Görünmeyeni Gözlemek

GökGünce'nin 1. yılı anısına blogda ikinci konuk yazar olarak Semih Çakmak'ı ağırlıyoruz. Semih ile, sık sık gerçekleştirdiğimiz Gökbilim buluşmalarında tanışma fırsatım oldu ve fırsat buldukça beraber gözlemler ve etkinlikler yapmaya çalışıyoruz. Kendisi bu sene mimarlık okumaya başladı ama ben başından beri onun aklında(ve gönlünde) astronomi olduğunu biliyorum :) Lafı uzatmadan hazırladığı harika yazıyı sunmak üzere sözü Semih'e bırakıyorum!

Sevgili Arif'i bir yıldır büyük çaba sarf ederek -en yoğun zamanlarında bile (!) aksatmadan yazmaya çalıştığı-,yazdığı yazılarla da Türkiye'de görece az olan gökbilim çalışmalarına büyük bir destek verdiği için tebrik ediyorum. Emin olun bir makale bile hazırlamak o kadar zor ki...Bu önemli gününde "GökGünce"yi yalnız bırakmak olmazdı. Konuk yazar olarak radyo astronomi üzerine hazırladığım bir yazıyı GökGünce adına kabul ettiği için Arif'e tekrar çok teşekkür ediyorum. İyi ki varsın "GökGünce"...

1931 yılından önce astronomi, insanlar için sadece saatlerce karanlıkta oturup gökyüzünü gözlemleme manası taşıyordu –aslında günümüzde bile bir çok insan hâla bu şekilde düşünüyor-. Kimse, uzaydan dünyamıza gelen radyo dalgalarından haberdar değildi. Ta ki Bell Telefon Laboratuarlarında çalışan Karl Guthe Jansky adındaki bir mühendis, okyanus aşırı kısa dalga ses iletimi esnasında meydana gelen parazitleri inceleyene kadar…

Günümüzde, optik astronomi ile evreni gözlemlemek kocaman bir bahçeye anahtar deliğinden bakmaya benziyor.

Elektromanyetik tayfın geniş spektrumunu keşfettiğimizde, gökcisimlerinin değişik dalga boylarında ışıma yaptıklarını fark etmiş ve böylece onların çok daha farklı olan yüzlerinden birini ortaya çıkarma isteğiyle radyo teleskopları icat etmişizdir. Ardından sistem olarak çoğu optik teleskoptan pek de farkı olmayan bir düzenek ile radyo dalgalarını toplamış, bir odağa yönlendirmiş, sinyali gürültüden arındırmış ve de çeşitli şekillerde işleyerek üzerinde çalışılabilir hale getirmişizdir.

Peki üzerinde çalıştığımız bu sinyaller de neyin nesi?

Durağan elektrik yükleri bir elektrik alan üretirler(örneğin elektronlar). Hareket eden bir elektron ise hem elektrik alan hem de manyetik alan üretir ve bu alanda düzenli olarak yinelenen değişimler elektromanyetik ışınımı oluştururlar. İşte biz de bu ışınımların büyük dalga boyuna sahip olan kısmını yani “radyo dalgalarını” radyo teleskoplarımızla gözlemliyoruz…

Gözlemlediğimiz radyo dalgalarını oluşturan ışınımlar bir çok farklı etki sonucu ortaya çıkabilir. Oluşan ışıma türlerini;

-21cm hidrojen ışıması
-Isısal ışıma
-Cyclotron Işınımı
-Synchrotron Işınımı

gibi bir kaç sınıfta inceleyebiliriz. Bunlardan kimisi, hızı ışık hızına göre küçük olan parçacıkların manyetik alan içinde hareket etmelerinden dolayı oluşurken kimisi de mutlak sıfırın üzerindeki tüm cisimlerin elektromanyetik dalga yayması ilkesine dayanır. İlkeye göre sıcaklığı mutlak sıfırın(0 Kelvin) üzerinde olan bir cisim “ısısal çalkantı” durumundadır, bu nedenle de cisimdeki yüklü parçacıkların ivmelenmesine ve ışınım salmasına neden olur.

Uzayda gaz bulutlarından tutun Güneş’e kadar bir çok cisim radyo ışınımı yapar. Bunlar gözlemlenebilirlik derecelerine ve çeşitlerine göre sınıflandırılmışlardır. Örneğin tek yıldızlar, yıldız kümeleri, kuasarlar vb. “ayrık kaynaklar”dır. Fakat gözlemlenebilirlik derecelerine göre bunlar da kendi içlerinde nokta kaynaklar, sınırlı kaynaklar ve genişleyen kaynaklar olarak ayrılmıştır…Mesela “nokta kaynaklar” çok çok küçük açılar altında gözlenebilmektedirler.

Radyo kaynaklarını gözlemleyebilmenin en önemli ölçütü teleskobun “çözme gücü”dür. Teleskobun demet genişliğinden daha küçük olarak görünen cisimlere “çözülemeyen veya “ayrılamayan” cisimler denir ve bunlar nokta kaynak gibi davranırlar.

Radyo Teleskopların çanak çaplarını büyütülerek çözme güçleri arttırılabilir fakat büyük çanaklar kurmak daima mümkün olmayabilir. Bu yüzden dünya üzerinde tek başına 100 metreden büyük çanağa sahip olan teleskop sayısı kısıtlıdır fakat küçük çaplara sahip teleskoplarla kurulan sistemler bir hayli fazladır. Böyle bir sistem ile küçük teleskopların gücü birleştirilerek büyük bir teleskoba eşdeğer güçte bir teleskop da elde edilebilir.

VLA (Çok Geniş Dizi),VLBI(Çok Uzun Tabanlı Girişim Aleti)

Eşit açılı y biçiminde alan sentezi ve yer dönmesi sentezi yöntemlerini kullanan bir radyo teleskop türüdür. Raylar üzerinde hareket eden taşıyıcılarla antenlerin yerleri değiştirilebilir.Böylece farklı ayırma gücünde 4 birleştirme yapılabilir.

Üç ya da daha fazla istasyonda eş zamanlı gözlemler yaparak, kaynağın uzun bir saat açısı aralığında gözlenmesi sonucunda kaynak üzerindeki ışınım dağılımı elde edilebilir.

Evet, buraya kadar radyo astronominin tarihçesine, elektromanyetik ışınıma, radyo gözlemi yöntemlerine kısa birer bakış attıktan sonra biraz da radyo dalgalarının, bize görünmeyen evreni nasıl gösterdiğine bir göz atalım.

Öncelikle bize ortalama 150.000.000 km uzakta olan yıldızımız “Güneş” e bakarsak;

Yukarıdaki görüntü VLA tarafından 4,6 GHz frekansta ve 12 yay saniyesi çözünürlüğünde alınmıştır. Yapay renklendirme yapılmış olan bu fotoğrafta parlak olan kısımlar (kırmızı), güneş lekeleri ile çakışmaktadır.Yeşil kısımlar daha soğuk olan ve Güneş’in atmosferinin görece daha yoğun olduğu bölümleri göstermektedir. 4,6 GHz frekansta alınmış olan bu görüntüde radyo salımı yapan bölgeler ortalama 30 000 Kelvin sıcaklığa sahiptir.Koyu mavi bölgeler ise henüz soğumakta olan kısımları göstermektedir. Alt kısımda görülen mavi çizgi -fotoğrafın çekildiği günlerde- güney kutbunun sınırlarını işaret ediyor.Koyu izin bulunduğu yer “filaman kanalı” olarak adlandırılıyor ve Güneş’in atmosferinin çok ince olduğu bir bölgeyi gösteriyor. Radyo verilerle oluşturulan Güneş, optik Güneş’ten oldukça büyüktür. Diskin çevresi, bu resimde optik görüntülerden yaklaşık 20.000 km daha büyüktür.

Burada VLA ile alınan Jüpiter görüntüsü hiç de gezegensel diske benzemiyor değil mi? Görüntüyü, büyük bir kısmı Jüpiter’in manyetik alanında bulunan elektronlar tarafından yapılan “Synchrotron Işınımı” oluşturmaktadır.

Eğer Güneş Sistemimizden biraz daha uzaklaşmayı başarırsak galaksilere de bakış açımızı farklılaştırabileceğimizi düşünüyorum. Şaşırtıcı güzellikte olan ve fotoğraflarına bakmaya doyamadığımız bu devasa gök cisimleri, fotoğraf makineleriyle saatler boyunca yapılan pozlamalardan bile bir çok bilgiyi saklayabiliyorlar. Fakat bir radyo teleskop ile gözlem yapmaya başladığımızda sakladıkları sırlar tek tek açığa çıkmaya başlıyor…

Yukarıdaki örnekte M81 Grubu içerisinde etkileşen galaksiler gösterilmiştir. İlk görüntü(solda) yıldızlardan gelen ışıkla elde edilirken ikinci görüntü(sağda) “21cm hidrojen ışıması” dağılımı sonucu oluşturulmuştur. 21 cm HI, yıldızlar arası gaz hakkında bilgi edinmemizi sağlayan en önemli oluşumlardan biridir. Burada 21cm HI,etkileşim içindeki galaksilerin oluşturduğu izleri takip etmektedir.
Kraliçe A bize 11 bin ışık yılı uzaklıkta ve yaklaşık 300 yıl önce patlayan bir yıldızdan arta kalan madde…Süpernova kalıntısının bu radyo fotoğrafı VLA Teleskobu’nun üç ayrı frekanstaki (1.4,5.0 ve 8.4 GHz) gözlemlerinden oluşuyor.

