All About Space Nisan 2020

1 2 AĞI M KAP T FRA DİYA FİT İSKELE E A EN GRA Sİ EPOK BÖLM AYN LÜ ANT RI ANA ANA GÜÇ ÇARKLA A 2,4M SEK ON BULM 3 ESİ YÜK KSİY YÖN 4 REA SAS Ü EMİ BÖLM 5 HAS SÖR DÜZL A 6 7 SENODAK KAPLAM ANA İNYUM 8 ALTALÜM T 9 İSKELE 10

HEDİYE

İYOR!

1

5

10

2

16

17

3

6

4

7

8

© Adrian

11

Mann

14

15

13 11 KA 12 HAL BİLİM ANA NSEL ÜLÜ 13 EKSE RI MOD EMİ ZLA SİST MAN İ 14 CİHA TEK EKİP MES DES ÜLÜ: BÖL SKOP MAN MOD K TELEEKİP ESİ 15 OPTİ NEĞİ: BÖLM Rİ 16 17 ELLE NEĞİ DÜZE PAN EŞ A DÜZE TRE GÜN AYN YETOME Cİ İKİN MAN

POSTER

HUBBLE UZAY TELESKOBU

UZAYI 30 YILDIR KEŞFED

12 9

Rakamlarla Hubble 28.164 KİLOMETRE/SAA Hubble Uzay Teleskobunun yörüngedeki hızı.

Concorde’dan 13 kat hızlı.

T

13,3 844

Hubble Uzay Teleskobunun uzunluğu (metre).

Yaklaşık bir otobüs kadar.

1,5 mİlYonDAN GB

Her ay Hubble tarafından üretilen veri miktarı.

FAZLA

Hubble’ın 1990’da fırlatılışından beri gerçekleştirdiği gözlem

95

HUBBLE TELESKOBU 30 YAŞINDA!

Hubble sayesinde yapılan keşifler ve harika fotoğraflar

ALBERT EINSTEIN'IN GİZLİ HAYATI Uzayla ilgilenen ünlü bilim insanlarının ilginç sırları

Hubble’ın Dünya’nın çevresinde

sayısı. Ayda 4.000’den bir turu FIRLATMA TARİHİ: 24 NİSAN fazla! tamamlama süresi 1990 FIRLATMADA KULLANILAN (dakika ARAÇ: DISCOVERY UZAY MEKİĞİ PROGRAM MALİYETİ (TAHMİNİ) cinsinden).

(STS-31) 13 MİLYAR DOLAR YAPIMININ TAMAMLANMASI 1990 YÖRÜNGE HEDEF: ALÇAK DÜNYA YÖRÜNGESİ İŞLETME: NASA İRTİFASI 569 KİLOMETRE GENİŞLİĞİ 13,3 METRE

Ş YA R AT I L I RI SÜTUNLA TM

Hubble Uzay Teleskobu & Yaratılış Sütunları

UZAY BİLİMLERİ VE ASTRONOMİ DERGİSİ

..

IŞIKTAN DAHA HIZLI SEYAHAT

N E D İ N YE

UZAY 2120 Geleceğin keşifleri

BENNU ASTEROIDININ ILK GÖRÜNTÜLERI GIZEMLI TITAN'I KEŞFEDIYORUZ

oruz y i d i g rar ğız k a e c t a e ş egen çok yakla z e g e Cüc ona a f e d ve bu A ?

AYRIC lacak mı

PLANCK YILDIZI

egen o rüşleri z e g e yin n gö i n n o i t s i ü l c i P yönet A S A N

Kara delikleri daha iyi anlamamızı sağlayabilir mi?

KKTC FİYATI: 17,50 TL

ISSN 2687-2021

9 772687 202008

FİYATI: 13,90 TL

Nisan 2020/04 Sayı: 06

SÖYLEŞI: 2019 NOBEL FIZIK ÖDÜLÜNÜ KAZANAN QUELOZ VE MAYOR

Steven L. Smith (solda) ve Mark C. Lee, 1997 yılında Discovery uzay mekiğiyle gerçekleştirilen 2. servis görevinde Hubble’ı tamir ederken.

