Herkese iyi akşamlar Sosyal sakinleri.
Solar sistemimizin dışında bulunan diğer yıldız sistemlerine ait gezegenlere ötegezegenler diyoruz, bu gezegenleri görüntülemek oldukça zor. Görüntülemeyi başardığımız birkaç yüz ötegezegen bulunmakta, bunlar da Koronagraf sayesinde başarılmıştır. Bu sistemin ne olduğunu anlatmaya geçmeden önce bir şeyler eklemek isterim. Öncelikle bilmelisiniz ki gezegenler yıldızlar gibi ışık yaymazlar, parlamazlar. Gezegenler, yıldızlarından aldıkları ışığı yansıtırlar, yani soluk cisimlerdir. Görüntülemesi zordur.
Bu solukluğa bir de yıldızın parlaklığının etkisini de eklediğimizde gezegenler yıldızlarının parlaması altında yok olabilir, görüntülemek imkansızlaşır.
1930’larda Bernard Lyot adlı bir Fransız astronom, teleskop içine küçük bir maske yerleştirerek yapay bir tutulma yaratmanın yolunu buldu. Böylece Güneş’in koronasını gündelik şartlarda da gözlemlemek mümkün oldu.
Temel amacı, çok parlak bir kaynağın, yani yıldızın ışığını engelleyip onun hemen çevresindeki görece çok sönük cisimleri görünür hale getirmek. Normalde bir teleskopla baktığınızda, yıldızın parlaklığı sensörü veya gözü öyle baskılar ki etrafında ne bir gezegeni ne de ince yapıları seçebilirsiniz. Koronagraf bu noktada devreye giriyor. Basitçe düşünürseniz bir sokak lambasının yanında duran küçücük bir ateş böceğini görememek gibi; ama lambanın ışığını uygun şekilde kapatırsan böceği fark edebilirsin. Ya da ekrana bakarken bir taraftan parlakça vuran bir ışığa elinizi götürdüğünüz zaman ekran netleşir, ışık kaybolur.
Koronagraf sayesinde yıldızın ışığı optik sistemin içinde bastırılıyor, geriye çevresindeki çok sönük cisimler kalıyor. James Webb Uzay Teleskobu'nda ve pek çok yer tabanlı teleskopta bu teknoloji var. Hatta yeni nesil dev teleskop projelerinde de koronagraf "yaşanabilir gezegen" arayışının en önemli anahtarlarından biri olarak görülüyor.
Hale Teleskobunun 1,5 m'lik kısmında vektör vorteks koronagrafı kullanılarak HR8799 yıldızının etrafındaki ötegezegenlerin doğrudan görüntüsü.
Koronagraf aslında sandığımız kadar basit bir "ışığı kapatma maskesi" değil. Çünkü yıldızın ışığı sadece nokta gibi gelmiyor; teleskop aynasından geçerken kırınıma uğruyor, yani etrafa saçılıyor. Bu yüzden sadece ortasına bir disk koymak yeterli olmuyor. Bunun için “optik oyunlar” devreye giriyor. Maske, özel filtreler ve faz plakalarıyla ışığın hem yoğunluğu hem de fazı ayarlanıyor, böylece yıldızın ışığı olabildiğince bastırılıyor. Buna rağmen yüzde yüz kusursuz bir karartma sağlanamıyor ama yeterince azaltıldığı için gezegen gibi sönük kaynaklar seçilebiliyor.
NASA ve ESA, gelecekteki uzay teleskoplarında koronagrafı daha ileri götürmek için “yıldız sönümleme teknolojileri” üzerinde çalışıyor. Mesela starshade denilen dev bir güneşlik fikri var. Teleskoptan binlerce kilometre uzağa devasa bir şemsiye yerleştirilip yıldızın ışığı fiziksel olarak kapatılacak, böylece teleskop yalnızca yıldızın etrafını görecek. Koronagraf teleskobun içinde çözüm üretirken, starshade dışarıdan destek gibi düşünülebilir.
Bugün kullandığımız koronagraflar yalnızca ötegezegen aramak için değil aynı zamanda yıldızların etrafındaki toz disklerini, genç yıldızların oluşum bölgelerini ya da Güneş'in plazma fışkırmalarını incelemek için de vazgeçilmez. Örneğin SOHO ve STEREO gibi uzay gözlemevleri Güneş koronagraflarıyla sürekli korona görüntüleri gönderiyor ve bu sayede Güneş patlamaları ve uzay havası tahminleri yapılabiliyor. Bir de işin mühendislik tarafı çok zor. Çünkü teleskopta en ufak titreşim optik yüzeydeki minicik hatalar ya da atmosferin bulanıklığı, yıldız ışığının sızmasına yol açabiliyor. Bu yüzden yere kurulu dev teleskoplarda koronagrafla birlikte "adaptif optik" denen bir teknoloji kullanılıyor. Atmosferin bozduğu ışık dalgaları gerçek zamanlı olarak düzeltiliyor ve ancak o zaman yıldızın ışığı gerçekten bastırılabiliyor.
Klasik Lyot koronagrafında mesela yıldızın merkezini kapatan bir maske vardır ama bu yeterli olmadığı için hemen ardından Lyot stop denilen bir filtre yerleştirilir. Bu filtre, optikteki kırınım halkalarını azaltır ve maske sonrası hala teleskopa sızmaya çalışan ışığı bastırır. Yani koronagraf, ilk bakışta basit bir güneş gözlüğü gibi görünse de aslında günümüzün en karmaşık optik sistemlerinden biri. Hem Güneş fiziğinde hem de ötegezegen avında, gözlerimizin göremediğini göstermek için çalışıyor.
Okuduğunuz için teşekkürler, umarım bir şeyler katabilmişimdir.