M87’nin radyo ve optik görüntülerinin birleştirilmesi ile elde edilmiş bir görüntü.

Yengeç Atarcası’nın görünür ışıktaki resmi ve radyoda gözlenen vurular.

Radyo gözlemler ile elde ettiğimiz verilerden birisi de karadelikler tarafından püskürtülen “jet”lerdir. Aşağıdaki fotoğrafta Centaurus A’nın merkezinden püskürtülen jetlerin radyo görüntüsü, galaksinin ise görünür ışık dalga boyunda alınmış fotoğrafı birlikte betimlenmiştir.

Galaksimizin dışında farklı galaksilerden gelen değişken radyo salmaları alınmaktadır. Bu bakımdan galaksiler “normal” ve “aktif” olmak üzere iki gruba ayrılır. Normal galaksiler çok güçlü kaynaklar değillerdir. Örneğin büyük Andromeda Galaksisi 10³² watt’lık bir enerji salmaktadır. Buna karşı yerden yarım milyar ışık yılı uzakta olan, gökyüzündeki en dikkat çekici radyo kaynağı olan Cygnus A, 10^38 watt’lık bir enerji salar.Centaurus A ve Virgo A da güçlü radyo kaynakları arasındadır.

Cygnus A’nın yüksek çözünürlükteki bir resmi. Parlak merkezi bileşen süper kütleli bir kara delikle karşılaşıyor ve rölativistik elektronları iki jet boyunca ivmelendirerek ana sistemin dışına fışkırtıyor.

Aktif galaksiler ise radyo galaksileri, kuasarları, blasarları ve seyfert galaksilerini içermektedir. Kuasarların normal galaksilerden 1 milyon kat daha kuvvetli enerji saldıkları düşünülmektedir. Bu kadar kuvvetli ışınımlarının sebebinin de aktif galaksilerin merkezlerinde bulunan çok büyük kütleli karadelikler olduğu tahmin edilmektedir.

Kuasar 3C873’ün Hubble Uzay Teleskobu ile alınan görüntüsünün siyah-beyaz resminde,optik görüntü ile birleştirilmiş ve radyo veriler ile kontur hatları çizilmiş jet salımları görülebilmektedir.

Son olarak; radyo verilerin bize sağladığı imkanlar ile evreni daha farklı bir açıdan gözlemleyebiliyor,”evrenin haritası”nı çıkartabiliyoruz.

Aşağıdaki resim gökyüzünün galaktik koordinatlar içerisinde, 408 MHz’te alınmış sürekli görüntüsünden oluşturulmuştur. Galaktik merkez ortada ve galaktik disk yatay bir şekilde ondan uzaklaşıyor…


Semih ÇAKMAK

Kaynaklar:
-Uyanıker,B. 2003 Bilim ve Teknik Dergisi,Yeni Ufuklar Eki.
-Atmaca,B. 2001 Radyo Işınım Kaynakları,T.C Ankara Üniversitesi Fen Fak. Astronomi ve Uzay Bilimleri bitirme tezi.
-Miller,F.D. 1997 Basics of Radio Astronomy fort he Goldstone Apple Valley Radio Telescope.
-Kellermann,I.K. 1997 Sky and Telescope
-Dağtekin,D.N. 2007 Amatör Radyo Astronomi Sunumu
-http://www.oulu.fi/astronomy/astrophysics/pr/head.html
-http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Tour.html

Bir Bilim Aktivistinin Portresi: Neil Turok

Evrenin ilk anlarındaki meşhur Büyük Patlama'yı ve onun öncesini inceleyen, bu konuda bilimin en uç teorilerinden biri olan çevrimsel evren modelini ortaya koyan teorik fizikçi Neil Turok hakkında bahsetmek istiyorum bu yazıda. Bunun öncesinde Turok'un devrimsel çalışmaları hakkında hatırlarsanız detaylı bir makale yazmıştım : "Büyük Patlama!...Fakat patlayan neydi?" Kendisi günümüzde büyük çoğunlukla kabul gören ve evrenin sonlu bir geçmişi olduğunu(yaklaık 13.7 milyar yıl) savunan Büyük Patlama teorisine farklı bir bakış açısı getirip, aslında patlamanın öncesinde de evrenin var olduğunu, hatta bu patlamaların çevrimsel olarak gerçekleşip tıpkı bizim mevcut evrenimiz gibi yeni evrenler doğurduğunu iddia ediyor. Turok bu fikirleriyle tarih öncesi efsanelerde, hatta bir çok dinde sözü geçen ve yakın zamana kadar metafizik olarak anılan evrenin kökeni hakkındaki konuları test edilebilir, matematiksel modelleriyle ortaya koymuş oldu.

Neil Turok uzun zamandır aralarında Stephen Hawking'in de bulunduğu günümüzün en başarılı teorik fizikçileri ile beraber çalışıyor. Yakın zamanda Kanada'da bulunan Perimeter Teorik Fizik Enstitusu'nun de başına geçti. Turok'un bahsetmek istediğim yönü aslında kurduğu evren modelleri değil, onlar hakkında yeteri kadar konuştuk zaten. Asıl ilgimi çeken Turok'un bilim eğitimine verdiği önem ve bu yönde gerçekleştirdiği muhteşem girişimler.

Güney Afrika'da doğan Turok üniversite eğitimine kadar Afrika'da kalmış ve ordaki bir çok zorlukla yüzleşmiş. Ardından Cambridge'e eğitim almak için gelen Turok, alanında kendini kanıtladıktan sonra zamanında kendine verdiği sözü tutarak Afrika'ya geri dönüp, bu kıta için bir şeyler yapmaya başlamış. Bilimin, bireyleri ve dolayısıla toplumları nasıl geliştirip, şekillendirdiğine birinci elden şahit olduğundan kafasındaki modeli ortaya koyup çalışmalara başlamış. Aklındaki şey Güney Afrika Cumhuriyeti'ne bir Matematik Bilimleri Enstitusu açmak. Afrika'nın 20'ye yakın ülkesinden genç ve muhteşem zihinleri bir araya getirerek kaliteli bir eğitim almalarını ve bunu daha sonra kendi ülkeleri için kullanmalarını sağlayacak bir eğitim programı belirlenmiş ve proje şu anda 6. yılında 300'ün üzerinde mezun vermiş durumda.. Neil Turok bir sonraki Einstein'ın Afrika'dan çıkması için elinden geleni yapıyor. Neil Turok'un muhteşem hikayesini kendi ağzından dinlemek gerekirse :



Turok, geçen yıl "Dünya'yı daha iyi bir yer haline getireceği" adına bir dilek dileyenlere verilen TED Wish Prize'ı aldı ve şimdi de Matematik Bilimleri Enstitulerini tüm Afirika'ya yaymaya çalışıyor. Temel bilimler eğitiminin öncelikle bireyler ve ardından toplumlar için ne kadar önemli olduğunun altını çiziyor. "Gelişmiş ülkeler" tarafından yapılan sürekli ekonomik yardımlarla ayakta tutulduğuna inanılan Afrika'yı yine sadece Afrika'lıların kurtarabileceğini söylüyor.

Konuyla ilgili geçen günler BBC radyoda Neil Turok ile yapılan söyleşiyi de dinlemenizi tavsiye ederim :

BBC Podcast - Science Action with Neil Turok

Bence, Neil Turok'un çalışmaları elinde bilim konusunda bilgisi ve imkanları olan herkesin "Dünyayı daha iyi bir yer haline getirmek" için kolları sıvayıp birer bilim aktivisti olmaya çağırıyor. Siz de kulak vermek istemez misiniz?

En Uzak Gama Işını Patlaması

Evrenin gözleyebildiğimiz en uç noktalarını hayal edin! Büyük Patlama'nın üzerinden yalnızca milyonlarca yıl geçmiş, evrenin ilk dev yıldızları, galaksileri oluşuyor ve görünüşe göre şiddetli bir şekilde patlıyorlar! 23 Nisan'da keşfi duyurulan şu ana kadar gözlenmiş en uzak gama ışınımı patlaması, yeryüzündeki teleskoplarla da yapılan gözlemlerle doğrulanmış oldu : bizden 13 milyar ışık yılı ötede, Büyük Patlama'dan yalnızca 630 milyon yıl sonra gerçekleşmiş bir patlama...

Gemini teleskobu ile alınan bu görüntüde şu ana kadar gözlenmiş en uzak gama ışını patlamasının kızıl ötesi dalga boyunda parlaması görülüyor

Bu cisim en uzak gama ışınımı patlamasının yanında şu ana kadar gözleyebildiğimiz en uzak cisim olarak da kayda geçti.