BİZE YAZIN okur@allaboutspace.com.tr @allaboutspaceturkiye allaboutspace.com.tr

a

Dergilerde bu ay

Kozmosu izleyen dev teleskop Böyle karmaşık ve hassas bir enstrümanı ilk defa uzaya yollamıştık ve beklenmedik problemlerin çıkması gayet normaldi. Neyse ki uzay mekiği gibi harika bir aracımız vardı ve bu sayede gerçekleştirilen tamir ve güncelleme görevleri sayesinde Hubble Uzay Teleskobu, henüz ne zaman emekliye ayrılacağı kesin olarak belli değilse de 30 yıl boyunca görülebilir ışık tayfı itibariyle yeri doldurulamayacak bir hizmet sundu bize. İnsanlık tarihindeki en değerli bilim enstrümanlarından biri diyebileceğimiz Hubble Uzay Teleskobu duvarınızı süslerken medeniyete yaptığı değerli katkıların size ilham vermesi dileğiyle...

Not: Bu yazı yazılırken ülkemizdeki COVID19 vakası 400 civarındaydı. Bu sayı elbette zamanla artacaktır. Fakat bu artışın hızı bizim nasıl davrandığımızla da ilgili. Lütfen yetkilerin tavsiyelerine uyun, el hijyenine dikkat edin ve mecbur kalmadıkça sokağa çıkmayın.

, Sa h i n Ek s, i og lu ,

Bu ay posterini verdiğimiz Hubble Uzay Teleskobu’na o kadar çok şey borçluyuz ki.

Adını Amerikalı astronom Edwin Hubble’dan alan bu harika gözlem aracının tek başına bilim tarihine yaptığı katkılar saymakla bitmez. Uzay teleskobuna adını veren Edwin Hubble’ı evrenin genişlemesi ve evrende Samanyolu’ndan başka galaksilerin de bulunduğu gibi önemli keşifleri dolayısıyla tanıdığınızı tahmin ediyorum. Aslına bakarsanız Hubble Uzay Teleskobu, 1990 yılında fırlatıldığında büyük bir hayal kırıklığı yaratmıştı. Yerleştiği alçak Dünya yörüngesinden ilk yolladığı görüntüle bulanıktı ve uzmanların bir arıza olduğunu fark etmeleri çok sürmemişti. 3 yıl boyunca verimli çalışamayan teleskop, 1993 yılında Endevour uzay mekiğiyle gerçekleştirilen bir tamir operasyonu sayesinde ana aynasındaki hizalanma problemi giderilerek gerçek anlamda çalışmaya başladı ve bize tam anlamıyla kozmosun kapılarını açtı. Hubble zaman içinde toplamda 5 kere servis gördü.

Yayın Yönetmeni

Geçmişte büyük salgınlarla nasıl baş ettik? Şimdi ne yapacağız?

Hayatımızı borçlu olduğumuz harika bakterilere yakından bakalım.

İÇİNDEKİLER FIRLATMA RAMPASI

16

KOZMOSLA İLK KONTAĞINIZ

Fırlatma Rampası

06

Evrenin derinliklerine çıkış kapınız.

16 Plüton'a geri dönüş

New Horizons görevinin ardındaki bilim insanları şimdi de Plüton’a daha yakından bakmayı planlıyor.

50 Uydu profili: Titan Satürn’ün uydusu sert ve

yaşanmaz bir dünya, ancak bizim gezegenimizle çok ilginç bazı benzerliklere sahip.

24 Geleceğin teknolojileri: 54 Hubble 30 yaşında Sualtı kaşifi Bruie Bilim ve teknolojinin 30 yıllık Bu aracı günün birinde buz halinde su içeren dünyalarda hayatın izlerini aramak için kullanabiliriz.

26 E vrendeki en ilginç yıldız

Karadelikler, çok yavaş şekilde patlayan bir tür çöken yıldız olabilirler.

