Uzak Dünyaların Fotoğrafları Nasıl Çekilir?

Lyot Projesi'nde kullanılan taççeker ile gözlemlenen 55 Yengeç yıldızı. Bu görüntü muhtemelen şimdiye kadar çekilmiş en iyi yıldız görüntüsüdür.	(Görüntü Katkısı: ABD Doğa Tarihi Müzesi)

Lyot Projesi’nde kullanılan taççeker ile gözlemlenen 55 Yengeç yıldızı. Bu görüntü muhtemelen şimdiye kadar çekilmiş en iyi yıldız görüntüsüdür. (Görüntü Katkısı: ABD Doğa Tarihi Müzesi)

NASA’nın yeni dünyalar araştırmasında başa çıkılması gereken en büyük sorunlardan biri, uzak yıldızların etrafında dolanan gezegenlerin ilk görüntülerini elde etmemizi sağlayacak teknolojileri geliştirmektir.

Ana yıldız, var olan herhangi bir gezegeni görünür hale getiren tek ışık kaynağı olsa da, bu ışığın göz alıcı parlaklığı aradığımız soluk, küçük noktaya kıyasla bir milyon ila on milyar kat daha fazladır. Bu nedenle, güneşdışı gezegenlerle ilgili herhangi bir detaylı çalışma, ana yıldızın göz kamaştırıcı ışığını örtecek veya bir biçimde denetim altına alacak bir yönteme ihtiyaç duyacaktır ki; bu yıldızın çok yakın çevresini inceleyebilelim.

Başa çıkılması gereken bir diğer sorun da, evrende mevcut pek çok şey arasındaki uzaklık ile karşılaştırıldığında, gezegenlerin yıldızlarına aşırı derecede yakın bir konumda yer alıyor olmaları gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, gezegeni yakınında yer alan yıldızından ayırt edebilmek için çok yüksek çözünürlüğe ihtiyaç duymaktayız.

Aşağıdakiler, bu engelleri aşabilmek ve güneşdışı gezegen görüntülemeyi bir gerçeğe dönüştürmek için geliştirilme aşamasında olan birkaç teknolojiye genel bir bakıştır.

 

Taççekerler

İlk olarak Güneş’i incelemek amacıyla icat edilmiş olan taççekerler, Güneş’in etrafında yer alan ve güneş tacı adı verilen bir bölgeden kaynaklanan aşırı derecede soluk bir salımı görebilmek amacıyla güneş diskinden gelen ışığı engelleyecek biçimde tasarlanmış teleskoplardır. Bu teleskop, B.Lyott tarafından güneş tacını güneş tutulması dışında da inceleyebilmek amacıyla 1930 yılında keşfedilmiştir. En basit anlatımıyla taççeker, bir teleskobun odak düzlemi üzerinde veya açıklığı girişinde, dışarıda yer alan ve diğer bazı özelliklerle birlikte yayılmış ışığı azaltıp, güneş diski görüntüsünü gizleyen engelleyici yuvarlak bir plakadır. Böylece, engelleyici plakanın çevresindeki güneş tacı incelenebilmektedir.

Yine de, bu teknoloji halen geliştirilmekte ve uzak yıldızların çevresindeki alanlarda gezegenlerin kendisini veya tayfsal kanıtlarını araştırma amacına uygun hale getirilmektedir. Bu yöntemde başa çıkılması gereken sorunlardan biri, engelleyici şeklin kenarları etrafında, resmin olası açısal çözünürlüğünü büyük oranda düşüren ışık bükülmesinde, yani kırınımda yatmaktadır.