Gama ışınımı patlamaları evrendeki en yüksek enerjili olaylar olarak biliniyorlar. Mevcut modellere göre dev yıldızların yakıtlarını tüketip karadelik oluşturmaları sırasında etrafa saldıkları yüksek enerjili ışınımlardan oluşuyorlar. Yıldızın ölümü sırasında kutuplarından yayıldığı düşünülen bu ışınlar eğer bizim görüş doğrultumuzda ise özel olarak tasarlanmış ve sadece uzaydan gözlem yapabilen gama ışını teleskopları ile tespit edilebiliyorlar. Yanlızca saniyeler süren bu olaylarda yayımlanan enerji, Güneş gibi 1000 tane yıldızın tüm ömrü boyunca( yaklaşık 6 milyar yıl) yaydıkları enerjinin toplamı kadardır. Ne kadar yüksek olduğunu bir hayal etmeye çalışın! Bu olaylardan bir tanesinin bizim yakınlarımızda gerçekleşmemesi bütün hayatı yok edebilir! (Gama ışını patlamaları ile ilgili geçen yıl Gökbilim Dergisi'nde bir makale yazmıştım. Detaylar için inceleyebilirsiniz : Gama Işını Patlamaları - Gökbilim Dergisi )

Swift gama ışını teleskobu tarafından 10 saniye süresince gözlenen patlama keşfedildiği tarihten yola çıkarak GRB 090423 olarak isimlendirildi. Swift'in gama ışını dalga boyunda gözleminden sonra yeryüzündeki teleskoplar da uyarılarak aynı olay çeşitli dalga boylarında gözlendi ve yapılan ölçümlerle kırmızıya kayma değeri 8.2 olarak ölçüldü. Bu değer, patlamanın şimdiye kadar gözlenebilen en büyük kırmızıya kayma değerine sahip cisim olduğunu gösteriyor.

Evrende ne kadar uzağa bakarsak o kadar zamanda geçmişi görebiliriz. Işığın sonlu bir hızı olması sonucu sahip olduğumu bu olanak sayesinde derinlere bakarak evrenin başlangıcına yakın oluşmuş cisimleri dahi gözleyebiliyoruz. Evrende cisimlerden yayılan ışınlar uzayda yol alırken, evrenin genişlemesi nedeniyle dalga boylarında bir uzama meydana gelir. Bunu ışığın tayfında karşılaştığımız karanlık ışıma çizgilerinin kırmızı renge doğru kaymasından anlayabiliyoruz. Dalga boyundaki bu genişlemenin bir ölçüsü olarak verilen kırmızıya kayma değeri(redshift factor) ayrıca cismin bizden ne kadar uzak olduğu bilgisini de verir. Bizim örneğimizde GRB 090423, 8.2 kırmızıya kayma değeri ile bizden yaklaşık 13 milyar ışık yılı uzakta bulunuyor.

Yıldızlardan gelen ışınların tayfı alınırsa belirli dalga boylarında karanlık çizgilere rastlanır. Evrenin genişlemesi nedeniyle, uzayda yol alan ışınlardaki bu çizgiler kırmızı renge doğru kayarlar. Bu kaymanın ne kadar olduğu(kırmızıya kayma) bize gözlediğimiz cismin uzaklığı hakkında bilgi verir.

Bu kadar uzakta böyle bir patlama keşfetmenin anlamı nedir peki? İlk başta bahsettiğim gibi bu patlamalar dev yıldızlarla ilişkilendirildiğinden bu keşifle, evrenin daha ilk evrelerinde bu şekilde büyük yıldızların olduğu ve patlayacak kadar yaşadığı gözlenmiş oldu. İlk yıldızların ve galaksilerin oluşumu astrofizikte şu an tam olarak aydınlatılabilmiş bir konu değil, o yüzden bu keşif araştırmacılara bir çok ipucu sunuyor.

Swift teleskobunun tespit ettiği gama ışını patlamaları, kırmızıya kayma değerleri ve onlara karşılık gelen uzaklıkları. Keşfedilen GRB 090423, 8.2 kırmızıya kayma değeriyle şu anda bilinen en uzak cisim. Patlamadan çıkan ışınlar bize gelene kadar 13 milyar yıl boyunca yol kat ettiler.

Bunun öncesinde bilinen en uzak cisim 2006 yılında keşfedilen 6.96 kırmızıya kayma değeri ile bir galaksiydi ve en uzak gama ışınımı patlaması 2008'de keşfedilen 6.7 kırmızıya kayma değerli bir patlamaydı. GRB 090423 patlaması 13 milyar ışık yılı uzaklığı ile şu anda rekoru elinde tutuyor. Uzmanlara göre uzun bir zaman da kırılabileceği düşünülmüyor...

Gliese 581 – Dünya kütleli Dış-Gezegenin keşfi

GökGünce'nin 1. yılı anısına sevgili dostum Emre Evren'i ilk konuk yazarımız olarak ağırlıyoruz. 2 yıl önce Kültür Üniversitesinde düzenlenen Amatör Astronomi Sempozyumunda tanışmıştık Emre ile. O günden beri gerek Gökbilim Forumu'nda gerekse dışarda beraber birçok çalışma yürütüyoruz. Emre'yi tanıdığımdan beri astronomi konusunda bilgisini ve amatör ruhunu herkese aşılamak için büyük çaba sarf ediyor. Konuk yazarlık konusunda da beni kırmayarak teklifimi kabul ettiği için kendisine teşekkürü borç bilirim!

GökGünce'nin 1. altın yaşını gönülden kutluyorum ve sevgili Arif’e, bizi evrenin renkli derinliklerinde bazen kozmoloji, bazen amatör astronomi bazen de güncel astronomi gibi konularında farklı bir yolculuğa çıkardığı için çok teşekkür ediyorum. Bu seferlik dış gezegenlerden birine ufak bir yolculuğa da bir haber çevirisi ile benimde katkım olsun dedim.

Şimdiye dek güneş sistemimiz dışında keşfedilmiş olan en “hafif” dış-gezegen (yaklaşık 2 dünya kütlesinden daha hafif) Avrupa'da düzenlenen Asronomi ve Uzay Bilimleri Kongresi'nde hararetle tartışılmaktadır.

Sarsıcı keşfin mimarları, Geneva gözlemevinden bir ekibin öncülük ettiği Michel Mayor adlı bir astronomdur. Keşfin "Şam’da kayısı" niteliğindeki bir diğer özelliği ise daha önce keşfedilmiş olan başka bir süper gezegenin aynı zamanda yıldızının sıvı suyun barınabileceği yaşanılabilir bölge içinde yer alması oldu. 1994 yılında ilk defa Güneş sisteminin ötesindeki bir dış gezegen olan Jüpiter büyüklüğündeki 51 Pegasi’yi keşfetmiş olan Mayor’a göre bulgular iki yıl içinde gerçekten Dünya boyutlarında bir dış-gezegenin keşfini müjdeliyor. ESO’nın Şili'deki La Silla gözlemevinde daha sonraları bir çok Güneş sistemi dışı gezegen keşfetmiş olan Mayor, adeta Gliese 581 yıldızının gözleminde uzmanlaşmıştı. Keşfin yer aldığı ve Güneşimizin kütlesinin 3’te 1’i ağırlığa sahip bir kırmızı cüce olan Gliese 581 yıldızı, Terazi takımyıldızı yönünde dünyamızdan 20,5 IY(ışık yılı) uzaklıkta yer almaktadır.

Bundan 2 yıl evvel Mayor, Gliese 581 yörüngesinde biri Neptün boyutlarında diğer ikisi boyutları ile gaz devlerinden daha ufak ama "süper-dünya" olarak adlandırılan büyüklükte 3 gezegen keşfetmişti. Son tespit edilen sistem 4. dış gezegeni Gliese 581e, yalnızca 1,94 Dünya kütlesine sahiptir ve ana yıldızının etrafında dairesel bir yörüngede adeta uçarak bir turunu 3,15 günde tamamlamaktadır. Mayor’a göre; kendisini en çok şaşırtan sürpriz şimdiye dek açık ara farkla en ufak kütleye sahip gezegenin keşfedebilmeleriydi.

Lakin, yeni keşfedilen gezegenin yıldızının fazlaca yakınlarına sokulmuş olması yüzünden gökbilimciler gezegenin üzerindeki sıvı suyun kaynamış olduğunu düşünüyorlar; zira gezegen, kayasal yüzeyinde suyun sıvı olarak barınabilmesine imkan tanıyabilecek yıldız sisteminin içerisindeki yaşanılabilir bölge (Habitable Zone) içinde bulunmamaktadır. Ki kendi Güneş sistemimizde bu bölge Venüs ile Mars’ın yörüngesi arasına denk gelmektedir.

Yukarıdaki diyagram Güneş sistemimiz ve Gliese581 sistemindeki gezegenlerin yıldızlarına uzaklıklarını göstermektedir. Yaşanılabilir bölge mavi alan ile gösterilmektedir, Gliese 581 d ufak kütleli ana yıldızının yörüngesindeki yaşanılabilir bölgede yer almaktadır.

Mayor, gezegeni tespit etmeye çalışırken, en dıştaki gezegen olan Gliese581 d ‘nin yörüngesini hassas biçimde tespit edebiliyordu. Sistem içerisindeki süper-dünyalardan biri olan bu gezegenin yıldızına uzaklığının, 2007’deki keşif sırasında sanıldığından daha yakın olduğu ortaya çıktı. Mayor’a göre; bu yıldız sistemi içerisindeki yaşanılabilir bölgede bulunan tek dünya benzeri gezegendi.

Gliese 581 d yalnızca 7 dünya kütlesinde bir gezegendir ve ekip üyesi Stephane Udry’e göre gezegen bu kütlesi ile yalnızca kayalardan oluşmak için fazlaca ağırdır. Udry gezegen için ; “şüphelerimize göre daha önce Güneş sisteminin dışında oluşup daha sonra iç bölgelere göç etmiş buzlu bir gezegen olabilir” demektedir. Avrupa'daki toplantıda ise Mayor şöyle eklemiştir ; “herhangi bir buzdağı beklemiyoruz ama bu gezegen büyük ihtimalle yüzeyini tamamen kaplayan okyanuslardan oluşan yeni türde bir gezegen olmalı”.