34 Uzman görüşü: Güneş döngüleri

Güneş 11 yıllık bir döngüde sakin bir gaz topundan Güneş Sistemi’nin derinliklerine nüfuz eden kızgın bir boğaya dönüşüyor.

zaferini kutluyoruz!

64 Işıktan hızlı gidilebilir mi?

Fizik kanunları kozmik hız sınırını aşamayacağımızı söylüyor.

PLÜTON'A GERİ DÖNÜŞ

72 DIDIER QUELOZ & MICHEL MAYOR All About Space, son Nobel Fizik Ödülünü alan üç bilim insanından ikisi ile bir röportaj gerçekleştirdi.

26

PLANCK YILDIZI

78 Görev raporu: Osiris-REx

asteroit kâşifi 36 Evrenin gizemleri: NASA’nın bir yıldan uzun bir Galaksimizdeki süredir Bennu’nun üzerinde. kara deliğin 88 Soru&Cevap yörüngesinde Meraklı zihinlere şaşırtıcı dönen nesneler cevaplar.

Sagittarius A*’nın çevresinde altı gizemli nesne tespit edildi!

92 Gökyüzü gözlemcisi Belki daha fazlası da var…

42 U zay kahramanları Evreni daha iyi anlamamızı sağlayan altı kadın ve altı erkek... Hikayeleri birbiriyle ilginç bir şekilde bağlantılı.

49 Kütle çekimi dalgaları

Dünya’yı vuruyorlar ve astronomların bu dalgaların evrenin neresinden geldiği hakkında en ufak bir fikirleri yok!

Gökyüzü rehberiniz

98 Uzay kahramanları Johannes Kepler

82

UZAY 2120

100 yılda çift kanatlı uçaklardan Falcon 9 roketlerine geldik.

Gelecek yüzyılda neler göreceğiz?

Coğrafya, turizm, keşif

HER ZAMAN

KEŞFETMEK

iÇiN BAK

H emen Abo ne Olun • 0 212 478 0 300 atlasdergisi.com

ATLASDergisi

AtlasDergisi

atlas-dergisi

© ESO

FIRLATMA RAMPASI EVRENİN DERİNLİKLERİNE ÇIKIŞ KAPINIZ

6

Şili çölünde gökyüzü ışıl ışıl!

Gece Aydınlığı, Dünya’nın sadece birkaç bölgesinden izlenebilen fantastik bir fenomen. Şili’deki Atacama çölü bu noktalardan biri.

Hem ışık kirliliğinden uzakta hem de yıl boyu bulutlu gece sayısı çok az. Yapay ışık olmadığı için, gökyüzünde doğal bir aydınlanma görülüyor. Dünya’nın atmosferinde moleküller sürekli çarpışıyor, farklı dalga boyu ve renklerde radyasyon yayıyor. Bu mekanizma, Atacama Çölü’nün gökyüzünü fotoğrafta görüldüğü gibi rengarenk yapıyor.

7

FIRLATMA RAMPASI Expedition 62’nin başlangıcı

© NASA

EVRENİN DERİNLİKLERİNE ÇIKIŞ KAPINIZ

Uluslararası Uzay İstasyonunun mürettebatı değişirken yeni bir araştırma başlıyor. İstasyondaki ekipler artık Expedition 62 isimli bu yeni araştırmaya odaklanacaklar. Araştırma için hazırlanan özel arma, “Dünya’ya açılan pencere” lakaplı Cupola modülünün yedi penceresinin ortasında görünüyor.

Uluslararası Uzay İstasyonu Dünya’nın çevresindeki bir turunu 90 dakikada tamamlıyor.

Bu sırada altı astronot hayati tamiratlar ve bilimsel çalışmalar gerçekleştiriyor ve mikroyerçekiminin keyfini yaşıyorlar. Belli aralıklarla üç astronot Dünya’ya dönüyor, yerine üç yeni astronot gidiyor.

Bu işlem, Uluslararası Uzay İstasyonu için yeni bir “dönemin” başlangıcını simgeliyor.

