındırılan uzay tabanlı teleskopların daha iyi sonuçlar ortaya koyabileceği fark edildi. Ardından birkaç fırlatma yapılmış olmasına karşın asıl devrim yaratan teleskop herkesin bildiği gibi 24 Nisan 1990’da fırlatılan Hubble Uzay Teleskobu oldu. Sonrasında Spitzer’in anısına aynı isim ile 25 Ağustos 2003’te Spitzer Kızılötesi Uzay Teleskobu fırlatıldı.
Kızılötesi bölgede gözlem yapabilen teleskoplar kızılötesi (infrared) teleskoplar olarak adlandırılır. Bu teleskoplar, kırmızı rengin biraz daha ötesinde yer alan ve doğadaki bazı canlılar tarafından da algılanabilen bölgede gözlem yaparlar. Kızılötesinin doğası gereği bu ışınımı yapan cisim düşük sıcaklıklarda da enerji yayar. Bazı hayvanların karanlıkta görebilmesini sağlayan durumdur. Benzer şekilde vücut sıcaklıklarını ölçmek için kullanılan termal kameralar kızılötesi dalgaboyundan faydalanır.
Astronomide kızılötesi, bize olağanüstü bilgiler verir. Çünkü evren ölçeğinde cisimler bizden öyle uzaktadır ki onlardan gelen enerji çok azalır. Bu cılız enerjiyi en iyi kızılötesi teleskoplar ile algılarız. Kızılötesi teleskoplara en güncel ve en gelişmiş örnek James Webb Uzay Teleskobu’dur. Kızılötesi bölge, optik olarak görülmeyen birçok sırrı açığa çıkartır. James Webb’in harika görseller ortaya koymasının tek sebebi kızılötesi değil, aynı zamanda hem büyüklüğü hem de Dünya yörüngesinde bulunduğu konumdur. Ayrıca James Webb'in yalnızca kızılötesi değil optik dalgaboyunda da görüntüler elde ettiğini hatırlatalım.
Kızılötesi dalgaboyu aralığında yapılan gözlemler de hem yer tabanlı hem de uzay tabanlı olabiliyor. Yer tabanlı kızılötesi teleskoplara vereceğimiz en güncel örnek, dünya klasmanındaki yeri ile ülkemizden geliyor. Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG) adı ile Erzurum’da kurulumuna devam edilen 4 metre ayna çaplı bir teleskop. Kurulduğunda oldukça hassas ve ileri teknolojisi sayesinde Hubble’dan bile daha net görüntüler elde edebilecek. DAG, hem görsel bölgede hem de kızılötesi bölgede görüntüler yakalayabilecek.
Kızılötesinden daha düşük enerjiler uzak kızılöte ve radyo dalgaboyu olarak karşımıza çıkıyor. Yıldızlardan, gökadalardan bize gelen bu daha düşük enerjiyi ise çanak antenler sayesinde algılayabiliyoruz. Burada tıpkı optik teleskoplarda olduğu gibi çap önemli bir özellik. Anten çapı genişledikçe çok daha uzun dalgaboyu yani çok daha düşük enerji tespit edilebiliyor. Radyo astronomi sayesinde yıldızların iç yapıları ve çok uzak gökadaların birtakım özellikleri tespit edilebiliyor. Dahası bu çok düşük enerji insanlara başka tür araştırmalarda da yol gösterici oluyor, uzaylı yaşamı. İnsanlık olarak uzaya bıraktığımız yegâne iz radyo ve televizyon yayınları olduğundan, tersi şekilde uzaydan gelmesi olası bu tür yayınları dinlemek üzere kurulan araştırma merkezleri mevcut.
SETI, (Search for Extra-Terrestrial Intelligence; Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması) bu amaçla kurulan radyo teleskop dizilerine sahip bir enstitüdür. Uzayın derinliklerini radyo bölgede dinleyerek herhangi bir yaşam izi olup olmadığını araştırır. Dünya genelinden bir diğer radyo teleskop örneği yakın zamanda bir karadeliğin görüntüsünü elde ettikleri Event Horizon Telescope (EHT) radyo bölgede araştırma yapan ve tüm dünya geneline yayılmış bir dizi teleskop ağıdır. Atacama Çölü, Şili’de bulunan ALMA bir diğer örnektir. Dünya’nın en büyük radyo teleskobu, hareket kabiliyetine sahip olmayan ve FAST olarak bilinen 500 metre çanak genişliğine sahip teleskobu “500-meter Aperture Spherical Telescope”, Çin’in Guizhou eyaletinde yer alıyor. Direkt olarak yere inşa edilen bu teleskop, radyo astronominin sınırlarını zorluyor.
Optik, kızılötesi ve radyo teleskoplar nispeten daha düşük enerjili dalgaboyunda araştırmalar yapan teleskoplardır. Fakat evrende yer alan kozmik canavarlar sayesinde olağanüstü yüksek enerjiye sahip teleskoplar da bulunur. Bunlar X-Işın teleskopları ve gama (γ) ışın teleskoplarıdır. Şanslıyız ki atmosferimiz bu dalgaboylarına karşı geçirgen değildir. Dolayısıyla bu alanda gözlem yapabilmek için ya çok çok yükseklerde teleskop kurulması ya da uzaydan gözlem yapılması gerekir. Astronomlar da bunu yapar ve Chandra-X teleskobu gibi uzay teleskopları ile uzaydan gelen yüksek enerjili ışınımları takip eder. Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) veya Solar Dynamics Observatory (SDO) teleskopları ise yalnızca Güneş’i gözlemek üzere fırlatılan uzay teleskoplarıdır.
Tüm teleskop türlerini özetleyecek olursak optik, kızılötesi, radyo, X-Işın, gama ışını ve moröte (UV) teleskopları sayılabilir. Bunların içinde yeryüzünde en çok kullanılanı şüphesiz optik mercekli-aynalı teleskoplardır. Yazımızın 3. Bölümünde anlatacağımız amatör astronomlara yönelik en uygun teleskop modeli bu kategoride yer alıyor. Pencerenizden bakacağınız gökyüzü, bir teleskop ile farklı bir anlam kazanıyor. Evrenin tüm sırlarını henüz anlayamıyoruz ama onun sunduğu olağanüstü manzaralardan da kendimizi uzak tutmamız gerekmez. Bir teleskop ile bu manzaraya şahitlik edebilirsiniz.
Kaynaklar:
Prof. Dr. Serdar Evren, Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri” Astronomiye Giriş: Bölüm 4 Teleskoplar” Ders Notu, İzmir, 2022.
Ankara Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü “AST404 Gözlemsel Astronomi” Ders Notu, Ankara, 2015.
Ankara Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü “AST203 Gözlem Araçları” Ders Notu, Ankara, 2015.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLECEK İÇERİKLER
©2022 Beyhan&Beyhan Business Solutions Tüm Hakları Saklıdır
Yukarı Kaydır
BUNU OKUMAK İSTER MİSİN?