Mayor’un ekibi dış gezegenleri tespit edebilmek için yıldızların yörüngeleri etrafında dans eden gezegenlerin yıldızlarına uyguladıkları ufak çekiştirmeler sonucu yıldızda meydana gelen “karmaşık yalpaları” tespit edebilmek amacıyla yıldızın radyal(açısal) hızlarını ölçmektedirler. Bu yalpalamalar analiz edilerek yıldız sistemi hakkında önemli bilgiler edinilebilmektedir. Tabii ki yıldız sistemleri içerisindeki yörüngelerde dolanan gezegenlerin özelliklerini belirleyebilmek için yıldızın çoklu gezegenler ile hızının yıllar boyunca izlenmesi gerekmektedir ve yıldızların radyal hızlarını ölçerek gezegen tespiti sağlayan bu iş için yıllar boyunca stabil kalabilecek ekipmanlara ihtiyaç duyulmaktadır.

Ekibin gözlem programı ise 2004’den bu yana yaklaşık 400 civarında Güneş benzeri yıldız örneğinin gözlemine başlanmasına dayanmaktadır.

Gliese 581 in etrafındaki yeni keşfedilmiş olan gezegen sistemini gösteren yukarıdaki sanatçı tasvirinde keşfedilmiş en "hafif siklet" gezegen, Gliese 581 e de görülmektedir. Gliese 581 gezegen sisteminde şu an 4 gezegenin bulunduğu biliniyor, kütleleri ise yaklaşık 1,9 dünya kütleli(gezgen e, ön planda solda), 5 dünya kütleli(gezgen c, merkezde), 16 dünya kütleli(gezgen b, yıldızına en yakın) ve 7 dünya kütleli(gezegen d, mavimsi renkte)

Mayor bu aralar daha önce rakip bir dış-gezegen tespit yöntemi olan ve yıldızının önünden geçen gezegenlerin yıldız ışığında meydana getirdiği ufak değişimleri ölçen geçiş fotometrisi(transit photometry) yönteminin gözden kaçırdığı gezegenleri yakalamaya çalışmaktadır. İki tekniğin de (Geçiş fotometrisi ve radyal hız ölçümü) yıldızına çok yakın ufak gezegenlerde olduğu gibi devasa ve Jüpiter'den daha büyük boyutlu dev gezegenler bulmak gibi bir takıntısı var. Fakat yaşanılabilir bölgedeki ufak gezegenleri bulabilmek için ise Mayor’un kullandığı yeni yaklaşımın daha çok avantajı var.

Aynı ekip şimdiye dek keşfedilmiş olan ufak gezegenler de dahil tüm dış gezegenlerin %30’unu keşfetmiştir. Mayor’a göre; yeni bir kategoride ufak dış gezegenler keşfetmektedirler, ve birkaç yıl içerisinde ise Dünya boyutlarına yakın dış gezegenleri tespit edebilmeyi sağlayacak hassasiyetteki alt limitlere ulaşabilecekler. Daha sonra gelen asıl meydan okuma ise yıldızının yaşanılabilir bölgesinde bulunan dünyamızın ikizi bir dış gezegen bulmak!

Mayor’un ekibinin bir diğer hedefi ise tespit teknolojilerini mevcut kullandıkları 3,6 metrelik teleskopdan ESO(Avrupa Güneş Gözlemevi)’a ait olan 8 metrelik VLT (Çok Büyük Teleskoba-Very Large Array) kaydırarak gözlemsel hassasiyeti arttırabilmek. Daha sonrası için ise Mayor 2018’de kurulması planlanan gökyüzüne çevrilecek 42 metre çapındaki dev göze E-ELT (Avrupa Fevkalade Geniş Teleskobu) ‘na gözünü dikmiştir.

Bu tasarımın daha ileri aşamalarında bu merkez yakında büyük dış gezegenlerin direkt gözlemlerini gerçekleştirecek ve mümkün ise atmosferleri yaşamın biyo-imzasının keşfi için analiz edebilecek seviyeye geleceklerdir. E-ELT, dış-gezegenlerin evrimi ve oluşumları hakkındaki temel sorulara cevap bulabilecek ve “Evrende yalnız mıyız?” sorusunun cevabına bizi bir adım daha yaklaştıracaktır


Orijinal Metin : http://www.space.com/scienceastronomy/090423-am-earth-mass-planets.html
By Simon Mitton
Astrobiology Magazine
posted: 23 April 2009

Çeviri : Emre EVREN

İyi ki doğdun GökGünce!

Geçen sene bu aylarda aklımda bir blog açma fikriyle dolaşıyordum. İnternetten astronomi ile ilgili bir çok yabancı blog okuyor fakat Türkçe bir tanesine rastlamıyordum. Aynı dönemler astronomiyi herkese tanıtmak ve bu muhteşem evrene herkesin tanık olmasını sağlamak için çalışmalar yürütüyordum. Evren hakkında yazmak ve bunu merak eden herkesle paylaşmak bu amacıma fazlasıyla hizmet edecekti.. İşte böyle bir ruh haliyle 30 Nisan'da ilk mesajımı yazdım :

Çarpışan Galaksilerle Başlamak

Aradan 1 yıl geçti.. İlk yazımdaki o titrek ve acemi üslubum yavaş yavaş gelişmeye başladı ve daha fazlası için uğraşmaya başladım. Bir taraftan UzayveAstronomi'de düzenli yazılar yazmaya bir taraftan da yeni projem BilimGünce'yi geliştirmeye başladım. Bütün bu platformlar bilim yazarlığı konusunda benim için birer labaratuar niteliği taşıyor. Yazarak, paylaşarak ben de birçok şey öğreniyorum...

Astronomi konusundaki tutkumu anlatırken bazen kelimeler, fotoğraflar yetmiyor. Evrenin en gizli noktalarında yatan gerçekleri anlamaya çalışmak ve bunun heyecanını insanlarla paylaşmak bütün herşeyi daha da anlamlandırıyor.

GökGünce 1 yaşında...Bloğun doğum gününü ilginç bir yöntemle kutlamak aklıma geldi. Bu konuyla ilgilenmeye başladığımda tanıştığım ve benimle aynı tutku ve heyecanı taşıdığını bildiğim sevgili Gökyüzü dostlarımla kutlamak istiyorum bu günü. Türkiye'nin sayılı amatör astronomlarından üstadım İshak Benbaneste; UzayveAstronomi, Feza Astronomi Çalışma Grubu ve Gökyüzü Gönüllüleri projelerinde her zaman yanımda olan bir gökyüzü tutkunu sevgili Ozan Kanbertay; Gökbilim Forumu ve yaptığımız bir çok ortak projeden Emre Evren ve Semih Çakmak; yoğun iş temposuna rağmen astronomi aşkını her zaman canlı tutmayı başaran ve Gökyüzü Gönüllüleri adlı projemizde beraber çalıştığım sevgili Nuray Saatçioğlu; Gebze Yüksek Tekenoloji Enstitutusu Astronomi ve Fizik Toplulugundan sevgili dostum Ali Atasever ve şu anda lise öğrenimi gören ve geleceğin teorik fizikçisi adayı sevgili Volkan Sözen beni kırmayarak GökGünce'nin birinci yılı anısına GökGünce'de konuk yazarlık yapacaklar ve birer yazı yazacaklar. Destekleri için şimdiden çok teşekkür ederim!

GökGünce'nin birinci yılını bu şekilde kutlamak benim için daha anlamlı olacak. Bütün bu çalışmların benim için daha da anlamlı olması için GökGünce hakkında yorum ve görüşlerinizi yorum kısmından paylaşabilirsiniz.

Bir yıldır kendi kendime karaladığım bu satırları okuduğunuz için siz okurlarıma teşekkür ederim!

O zaman ne duruyoruz? Mumları söndürebiliriz!

İyi ki doğdun GökGünce... :))

Dünya Günü : Farkında Ol ve Harekete Geç!

Herbiri yüz milyarlarca yıldız barındıran yüz milyarlarca galaksiden birinde orta büyüklükte bir yıldızın etrafında dönüp duran bir gezegen, Dünya.. Üzerinde belki de evrenin en muhteşem oluşumu, hayat... Peki bunun değerini biliyor muyuz?

Aklımız yüzlerce ışık yılı havada belki ama ayaklarımız sımsıkı bu toprağa basıyor, basması da gerekiyor. Geç kalınmış bir çağrı belki de; belki de çağrıdan çok bir yakarış haline gelmiş... 22 Nisan tüm dünyada "Dünya Günü"(Earth Day) olarak kutlanıyor. İnsanların çevreye düşüncesizce, bencilce verdikleri zarara dikkat çekmek ve her insanın sağlıklı, temiz ve sürdürülebilir bir çevrede yaşamasını sağlamak ortak amaç...

İlk okuldaki "Belirli Günler ve Haftalar"ı kutlamaktan farklı kutlayalım istiyorum artık bu günleri; somut adımların atıldığını görmek, düşünebilen parlak beyinlerle beraber hareket ederek yaşanabilir bir yer haline getirmek istiyorum Dünya'yı. Her geçen gün umutsuzluğumun artmasını istemiyorum; doğanın çığlığına kulak vermek istiyorum. Hepimiz kulak vermeliyiz. Hepimiz bu gemideyiz, ama acı olan gemi çoktan su almaya başladı...