Amatör astrofotoğrafçı Javier Manteca’nın iki yıl boyunca hazırlık yaptıktan sonra meydana getirdiği bu fotoğraf serisi, Ay’ın önünden geçen Uluslararası Uzay İstasyonunun adım adım çekilmiş fotoğraflarından oluşuyor. Bu fantastik görüntü aslında özenle çekilmiş 117 fotoğrafın birleşimi.

Fotoğraflar İspanya’nın Madrid şehrinin yakınlarındaki küçük Campo Real kasabasından çekildi. Manteca’nın bu fotoğrafları çektiği gece, European Space Agency astronotu Luca Parmitano, istasyonun komutasını Rus kozmonot Oleg Skripochka’ya devrediyordu. Parmitano ertesi gün Dünya’ya döndü.

8

© Javier Manteca

Uluslararası Uzay İstasyonu fotoğraf serisi

Avrupa uyduları bir buzdağının parçalanışını görüntüledi

© ESA

Pine Island Buzdağı batı Antarktika’da yer alıyor ve Dünya’nın en hızlı değişen buz akımlarından biri. Bu buzdağı, kıtanın buz kaybının çeyreğinden sorumlu. Bulutsuz bir havada çekilen bu fotoğraf, European Space Agency’s Copernicus Sentinel-2 tarafından yakalandı. Fotoğrafta, 300 kilometrekarelik bir buzdağının parçalanışı görünüyor. Copernicus gibi Dünya gözlem görevleri, Dünya’da oluşan büyük ölçekli değişimleri gözlemlemenin anahtarı. Aslında, Pine Island buzdağında geçtiğimiz yıl çatlaklar oluşmaya başlamıştı. O dönemden beri bilim insanları buzdağının durumunu dikkatle gözlemleyerek, çatlakların ne kadar hızla büyüdüğünü tespit ediyorlar.

9

FIRLATMA RAMPASI

© ESA/Hubble & NASA

EVRENİN DERİNLİKLERİNE ÇIKIŞ KAPINIZ

10

Hubble, Herschel’e karşı

Hubble Uzay Teleskobu 30. doğumgününe hızla yaklaşıyor ve bu sırada bizlere uzayın derinliklerinden muhteşem görüntüler göndermeye devam ediyor. Bizden 120 milyon ışık yılı uzaktaki Sarmal NGC 691 galaksisinin bu muhteşem fotoğrafında, dışarı uzanan kolları açıkça görülüyor.

Galaksinin merkezine dikkatle bakarsanız, tozların izlerini görebilirsiniz. Bu galaksi, astronom William Herschel tarafından keşfedildi. Herschel, Hubble Uzay Teleskobu uzaya gönderilmeden 200 yıl önce, onlarca yıl boyunca galaksileri kataloglamak için uğraştı.

11

FIRLATMA RAMPASI EVRENİN DERİNLİKLERİNE ÇIKIŞ KAPINIZ

İŞBİRLİĞİYLE

Daha hassas kütle çekimi dalga dedektörleri ile evrenin daha çok gizemini çözeceğiz.

Uzay-zamandaki dalgalanmalar evrenin neden var olduğunun yanıtını verebilir.

Yasemin Şaplakoğlu

eni bir araştırma evrenin en büyük gizemlerinden birini çözmeyi hedefliyor: Neden madde miktarı antimadde miktarından fazla? Bu gizemi çözebilirsek, evrende atomlardan karadeliklere, her şeyin neden var olduğunu öğrenebiliriz.

Milyarlarca yıl önce, Büyük Patlama’dan hemen sonra, kozmik şişme küçücük bir tohum olan evrenimizi büyüttü ve enerji, maddeye dönüştü. Fizikçiler, genişlemenin ilk başta aynı miktarda madde ve antimadde yarattığını düşünüyor. Birbirine dokunduğunda, bu iki madde türü birbirini yok ediyor. Bir süre sonra, bir nedenle terazinin madde kefesi ağır basmaya başladı ve gördüğümüz, dokunduğumuz her şey ortaya çıktı. Yeni bir çalışma, bunun açıklamasının uzay-zamandaki küçük dalgalanmalarda olduğunu savunuyor.