Örneğin, basit yuvarlak bir teleskobun kırınım deseni, merkezde yer alan parlak bir nokta etrafındaki bir dizi eşmerkezli halka biçimindedir. Yörüngedeki bir gezegeni görebilmek amacıyla bir yıldızdan gelen ışığı engellemek, gezegeni kapatmadan ilk birkaç parlak halkayı ortadan kaldırmayı gerektirmektedir. Farklı şekilde bir engelleyici kullanılarak kırınım deseni denetim altına alınabilir; böylece yıldız ışığı merkeze yakın bazı bölgelerde çok daha sönük, diğer yerlerde ise daha parlak olur. Bu durumda, teleskop kendi bakış doğrultusu etrafında döndürülebilir ve böylece gezegen görüntüsü yıldız ışığının sönük olduğu bölgelere girip çıkabilir.

Bu kırınım desenini yönetmek çok zor değildir. Bunu başarmak için birkaç seçenek mevcuttur. Bu nedenle, üzerinde çalışılmakta olan teknolojiler mümkün olan en fazla yıldız ışığını engellemeye yönelik çeşitli hileleri ve gezegenin kırınım halkalarının arkasından pat diye görünüverecek biçimde kırınım desenlerini yönetmeyi içermektedir.

Teleskop içerisindeki ışık saçılmaları ile başa çıkabilmek için önerilen diğer çözümler arasında, daha önce görülmemiş biçimlerdeki açıklıklar, tuhaf biçimli göz mercekleri, kırınımın bir kısmını ortadan kaldıracak göz merceği maskeleri ve biçim değiştirebilen aynalar sayılabilir.

Başka gezegen sistemlerini inceleyebilmek için taççeker teknolojisi geliştirilirken, kırınım olgusunun ortaya koyduğu zorluğu daha iyi anlayabilmek için, “Teknoloji > Kırınıma Yakından Bakış” bölümünü inceleyebilirsiniz.

Bir değer olasılık da, taççekimi tekniğini girişim ölçümü ile birleştirmektir. Bir taççeker aynı zamanda bir tayfölçer de içerebilir, böylece bir gezegenden yansıyan ışık içerisinde yaşamın kimyasal izleri aranabilir.

 

Girişimölçerler ve Sıfırlama

Uzak bir gezegenin fotoğrafını çekmek için bir diğer seçenek de, tek ve büyük bir aynayı birkaç küçük ayna ile değiştirmek ve bu aynalardan gelen ışığı girişim ölçümü adı verilen bir süreç ile birleştirmektir.

Uzak gezegenleri görünür ışık dalga boyunu kullanan girişimölçerler kullanarak incelemek, birbirinden ayrı duran teleskoplar arasındaki en büyük uzaklığa eşit büyüklükte tek bir teleskobun çözümleme gücüne sahip olabilecek küçük aynalar kullanmaya imkan sağlayacaktır.

Girişimölçer, iyi bir fotoğraf oluşturmaya yetecek kadar bilgi toplamak için birbiriyle bağlantılı farklı açılara dönebilmeli ve aynı “pozu” tekrar çekmelidir. Bu arada, fotoğraf çekmenin yanı sıra, bir girişimölçer baktığı hedefin tayfını da elde edebilmektedir.

Girişimölçerler, son derece mükemmel açısal çözünürlük sunarlar. Bu da onların, hangi ışık dalgasının yıldız sisteminin neresinden geldiğini derlemek konusunda çok iyi oldukları anlamına gelmektedir. Buna ek olarak, bir girişimölçer öyle bir şekilde ayarlanabilir ki; görüş alanının tam merkezinden (yıldızın olduğu yerden) gelen ışık karartılır veya sıfırlanırken, diğer alanlardan gelen ışık normal olarak görülebilir.

Keck Girişimölçeri, başka yıldızların çevresindeki gezegen oluşum disklerini incelemek için sıfırlama tekniğini kullanmaktadır.

 

© Gezegen Avı (Planet Quest) sitesinde yer alan tüm makale, haber ve görsellerin – aksi belirtilmedikçe – telif hakları Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü / Jet İtiş Gücü Laboratuvarı (JPL)‘na aittir.
Çeviri ve Düzenleme
Murat TUNÇAY - Tahir ŞİŞMAN
Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s