Gezegenimizin eşsiz güzelliği ve önemini Carl Sagan'dan iyi anlatan biri tanımıyorum açıkçası. Onun meşhur "Mavi Soluk Nokta"sı herşeyi anlatmaya yetiyor :

Soluk Mavi Nokta'dan yapılan aşağıdaki alıntı, Sagan'ın önerisiyle, Voyager 1 tarafından 14 Şubat 1990'da çekilen yukarıdaki görüntüden esinlenerek yazılmıştır. Uzay aracı komşu gezegen alanlarını aşıp güneş sistemimizin kenarlarına ulaştığında, mühendisler kendi evi olan gezegene son bir bakış atabilmesi için aracı kendi etrafında çevirdiler. Voyager 1 Dünyamızın bu portresini çektiğinde, evinden yaklaşık 6,4 milyar kilometre uzakta ve tutulum düzleminin yaklaşık 32 derece üzerindeydi. Resmi Güneş'e çok yakın çekmenin bir sonucu olarak, saçılmış güneş ışınlarının ortasında yer alan Dünya, yalnızca küçük bir ışık noktası olarak görülüyor.

Uzayın derinliğinden bu resmi çekmeyi başardık. Eğer bu resme dikkatlice bakarsanız, orada bir nokta göreceksiniz. O noktaya tekrar bakın. İşte o nokta burasıdır. Evimizdir. O nokta biziz. Sevdiğiniz herkes, tüm tanıdıklarınız, adını duyduklarınız, gelmiş geçmiş tüm insanlar hayatlarını o noktanın üzerinde geçirdiler. Türümüzün tarihindeki tüm sevinçlerimiz ve acılarımız, kendinden emin bin çeşit inancımız, ideolojimiz ve ekonomik öğretimiz; her avcı ve her yağmacı, her kahraman ve her korkak, uygarlığımızın mimarları ve tahripçileri, her kral ve her köylü, birbirine aşık olan her genç çift, her anne ve her baba, umutları olan her çocuk, her mucit ve her kâşif, ahlak değerlerini öğreten her öğretmen, yozlaşmış her politikacı, her bir "yıldız", her bir "yüce önder", her aziz ve her günâhkar işte orada yaşadı; bir güneş ışınında asılı duran o toz zerreciğinde.

Dünya, dev bir evrensel arenada yer alan çok küçük bir sahnedir. Bütün o komutan ve imparatorların akıttıkları kan göllerini düşünün... Şan ve şöhret içerisinde, bu noktanın küçük bir parçasında kısa bir süre için efendi olabildiler. Bu noktanın bir köşesinde yaşayanların, başka bir köşesinde yaşayan ve kendilerinden zar zor ayırt edilebilen diğerleri üzerinde uyguladıkları zulmü düşünün... Anlaşmazlıkları ne kadar sık, birbirlerini öldürmeye ne kadar istekliler, nefretleri ne kadar yoğun!

Bu soluk ışık noktası, bütün o kasılmalarımıza, kendi kendimize atfettiğimiz öneme ve evrende öncelikli bir konuma sahip olduğumuz yolundaki yanlış inancımıza meydan okuyor. Gezegenimiz, çevremizi saran o büyük evrensel karanlığın içerisinde yalnız başına duran bir toz zerreciğidir. İçinde yaşadığımız bilinmezlik ve bütün bu enginliğin içerisinde, başka bir yerden bir yardımın gelip bizi bizden kurtaracağına dair hiçbir ipucu yoktur.

Dünya... Şu ana kadar, yaşam barındırdığı bilinen tek gezegen. En azından yakın gelecekte, türümüzün göçebileceği başka hiçbir yer yok. Evet, ziyaret ediyoruz. Ama henüz yerleşemiyoruz. Beğenseniz de beğenmeseniz de şu an için Dünya yaşadığımız yer.

Gökbiliminin alçakgönüllü ve kişiliği geliştiren bir uğraşı olduğu söyleniyor. Bana kalırsa, insan kibrinin akıl dışılığını, küçük Dünyamızın uzaktan çekilmiş bu görüntüsünden daha iyi gösterebilecek bir şey yoktur. Bu görüntü, bildiğimiz tek evimiz olan bu soluk mavi noktayı daha içten paylaşmamız ve koruyup şefkat göstermemiz gerektiği konusundaki sorumluluğumuzun altını çiziyor.

Carl Sagan

Kaynak : Bulutsu.org

Büyük Resimlerle Cassini Görevi

Boston Globe'un internet sitesinde bir süredir yer verilen harika bir bölüm var : Big Pictures(Büyük Resimler) Gündeme ve ilginç bir çok konuya ilişkin özel olarak seçilmiş yüksek çözünürlüklü fotoğraflar bir kaç satır açıklama ile birlikte yayınlanıyor. Fotoğraflar gerçekten hayranlık uyandırıcı... Bu haftaki konu ise 4. görev yılını dolduran ve Ekinoks adı verilen ek görev süresine giren Cassini uydusunun elde ettiği Satürn ve uydularının görüntüleri. 24 tane harika fotoğrafın bulunduğu bu koleksiyona mutlaka göz atmanızı tavsiye ederim:

Cassini's continoued mission - Big Pictures

Encladus'un arka planda yıldızlarla alınmış görüntüsü(10. Fotoğraf) benim favorim. Satürn'ün gölgesi altında soluk rengi arkadaki parlak yıldızlarla tamamlanmış gibi. Büyüleyici.. Sizin favoriniz hangisi?

Ayrıca geçen haftalarda aynı sitede ışık kirliliği ve küresel ısınmayı protesto amaçlı yapılan Dünya Saati 2009 etkinliğinin Dünya'nın önemli merkezlerinden alınan görüntüleri yayınlandı. Seçimler muhabbetine güzel ülkemde eylemin fazla yankı bulmasada başka yerlerde ciddiye alındığı görülüyor.. Görüntüleri incelemek için aşağıdaki bağlantıdan yararlanabilirsiniz:

Earth Hour 2009 - Big Pictures

Çarpışmadan Doğan Yıldız Pınarı

Hubble Uzay Teleskobu bu yıl adından oldukça fazla söz ettiriyor. Geçtiğimiz günlerde meraklıların isteği üzerine yönlenilen hedefin fotoğraflarının yayınlanmasının ardından, Hubble tarafından 19. yaşını kutlamak adına yeni bir fotoğraf daha yayınlandı : Arp 194 çarpışan galaksi sistemi...

Hubble'a teşekkür etmek gerekiyor ki çarpışan galaksiler artık bizim için egzotik cisimler olmaktan çıkıp, artık bir çok özelliğini detaylı bir şekilde gözleyebildiğimiz aşina cisimler arasına girdiler. Yayınlanan fotoğrafta açık bir şekilde görülen dört galaksiden üçünün birbiriyle etkileştiği belirtiliyor.

Kaynak : HubbleSite

Fotoğrafın üst kısmında parlak mavi bölgelerden anlaşılacağı üzere yoğun yıldız oluşumu gözlenen iki galaksi birbiriyle yakın etkileşimde. Aynı bölgenin biraz sağında beyaz renkli küçük bir galaksi daha görülüyor. Spiral kollarının yapıları bozulmuş iki galaksinin dev, parlak çekirdekleri de seçilebiliyor. İlginç olan bir yapı ise etkileşim dolayısıyla oluştuğu düşünülen ve üst bölümdeki galaksilerden alttaki galaksiye doğru akıyormuş izlenimi veren yıldız bölgesi. 100000 ışık yıllık alana yayılan ve oldukça hareketli bir yıldız oluşum bölgesi olan bu yapıda yüzlerce süper-yıldız kümeleri, yani yıldız kümelerini içinde barındıran kümeler olduğu belirtiliyor. Galaksilerin etkileşmesiyle yapılarında bulunan gazın sıkışması sonucu bu tip hareketli durumların oluştuğu başka örneklerde bulunuyor.

Fotoğrafın alt bölgesindeki sipiral galaksinin, kümedeki etkileşmeyen galaksi olduğu düşünülüyor. Bir "yıldız pınarı" gibi görünen parlak mavi yapının galaksi üzerinde bir silüet oluşturması, bu galaksinin arka planda olduğuna işaret ediyor.

Arp 194 galaksi kümesi gökyüzünde Kral takım yıldızında olup, bizden 600 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

Hubble 1990 yılında Discovery uzay mekiği ile uzay gönderilmiş ve gönderildiği günden beri yapılan 880 000 gözlem ile 28 000 gökcisminin 570 000 görüntüsünü almıştır. Hubble'ın yaptığı önde gelen keşiflere göz atmak için HubbleSite'ı ziyaret edebilirsiniz.

Kaynak : HubbleSite

Evrenin Genişlemesi ve Evrenin Yaşı Üzerine

Planck uydusunun fırlatılmasına günler kala GökGünce'de kozmoloji konularına yer vermek istiyordum; ilk yazım evrenin genişlemesi ve evrenin yaşı konusunda.. Diğerleri yolda..