Solar sistemimizin dışında bulunan diğer yıldız sistemlerine ait gezegenlere ötegezegenler diyoruz, bu gezegenleri görüntülemek oldukça zor. Görüntülemeyi başardığımız birkaç yüz ötegezegen bulunmakta, bunlar da Koronagraf sayesinde başarılmıştır. Bu sistemin ne olduğunu anlatmaya geçmeden önce bir şeyler eklemek isterim. Öncelikle bilmelisiniz ki gezegenler yıldızlar gibi ışık yaymazlar, parlamazlar. Gezegenler, yıldızlarından aldıkları ışığı yansıtırlar, yani soluk cisimlerdir. Görüntülemesi zordur.
Bu solukluğa bir de yıldızın parlaklığının etkisini de eklediğimizde gezegenler yıldızlarının parlaması altında yok olabilir, görüntülemek imkansızlaşır.
1930’larda Bernard Lyot adlı bir Fransız astronom, teleskop içine küçük bir maske yerleştirerek yapay bir tutulma yaratmanın yolunu buldu. Böylece Güneş’in koronasını gündelik şartlarda da gözlemlemek mümkün oldu.
Temel amacı, çok parlak bir kaynağın, yani yıldızın ışığını engelleyip onun hemen çevresindeki görece çok sönük cisimleri görünür hale getirmek. Normalde bir teleskopla baktığınızda, yıldızın parlaklığı sensörü veya gözü öyle baskılar ki etrafında ne bir gezegeni ne de ince yapıları seçebilirsiniz. Koronagraf bu noktada devreye giriyor. Basitçe düşünürseniz bir sokak lambasının yanında duran küçücük bir ateş böceğini görememek gibi; ama lambanın ışığını uygun şekilde kapatırsan böceği fark edebilirsin. Ya da ekrana bakarken bir taraftan parlakça vuran bir ışığa elinizi götürdüğünüz zaman ekran netleşir, ışık kaybolur.
Koronagraf sayesinde yıldızın ışığı optik sistemin içinde bastırılıyor, geriye çevresindeki çok sönük cisimler kalıyor. James Webb Uzay Teleskobu'nda ve pek çok yer tabanlı teleskopta bu teknoloji var. Hatta yeni nesil dev teleskop projelerinde de koronagraf "yaşanabilir gezegen" arayışının en önemli anahtarlarından biri olarak görülüyor.
Hale Teleskobunun 1,5 m'lik kısmında vektör vorteks koronagrafı kullanılarak HR8799 yıldızının etrafındaki ötegezegenlerin doğrudan görüntüsü.
Koronagraf aslında sandığımız kadar basit bir "ışığı kapatma maskesi" değil. Çünkü yıldızın ışığı sadece nokta gibi gelmiyor; teleskop aynasından geçerken kırınıma uğruyor, yani etrafa saçılıyor. Bu yüzden sadece ortasına bir disk koymak yeterli olmuyor. Bunun için “optik oyunlar” devreye giriyor. Maske, özel filtreler ve faz plakalarıyla ışığın hem yoğunluğu hem de fazı ayarlanıyor, böylece yıldızın ışığı olabildiğince bastırılıyor. Buna rağmen yüzde yüz kusursuz bir karartma sağlanamıyor ama yeterince azaltıldığı için gezegen gibi sönük kaynaklar seçilebiliyor.
NASA ve ESA, gelecekteki uzay teleskoplarında koronagrafı daha ileri götürmek için “yıldız sönümleme teknolojileri” üzerinde çalışıyor. Mesela starshade denilen dev bir güneşlik fikri var. Teleskoptan binlerce kilometre uzağa devasa bir şemsiye yerleştirilip yıldızın ışığı fiziksel olarak kapatılacak, böylece teleskop yalnızca yıldızın etrafını görecek. Koronagraf teleskobun içinde çözüm üretirken, starshade dışarıdan destek gibi düşünülebilir.
Bugün kullandığımız koronagraflar yalnızca ötegezegen aramak için değil aynı zamanda yıldızların etrafındaki toz disklerini, genç yıldızların oluşum bölgelerini ya da Güneş'in plazma fışkırmalarını incelemek için de vazgeçilmez. Örneğin SOHO ve STEREO gibi uzay gözlemevleri Güneş koronagraflarıyla sürekli korona görüntüleri gönderiyor ve bu sayede Güneş patlamaları ve uzay havası tahminleri yapılabiliyor. Bir de işin mühendislik tarafı çok zor. Çünkü teleskopta en ufak titreşim optik yüzeydeki minicik hatalar ya da atmosferin bulanıklığı, yıldız ışığının sızmasına yol açabiliyor. Bu yüzden yere kurulu dev teleskoplarda koronagrafla birlikte "adaptif optik" denen bir teknoloji kullanılıyor. Atmosferin bozduğu ışık dalgaları gerçek zamanlı olarak düzeltiliyor ve ancak o zaman yıldızın ışığı gerçekten bastırılabiliyor.
Klasik Lyot koronagrafında mesela yıldızın merkezini kapatan bir maske vardır ama bu yeterli olmadığı için hemen ardından Lyot stop denilen bir filtre yerleştirilir. Bu filtre, optikteki kırınım halkalarını azaltır ve maske sonrası hala teleskopa sızmaya çalışan ışığı bastırır. Yani koronagraf, ilk bakışta basit bir güneş gözlüğü gibi görünse de aslında günümüzün en karmaşık optik sistemlerinden biri. Hem Güneş fiziğinde hem de ötegezegen avında, gözlerimizin göremediğini göstermek için çalışıyor.
Okuduğunuz için teşekkürler, umarım bir şeyler katabilmişimdir.