California Üniversitesinde post doktora araştırma görevlisi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarında fizik araştırmacısı olan Jeff Dror, “Eğer işe eşit miktarda madde ve antimadde ile başlarsanız,

© Tobias Roetsch

Y

12

sonunda elinizde hiçbir şey kalmaz, çünkü antimadde ve madde eşit fakat ters yüke sahiptir” diyor. “Her şey yok olmalıydı.”

Elbette her şey yok olmadı ancak fizikçiler neden yok olmadığı sorusunun yanıtını arıyorlar. Yanıt, garip bir temel parçacık olan nötrinolardan gelebilir. Nötrinoların elektrik yükü yoktur, bu yüzden madde veya antimadde gibi davranabilirler.

Bir teoriye göre, Büyük Patlama’dan yaklaşık bir milyon yıl sonra evren soğudu ve bir faz değişimi yaşandı. Bu değişim, kaynayan suyun buhara dönüşmesine benziyor. Bu faz değişimi, bozunmakta olan nötrinoların “çok çok küçük oranda” daha fazla madde üretmelerine neden oldu. Dror, “ancak bu teoriyi ispatlama imkânımız bulunmuyor ve gerçekten evrenin ilk zamanlarında böyle bir şeyin gerçekleşip gerçekleşmediğini hiç bilemeyeceğiz” diyor.

Fakat Dror ve ekibinin teorik modeller ve hesaplamalarla ortaya çıkardığı bir yöntem, bu faz değişimini görmemizi sağlayabilir. Önerdikleri modele göre, bu değişim günümüzde de hala evreni saran

aşırı uzun ve aşırı ince enerji hatları (kozmik sicimler) yarattı. Dror ve ekibi, bu kozmik sicimlerin uzay-zamanda kütle çekimi dalgaları adı verilen çok hafif dalgalanmalar yarattığını düşünüyor. Bu kütle çekimi dalgalarını tespit edebilirsek, teorinin doğru olup olmadığını anlayabiliriz.

Evrenimizdeki en güçlü kütle çekimi dalgaları, süpernova olayları (ölmüş bir yıldızın patlaması) sırasında veya iki kara delik birleştiğinde ortaya çıkıyor. Ancak bu teoride öne sürülen, kozmik sicimler nedeniyle ortaya çıkan kütle çekimi dalgaları, şimdiye kadar cihazlarımızla tespit edebildiğimiz kütle çekimi dalgalarından çok daha zayıf.

Bu çalışmanın dışında olan, Arizona State Üniversitesinden teorik fizikçi Tanmay Vachaspati, “eğer bu sicimler yeteri kadar yüksek enerji seviyesinde üretiliyorsa, ileride inşa edilmesi planlanan bazı hassas ve gelişmiş gözlemevleri tarafından tespit edilebilecek kütle çekimi dalgaları yaratabilirler” diyor.

Dünya ilk oluştuğunda su vardı, ancak kıtalar yoktu Mindy Weisberger

dışından gelen ve bol miktarda buz içeren kuyruklu yıldızlar ile taşınmış olabilir. Ayrıca su, Dünya’nın ortaya çıktığı dönemde Güneş ve gezegenleri oluşturan parçacık bulutunun içinde de yer almış olabilir.

Dünya sıcak bir magma okyanusuyken, su buharı ve gazlar atmosfere kaçtı.

Iowa State Üniversitesinde, Jeoloji ve Atmosfer Bilimi departmanından Profesör Benjamin Johnson, “daha sonra yeteri kadar soğuk şartlar oluşunca, atmosferden Dünya’ya yağdı” diyor.

“Bizim çalışmamıza bakarak suyun kaynağını tam olarak söyleyemeyiz, ancak kaynak neyse, magma okyanusu zamanında var olduğunu söyleyebiliriz.”

© NASA

Dünya 3,2 milyar yıl önce nasıl görünüyordu? Yeni kanıtlara göre gezegenimiz dev bir okyanus ile kaplıydı ve üzerinde kıtalar yoktu. Kıtalar daha sonra levha tektoniği nedeni ile, dev kara parçaları yukarı çıkıp okyanus yüzeyinde belirdiğinde ortaya çıktı.