Evren dediğimizde herşeyi anlıyoruz: gezegenimiz Dünya, Güneş ve diğer Güneş Sistemi üyeleri, galaksimiz Samanyolu, diğer galaksiler ve aradaki uçsuz bucaksız uzay...Eski zamanlarda bütün bu yapının değişmeyen bir düzene sahip olduğu ve ezelden beri varolduğu düşünülüyordu, taa ki 20. yüzyıla kadar. Artık evrenin hızlanarak genişlediğini ve 13.7 milyar yıllık bir geçmişe sahip olduğunu biliyoruz. En azından elimizdeki veriler şu anda bize bunu söylüyor. Peki bunları nasıl bilebiliyoruz? Evrenin genişleme hızını nasıl ölçüyoruz? Evrenin yaşını nasıl hesaplıyoruz? Ve belki de en önemlisi, bunlar ne kadar doğru?

Evrenin genişlemesinden kastımız galaksilerin birbirinden yüksek hızlarda uzaklaşması. Burada hangi galaksi üzerinde olduğunuzun bir önemi yok; bütün galaksilerdeki gözlemciler(galaksi kümelerinde kütle çekimi ile bir arada duranlar dışında) diğer galaksileri kendilerinden uzaklaşıyormuş gibi görüyor. Bunu tarif ederken en çok kullanılan örnek bir balon üzerine noktalar çizerek balonu şişirdiğimizde her noktanın arasındaki uzaklığın artıyor olması örneği ile kabaran üzümlü kekteki üzümlerin arasındaki mesafenin artıyor olması örneğidir. Bu örneklerden de yola çıkarak evrenin genişlemesini tanımlamaya çalıştığımızda aslında galaksilerin ayaklanıp birbirinden uzaklaştığını değil, galaksilerin arasındaki uzayın genişlediğini yani yeni uzayın oluştuğunu kastediyoruz.

Genişleyen evreni balon üzerine çizlmiş galaksilerin bolon şiştikçe birbirinden uzaklaşmasına benzetebiliriz.(Kaynak : dkimages)

Evrenin genişlediğine dair ilk gözlemler Edwin Hubble tarafından 1930'lu yıllarda yapılmıştır. Hubble elde ettiği verilerle galaksilerin bizden uzaklaşma hızlarının bize olan uzaklıklarıyla doğru orantılı olduğunu görmüş ve bugün Hubble sabiti adını verdiğimiz bir orantı sabiti ortaya koymuştur.

Edwin Hubble (1889 - 1953)

Peki evren başlangıcından beri genişliyor mu? Bu genişlemenin hızı hep sabit miydi?

Evrenin şu andaki genişleme hızı(Hubble sabiti) Hubble'ın "Hubble Key Project" projesi ile uzak galaksilerdeki Cepheid değişken yıldızlarının parlaklıkları ve uzaklıkları arasındaki ilişkiden yola çıkarak yaptığı ölçümlerde (yani evrenin genişleme hızını belirten sabitin) %10 hata ile (70km/sn)/Megaparsec olarak hesaplamıştır.

Cepheid değişken yıldızlarının kullanılmasındaki neden, bu yıldızların parlaklık değişim periyotları ile gerçek parlaklıkları arasında bilinen bir ilişkinin olmasıdır. Bir yıldızın gerçek parlaklığını ve gözlenen parlaklığını bildiğiniz durumda o yıldızın uzaklığını ölçebilirsiniz. Hubble diğer galaksilerdeki Cepheid değişken yıldızlarının parlaklıklarını inceleyerek uzaklıklarını hesaplamıştır.

Bunun ardından 90'lı yılların sonunda gönderilen WMAP uydusu kozmik mikrodalga fon ışınımı üzerinde yaptığı çalışmalardan, genişleme hızını (73.5km/sn)/Megaparsec +/- 3.2 olarak bulmuştu.Bu da alışık olduğumuz rakamlarla %7 hata ile (22km/sn)/Milyon ıy'na denk geliyor. Yani bizden bir milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksinin bizden 22km/s hızla uzaklaştığını görüyoruz.

Hubble sabitinin tam olarak ölçülmesindeki önem neydi peki? Yukarıda bahsettiğim genişleme filmini geri sardığımızda galaksilerin ortak bir zamanda aynı noktadan ilerlemeye başladığı nı gözlüyoruz(Büyük Patlama noktası). Bunun için de hesabı geri geri yaparak gözlenen bir galaksinin, aramızdaki mesafeyi mevcut hızıyla ne kadar sürede aldığını ölçtüğümüzde evrenin yaşını bulabiliriz :

Örneğin bizden 1 milyon ışık yılı uzaklıktaki galaksiye bakıp hızını 22km/sn olarak ölçtüğümüzde; aramızdaki mesafeyi bu hızla ne kadar sürede aldığına bakarsak :

t=d/V = 1 milyon ışık yılı/ (22km/s) = 13.5 milyar yıl

olarak buluruz. Buna tH, Hubble Zamanı deniyor.

Fakat burada bir sorun var; bu galaksinin başlangıçtan beri sabit hızla hareket ettiği varsayarak yukarıdaki sonuca ulaştık. Diğer alternatifler nedir peki?

Üstteki grafikte dikey eksen uzaklık(Distance), alttakinde ise genişleme hızı(Speed) verilmiştir. Grafiklerin yatay eksenleri Büyük Patlama anından (t=0) günümüze(now) kadar olan zamanı gösteriyor.(kaynak : TTC - Cosmology)

Genişleme hızı evrenin başlangıcından beri sabit ve 22km/sn ise evren yeşil çizgi gibi hareket edecek ve evrenin yaşı tH kadar olacak. Hızı başta daha yüksek ve şu an azalıyorsa(decelarating) evrenin yaşı(age) tH'den daha küçük olacak. Hızı başta 22km/s'den daha küçük olup şuanda hızlanıyorsa(accelarating) evrenin yaşı tH'den yani 13.5'dan daha büyük çıkması gerekir.

Peki gerçek evren bunlardan hangisine uyuyor?

Üstteki grafikte dikey eksen uzaklık(Distance), alttakinde ise genişleme hızı(Speed) verilmiştir. Grafiklerin yatay eksenleri Büyük Patlama anından (t=0) günümüze(now) kadar olan zamanı gösteriyor.(kaynak : TTC - Cosmology)

Şişme Teorisine göre (Inflationary Big Bang) evren, ilk başta yavaşlayarak(decelarating) genişlemiş ardından karanlık enerjinin madde üzerine domine hale gelmesiyle (yaklaşık 4 milyar yıl önce) evren hızlanarak(accelerating) genişlemeye başlamıştır. Bu genişleme sürecini hesapladığımızda ise bulduğumuz yaş (actual age) 13.7 milyar yıl. Yani hızı 22km/s sabit kabul ettiğimizde bulduğumuz değerin 1.02 katı... Demek ki, hızı sabit kabul ederek büyük bir hata yapmamışız.

Evrenin yaşını ölçmek için bir diğer yol ise galaksilerin yaşını ölçmektir. Bunun için de örneğin Samanyolu Galaksisinin yaşına baktığımızda, yıldız kümelerinin yaşı bize bir çok fikir veriyor. Yıldız kümelerinde yüzlerce veya bazı durumlarda on binlerce yıldız bulunuyor. Bu yıldızlar da hayatları süresince HR Diyagramı adı verilen bir doğru üzerinde sıralanıyorlar. Büyük kütleli olanlar grafiğin sol üstünde, daha küçük olanlar ise sağ altta bulunuyor. Büyük yıldızların hızlı yaşayıp genç öldüğünü bildiğimizden dolayı bir küme içerisindeki HR diyagramının uzunluğunu ölçerek kümenin yaşı hakkında bir fikir elde edebiliriz.

Ana kol (main sequence-grafikte doğru üzerine sıralanmış yıldızlar) üzerinde sıralanmış yıldızlar büyüklükleri ve parlaklıklarına göre gösterilmiş. Dev yıldızlar sol üstte, daha küçük yıldızlar doğruyu takip ederek aşağıda bulunuyor

Örneğin 250 milyon yıl yaşında genç yıldızlardan oluşan M11 yıldız kümesinin HR diyagramı :

(kaynak : TTC - Cosmology)

12 milyar yaşında olduğu bilinen yaşlı yıldızlardan oluşan küresel bir yıldız kümesinin HR diyagramı :

(kaynak : TTC - Cosmology)

Samanyolu ve yakın galaksilerdeki yıldız kümeleri incelendiğinde yaşlarının 14 milyar ışık yılına yaklaştığını fakat bu değeri geçmediği gözleniyor. Bu da 13.7 milyar yıl ölçümünü destekleyen bir kanıt oluşturuyor.

Son olarak eklemek istediğim, Hubble sabitinin değerin sonucuna baktığımızda evrenin belirli bölgelerin birbirinden uzaklaşmaları ışık hızını dahi aşmıştır. Fakat bu hiç bir kuralı çiğnemez! Çünkü Einstein'ın özel görelilik kuramıyla gösterdiği şekilde, aynı eylemsizlik referans siteminde (Lorentz frame) bulunan gözlemciler bağıl hızı, ışık hızından fazla ölçemezler. Fakat bu uzayın kendisi için geçerli değildir. Çünkü uzayın genişlemesinden bahsederken galaksilerin ışık hızından hareket edip uzaklaşması değil, galaksiler arasında yeni uzayın oluşup galaksileri daha uzağa sürüklemesinden bahsediyoruz. Bu durumda geçerli olan özel görelilik değil ışık hızının üstüne rahatlıkla çıkabileceğimiz yüksek gravitasyonel potansiyele sahip alana giriyoruz, yani Genel Göreliliğin alanına. Bunun sonucunda yerel bir gözlemciye göre hızı ışık hızını aşmadıkça Eisntein'a göre bir problem yok. Bununla ilgili güzel bir tartışmaya bu bağlantıdan erişebilirsiniz.

Hubble'dan Bir Hediye : Arp 274

Hatırlarsanız Ocak ayında Hubble'ın görüntülemesi için bir hedef seçmiştik ve oylama sonucunda birbiriyle etkileşen üçlü galaksi sistemi olan Arp274 seçilmişti. Hubble bu muhteşem üçlünün detaylı bir görüntüsünü elde edip 100 Saat Astronomi Etkinlikleri çerçevesinde astronomi meraklılarına sunacaktı ve işte sonuç karşınızda :

Atmosferin tüm o bozucu etkilerinden uzak, uzayda yörüngede olan Hubble Teleskobu yukarıdaki müthiş detaylı görüntüyü elde etti. Görüntüde birbiriyle etkileşen(ya da sansasyonel dille çarpışan) üç tane galaksi görülüyor. Bu galaksilerden ikisi oldukça büyük spiral yapıda galaksiler olmasına karşın, sol alttaki galaksi düzensiz yapıda küçük bir galaksi. Birbiriyle iç içe geçme sürecinin tam sınırındaymış gibi görünen bu üçlü sistem, bizden 400 milyon ışık yılı uzakta ve gece gökyüzünde Başak takımyıldızı bölgesinde bulunuyor.

Arp274 sistemi görüntünün sağ üstünde, Başak takımyıldızı(Virgo) içinde yer alıyor

Galaksiler içinde barındırdıkları yüz milyarlarca yıldız ve bir o kadar büyüklükteki devasa karadelikler nedeniyle aynı zamanda müthiş bir kütle çekim etkisi yaratırlar. Bu etki galaksinin yakınındaki kütlelerde fazlasıyla hissedilir. Evrenin genişlemesine rağmen galaksi kümelerinin bir arada kalmasını da aynı şekilde bu kütle çekimine borçluyuz. Bu çekim bazen galaksiler arasındaki mesafeler kısa olduğunda(ve daha bilinmeyen birçok dinamiğin etkisi ile) yakın galaksiler birbiriyle etkileşmeye başlarayak yayınlanan fotoğrafta olduğu gibi dehşet verici görüntüler oluşturuyor. Biz her ne kadar deheşet verici ve şiddetli olarak nitelesek de aslında bu "çarpışmalar" bizim günlük hayatta gördüğümüz çarpışmalardan çok uzaklar. Yüz binlerce ışık yılı çapında alanda gerçekeleşen bu olaylarda galaksiler içindeki yıldızların birbirleriyle çarpışma olasılıkları çok çok az. Fakat bu çarpışmalar sırasında çoğu zaman galaksi içindeki yıldızlar arası madde, toz ve gaz bulutları sıkışıp etkileşerek yeni yıldız oluşum süreçlerini tetkileyebiliyorlar. Hatta birkaç olayda bazı yıldız kümelerinin sistemin dışına atıldığı da gözlenebiliyor.

Yayınlanan görüntüde en sağdaki ve en soldaki galaksilerde yüksek hızda yıldız oluşumu göze çarpıyor. Bunun göstergesi olan parlak mavi bölgeleri görüntüde kolaylıkla seçebilirsiniz. Sistemin en büyük galaksisi ise iki galaksinin ortasında bulunuyor. Hubble'ın konuyla ilgili yayınladığı habere ve görüntünün elde edilme sürecinin gösterildiği videoya erişmek için tıklayınız.

Bu görüntüleri şimdilik milyonlarca ışık yılı uzaktan, koltuğumuza yaslanmış seyrediyoruz fakat önümüzdeki 3 milyar yıl içinde bir çarpışmaya bizim de hazırlıklı olmamız gerekiyor desem? Aradaki zamanı düşününce pek de panikleyeceğinizi sanmam ama bu ortadaki gerçeği tabii ki değiştirmiyor. Bize en yakın galaksi olan(2.2 milyon ışık yılı) Andromeda galaksisi bizim galaksimiz Samanyolu'na doğru saniyede 35km hızla yaklaşıyor! 3 milyar yıl sonra etkileşme sonunda neler olacağını kestirmek çok güç, çünkü bahsedilen süreci etkileyen değişkenler çok fazla. Belki birbirinin içinden geçerek ikili danslarını sürdürür ya da birleşip dev bir eliptik galaksi haline de gelebilir. Hangisi olursa olsun, gökyüzünün müthiş bir görüntü alacağını kestirmek zor değil. Burada olup gerçekten görmeyi isterdim! Nasıl birşey olacağını merak edenler için aşağıdaki animasyon bir fikir verebilir :


Kaynak : Galaxy Dynamics - John Dubunski

Planck Fırlatılmaya Hazırlanıyor

Evrenin başlangıcından 10^–35 saniye kadar sonra gerçekleştiği düşünülen şişme(inflation) gerçekten oluştu mu? Evrenin elimizdeki en genç resmi olan kozmik mikrodalga fon ışınımındaki sıcaklık farklılıklarının detayları neleri işaret ediyor? Evrenin içeriği nelerden oluşuyor ve bunların oranları neler?

Bu gibi soruları cevaplaması beklenen ve evrenin başlangıcına dair bildiklerimize yepyeni bakış açıları sunacak Avrupa Uzay Ajansı'nın Planck uydusunun 6 Mayıs 2009'da fırlatılacağı duyuruldu.

Planck uydusunu gösteren bir çizim (Kaynak ESA)

Evrenin başlangıcıyla ilgili bunun öncesinde bir kaç yazı yazmıştım(burda ve şurda). Önümüzdeki ay gönderilecek Planck uydusu sebebiyle hazırlamak istediğim bir kaç yazı var ve önümüzdeki günlerde bunları GökGünce'de bulacaksınız. Konular arasında karanlık enerji ve evrenin hızlanarak genişlemesi ardındaki sır, Inflation olayını tetikleyen olası süreçler, Einstein'ın kozmolojik sabitigibi başlıklar bulunuyor.

Hepsinden önce, Planck göreviyle ilgili bir kaç bilgi vermek gerekirse... Bunun öncesinde 90'lı yıllarda gönderilen COBE ve WMAP uyduları ile Büyük Patlama'dan yaklaşık 380 000 yıl sonra fotonların son saçılma yüzeyinden serbest kalmasıyla oluşturdukları görüntü olan kozmik mikro dalga fon ışınımı(CMB-Cosmic Microwave Background) görüntülenmiş ve bir çok veri elde edilmişti. Alınan görüntülerde herkesi şaşırtan, fakat aslında teorilerde öngörülen yoğunluk(sıcaklık) farklılıklarının evrenin ilk zamanlarında büyük ölçekli yapıların(galaki kümeleri gibi) ilk tohumları oldukları anlaşıldı. Alınan bu görüntülerle eldeki teoriler revize edilip evrenin yapısı ve yaşı ile ilgili bir çok sonuç ortaya kondu. Evrenin yaşının 13.7 milyar olduğu ve içeriğinin yanlızca %4'ünün bildiğimiz madde(proton ve nötronlardan oluşan), %21'inin karanlık madde, %75inin ise karanlık enerjiden meydana geldiği ortaya çıktı.

WMAP tarafından alınan kozmik mikrodalga fon ışınımı görüntüsü. Görüntüdeki renk farklılıkları evrenin o bölgesindeki yoğunluk farklılıklarını işaret ediyor ve bunlar yaklaşık binde bir farklılıklar. Yani evrenin ilk zamanlarında çeşitli bölgelerinde çok küçük de olsa yoğunluk farklılıkları vardı. Bu yoğunluk farklılıklarının ilerleyen zamanlarda galaksi kümeleri gibi büyük ölçekli yapıların oluşmasını sağladığı düşünülüyor.

Burada asıl altı çizilmesi gereken nokta bu verilerle, evrenin başlangıcı ve gelişimini konu alan kozmoloji alanı artık test edilebilir ve ölçülebilir bir bilim haline geldi. Bunun öncesinde Eisntein'ın genel görelelik teorisi ve evrenin genişleme verileri üzerine kurulan teoriler evrenin başlangıcına çok yakın bir zamanda test edilebilirhale geldiler.

Bütün bu heyecan verici gelişmeler önümüzdeki ay gönderilecek Planck uydusuyla yepyeni bir boyuta taşınıyor. Planck, üzerindeki diğer görevlerdeki enstrümanlardan çok daha duyarlı dedektörleri ile mikrodalga fon ışınımının daha detaylı haritasını sunacak ve elimizdeki en güncel ve doğruya en yakın olduğu kabul edilen Inflation teorisini test edecek. Evrenin başlangıcında ani bir şişme olduğunu varsayan teorinin sonuçlarından biri de uzay-zamanda oluşacak kütleçekim dalgaları. Planck uydusu işte bu dalgaların izini mikrodalga fon ışınımının polarizasyon(kutuplanma) verileri üzerinde arayacak ve bulursa doğru yolda olduğumuza inancımız daha da artacak.

Yukarıdaki görüntü COBE uydusu ile alınan mikroldalga fon ışınımının detaylarını, alttakinde ise fırlatıalcak Planck uyudusu ile elde edilmesi hedeflenen çözünürlük görülüyor. Aradaki fark kolayca göze çapıyor.

Görevde aranan cevapların detaylı incelemelerine ileriki yazılarda değinmeye çalışacağım. İnsanlığın en büyük başarılarından biri olduğuna inandığım kozmoloji biliminin hızla ilerleyişine şahit olmak bana gerçekten çok heyecan veriyor, ya size?