Bilim insanları, bu su dünyasının varlığı hakkındaki ipuçlarını, artık Avustralya’nın düzlüklerinde yer alan ve bir zamanlar okyanus tabanı olan bir bölgede buldular.

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, toz ve uzay kayalarının arasındaki yüksek hızlı çarpışmalar gezegenimizin tohumlarını attı: binlerce kilometre derinliğinde sıcak bir magma topu. Dünya kendi ekseni etrafında döndükçe soğudu ve ardından, 1 milyon yıl sonra, soğuyan magma Dünya’nın kabuğundaki ilk mineral kristallerini ortaya çıkardı. Dünya’ya ilk su, Güneş Sistemi’nin

Sağda: Levha tektoniği kıtaları oluşturdu ve Dünya’nın çehresini sonsuza kadar değiştirdi.

Sabit uydu iletişimi çözümlerinde yeni bir adım Türksat, özgün olarak geliştirdiği SOTM (SATCOM On The Move / Hareket Hâlinde Uydu İletişimi) anteni ile sabit uydu iletişimi çözümlerine hareketlilik kazandırdı.

Hem askeri hem de sivil kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde geliştirilen SOTM anteni, Fiber ve GSM altyapılarının olmadığı yerlerde, ekonomik ve %99,5 oranında kesintisiz iletişim sağlıyor. Anten, karada ve denizde uydu aracılığıyla internet bağlantısı sunuyor. Hareket hâlindeyken Ka-Bant üzerinden 6 mbps (upload) / 25 mbps (download) hızında internet bağlantısı sağlayan sistem, fiziki karasal sınırlar içinde ve Türkiye kıyılarında kullanılabiliyor.

Türksat’ın, SOTM anteni geliştirme kararı almasında, iki ana etken rol aldı. Bunlardan ilki, Türksat’ın, faaliyet alanlarını çeşitlendirme stratejisi oldu. Geçtiğimiz dönemde, uydu iletişimi konusundaki hizmetlerini önemli ölçüde çeşitlendiren ve genişleten Türksat, faaliyetlerini farklı alanlara taşımakla beraber, yeni kurulan teknoloji girişimlerine de destek sağlıyor. Kullanıcıların envanterinde yer

alan platformlara hareket hâlinde de uydu iletişimi kabiliyeti kazandırılması konusundaki çalışmalar, Türksat’ın mevcut faaliyetlerinin doğal bir uzantısı oldu. İkinci ana etken, kullanıcı ihtiyaçlarıydı.

Sahil Güvenlik Komutanlığı (S.G.K.lığı), kıyıdan ve yerleşim yerlerinden uzakta gerçekleştirdiği harekatlar kapsamında uydu haberleşmesine ihtiyaç duyuyordu.

Kurumun, Türksat haberleşme uyduları üzerinden yerli cihazlarla iletişim ihtiyacını karşılama talebi üzerine, ortak projeler gerçekleştirmeye yönelik olarak Türksat ile temasa geçildi. Böylece SOTM anteninin ortaya çıktığı süreç başladı.

Türksat, SOTM anteninin ürün yelpazesine katılması ile birlikte, uydu sinyalini, uydu ağ sistemini ve anteni (donanımı) sağlayan bir firma konumuna geliyor. Bu üç bileşeni de Türksat’ın yönetiyor olması, özellikle kamu ve askeri alandaki kullanıcılar için çok kritik kabiliyetleri de beraberinde getiriyor.

Tüm bileşenler Türksat imzasını taşıdığı için, bant genişliği en verimli şekilde kullanılabiliyor. Gerektiğinde acil

durumlarda, bant genişliği arttırılabiliyor. İletişimin tüm güvenliği ise Türksat garantisi altına alınmış oluyor.

Türksat’ın uydu ağının yeni uydularla genişlemesi, SOTM anteninin kullanılabildiği coğrafyayı da genişletecek.