Bu konuyla ilgili GökGünce'de ilk defa birşey denemek istiyorum. Okuyuculardan yönlendirme alma amaçlı "Büyük Patlama, Evrenin yaşı, Evrenin genişlemesi gibi kozmoloji konularından hangisine değinmemi isterdiniz" diye sorsam? Merak ettiğiniz soruları yorum kısmından paylaşırsanız arasından birkaçı seçip ona göre bir şeyler hazırlamaya çalışacağım. Bakalım sonuçları nasıl olacak?

Türkiye'nin bir Ucundaki Çocukların Gözlerinde Kıvılcım Yaratmak

Heyecanımı ve mutluluğumu başlıkta nasıl belirtebileceğimi düşünüyorum fakat ne kadar çok kelime kullanırsam kullanayım, yetmiyor. Fakat çocukların gözlerinde kıvılcım yaratmak tam da bu heyecanımı betimliyor. Yunanistan sınırına 5 km uzakta, Türkiye'nin bir ucu.. Her yer baharın müjdeleyicisi yeşilin tonlarında, mükemmel bir sessizlik hakim. Bu eşsiz doğanın içinde, büyük şehirlerden uzak yaşayan insanlar... Ama gözlerindeki içtenlik ve parıltı kendimizi avuttuğumuz bu beton bloklar arasında kala kala unutmaya başladığımız türden...

2009 Yılı tüm Dünya'da Astronomi Yılı olarak kutlanıyor, ülkemizde de belli başlı merkezlerde çeşitli etkinlikler düzenleniyor. Bizler de Gökbilim Forumu'ndan Mehmet Koyuncu'nun önderliğinde 4 gökyüzü tutkunu, gökyüzünün ışıltısını, yıldızların ışığını insanların üzerine saçmak üzere yola koyulduk ve Edirne sınırları içindeki İpsala ilçesinin köylerine astronomi aşkımızı götürüp, onlarla paylaştık. Çocukları, ders kitaplarında hep sözü geçen, gökyüzünde "oralarda bir yerlerde" olduğunu bildikleri yıldızlara, gezegenlere biraz daha yakın kılabilmek için uğraştık. Elimizdeki imkanlarla bunu başardığımıza da inanıyorum. Civar köylerde yaşayan yaklaşık 300 ilk öğretim öğrencisine ve 200 yetişkini Avcı takım yıldızı ile, Satürn ile, Ay ile tanıştırdık. Gözlerindeki parıldamayı, hayretlerini ve bilgiye aç o muhteşem bakışlarını görmenizi isterdim. Düşünüyorum da sanırım sırf bunun için yaşamaya değer...

100 Saat astronomi etkinlikleri dahilinde Edirne ili İpsla ilçesinde gözlem etkinlikleri düzenledğimiz köyler(kırmızı ile yuvarlak içine alınmış) : Paşaköy, Kochıdır, Aliço Pehlivan, Esetçe, Turpçular. Sol üstteki gri çizgi Türkiye-Yunanistan sınırı

Bu duygu yüklü açılışın ardından biraz etkinlik hakkında bahsetmek istiyorum. Mehmet Koyuncu'nun organizasyonu ile kendi köyü Esetçe'nin de içinde bulunduğu 5 köye 100 saat astronomi etkinlikleri yapmak için Cumartesi sabahı 3 arkadaş (Emre Evren, Semih Çakmak ve ben) İstanbul'dan yola düştük. Mehmet Abi çalışmalara Cuma günüden kendi başına başlamıştı zaten, bizler de takviye ekibi olarak onu desteklemeye gidiyorduk. Keyifli bir yolculuk sonunda Keşan'a vardık.

Keşan otogarı; Emre ve ben(sırt çantalı olan) planlar yapmaya başladık bile; Semih de bizi fotoğraflamakla meşgul :)

Ardından Mehmet Abi'nin bizi gelip almasıyla ilk hedefimiz, bu geceki etkinliklerin merkezi olacak Paşaköy'e varıyoruz. Merkezden kastım, bize etkinliklere İpsala kaymakamının da katılacağı söyleniyor; fakat söylendiği gibi olmuyor. Paşaköy'deki İlköğretim okuluna geçiyoruz ve bizleri 4 tane genç öğretmenimiz karşılıyor. Kendileriyle tanıştıktan sonra ilk planımızı uygulamaya geçiriyoruz ve köy halkına okulda astronomi sunumu yapılacağını duyurulmasını istiyoruz. Biz de hemen hazırlıklara başlıyoruz :

Ben ve Emre yapacağımız sunuma son halini verirken

Sat 15:30 oluyor ve salon doluyor. Salonda ilk öğretim öğrencilerinden tutun da köy kahvesinden kalkıp gelmiş meraklı amcalara kadar renkli bir kalabalık var.

Sunum başladı, başlayacak...

Ve sunuma başladık.. İlk slaytımız "Evren Nedir?" diye başlıyor ve ikinci slaytta cevap geliyor "Herşey"...Ardından güneş sistemimiz, gökyüzündeki yıldızların yaşamları, galaksiler, hatta karadeliklere kadar hareretli bir sunum ve soru-cevap oturumu gerçekleştiriyoruz. Çocukları görmeniz gerek; hepsinin gözü parlıyor, harika sorular soruyorlar. Satürn'ün fotoğrafını gösterdiğimde hemen halkaların nelerden oluştuğunu soruyorlar. Kısacası akıllarında soru işaretleri oluşuyor ve asıl istediğimiz de bu: Aklında sorularla yaşayan, bunların peşinden koşan insanlar.. Eklemeden geçemeyeceğim, bu çalışmadaki sunumu kullanmamızı sağlayan bir başka gökyüzü gönüllüsü sevgili Nuray Saatçioğlu'na ne kadar teşekkür etsek azdır. Etkinlik sırasında yanımızda olmasa da bir zamanlar emek vererek bilgisayarında oluşturduğu o muhteşem görüntüler artık yüzlerce çocuğun zihninde...

Avcı takım yıldızını anlatırken; gece gökyüzünde Avcı'nın omzundaki turuncu dev Betelgeuse'ü gördüklerinde ne kadar heyecanlandılar, anlatmak güç...

Sunumun ardından biraz ara verip, havanın kararmasını bekledik. Bu esnada şansımıza köydeki düğün yemeğine davet edildik ve bir güzel karnımızı doyurduk :)

Afiyet oldu gerçekten

Karnımız da doyduğuna göre sırada teleskopları hazırlayıp geceyi beklemek var; fakat okul bahçesinde bizi onlarca çocuk karşılıyor; hepsi haberini almış saatler önceden kuyruk oluşturmaya başlamışlar bile. Bizler de o esnada 3 teleskobumuzu ayarlayıp hazır ettik.

Celestron'un hedefleyici dürbünü ile cebelleşirken

Veee şov başlasın! Gökyüzü kararmaya başladığı gibi hemen ilk hedefimiz Ay'a yöneldik. 3 teleskop olması çocukları gruplara dağıtarak gözlem yaptırabilmemizi sağladı. 2 teleskopta ben ve Semih, diğerlerinde okul öğretmenleri, gözleme başladık.

Meraklı minikler Ay'a bakıyor

Ardından hedeflerimizden biri Satürn, diğeri Betelgeuse'dü. Yıldızların o kadar büyük olmalarına rağmen teleskopla bile bir noktadan daha büyük görünemeyeceğini gösterdik. Satürn'ün halka düzlemi görüş doğrultumuza paralel olmasına rağmen, gezegenin üstünden geçen o çizgiler çocukların aklını başından aldı diyebilirim. "Vooov, of harika bişey" gibi tepkiler havada uçuşuyordu. Satürn'e aşık oldular diyebilirim. Ardından elimizdeki lazerlerle gökzyüzündeki takım yıldızları ve kutup yıldızını tanıttık. Artık ıssız bir adaya gittiklerinde yönlerini bulmayı biliyorlar :)

Gözlem devam ediyor, kalabalık artıyor...

Biz ve bize yardım eden öğretmenlerimizle Paşaköy'de gözlem yaparken Emre ve Mehmet Koyuncu Kocahıdır köyünde gözlem yapıyorlardı. Onlarda tıpkı bizim gibi bir tepki ile karşılaşmışlar ve onlarca çocuğa gökyüzü aşkını aşılamışlar.

Bu tatlı yorgunluğun ardından pansiyonda güzel bir uyku çekip sabah dönüş yoluna koyulduk. Dönüş yolunda memleketim Tekirdağ'da köfte ve peynir helvası yemeden geçilmez dedik..

Ardından madem buralara kadar geldik, üstadımız İshak Bey'i ziyaret etmeden de olmaz dedik. İyi ki de etmişiz, keyifli bir sohbet ve Güneş gözlemi yanımıza kar kaldı..

Soldan sağa :Mehmet Koyuncu, Semih Çakmak, Emre Evren, İshak Benbaneste ve ben

Hareketli bir haftasonu oldu bizim için ama tüm yorgunluğa değdi diyebilirim. Başlıkta da belirttiğim gibi Türkiye'nin bir ucundaki çocukların gözlerinde kıvılcımlar yarattık, o çıkarsız,masum bilme arzularını tatmin etmeye çalıştık. Yüzlerindeki gülümseme ve bizlere ettikleri teşekkürler fazlasıyla yetti, arttı bile...