Türksat haberleşme uydularının kapsamadığı bölgelerde, diğer uydu operatörleri ile yapılacak anlaşmalar sonucunda, SOTM anteni üzerinden, başka uydu altyapıları ile roaming sisteminin kurulması da planlar arasında yer alıyor.

13

FIRLATMA RAMPASI EVRENİN DERİNLİKLERİNE ÇIKIŞ KAPINIZ

© NASA/ESA

İŞBİRLİĞİYLE

Evrende şimdiye kadar görülen en büyük patlama tespit edildi

Mike Wall

kümede garip eğimli bir kenar keşfettiler.

Burası, bir patlama sonucu oluşan boşluğun kenarı olabilirdi. Bu patlama çok büyük olmalıydı. Bilim insanları bu kadar büyük bir boşluğu açacak patlamanın enerjisinin 5x1054 jul olduğunu öne sürüyor. Ancak 2016’daki çalışmada, bu kenarın oluşumunun nedeninin bir patlama olduğu kanıtlanamamıştı.

Giacintucci ve meslektaşları bu kanıya ancak Chandra ve Avrupa’nın XMM-Newton uzay teleskoplarından alınan X-ışını verilerini inceledikten sonra vardılar.

Buna ek olarak, Avustralya’daki Murchison Widefield Array ve Hindistan’daki Giant Metrewave Radyo Teleskobundan gelen radyo dalgası bilgilerini de kullandılar. İki veri birleştirildiğinde, kavisli kenarın bir kavite duvarın parçası olduğu ortaya çıktı. Bunun nedeni, radyo emisyonlarının zengin olduğu bir sınırda yer almasıydı.

Bu emisyonlar, kara deliğin dışarı verdiği radyasyonun elektronları ışık hızına çıkacak kadar hızlandırmasından kaynaklanıyor.

Üstte:

Patlama, Yılancı Süperkümesinde ortaya çıktı.

Koronavirüs karantinasının dramatik etkileri uzaydan da görülebiliyor Rafi Letzter

© NASA

Koronavirüsün Çin’de ne kadar etkili olduğu, hava kirliliğinin düşmesinden görülebiliyor. Hava kalitesini izlemek için çalışan yapay uydular, ocak ayından beri Dünya atmosferindeki azot dioksit (NO2) konsantrasyonunun belirgin biçimde düştüğünü gösteriyor. NO2, benzinli araçlardan, elektrik santrallerinden ve

14

fosil yakıt yakan diğer makinelerden atmosfere salınan zararlı bir gaz.

Atmosferdeki düşüşün nedeni, ekonomik yavaşlama ve Çin’deki seyahat kısıtlamaları gibi görünüyor. NASA’da hava kalitesi araştırmacısı Fei Liu, “ilk defa tek bir olay nedeni ile bu kadar geniş bir alanda çok belirgin bir düşüş görüyoruz” diyor. NASA Earth Observatory tarafından çekilen bir fotoğrafta, Ocak ve Şubat başındaki NO2 düşüşü açıkça görülüyor. Liu, geçmişte belirgin NO2 düşüşlerine neden olan başka olayların da olduğunu söylüyor. Örneğin, 2008’de yaşanan ekonomik kriz gibi. Ancak hiçbiri bu kadar güçlü ve bu kadar hızlı gerçekleşmemişti. “Bu düşüş oranı eskiye göre çok daha fazla ve daha uzun sürdü” diyor. “Bu aslında şaşırtıcı değil, çünkü ülke boyunca birçok şehir virüsün yayılmasını engellemek için çeşitli önlemler aldı.”

Solda: Hava kirliliğindeki düşüş, Pekin civarında belirgin olarak görülüyor.

Sağda: SpaceX’in Starship uzay aracı, firmanın Mars’ı kolonileştirme planlarının ilk safhası.

Elon Musk, SpaceX’in son Starship fiyaskosundan sonra iyice hırslanmış görünüyor. Şubat ayının sonunda, SpaceX’in Mars’ı kolonileştirmek için kullanmayı düşündüğü uzay aracı olan Starship’in SN1 kod adlı yeni versiyonunun tam boy prototipi, basınç testi sırasında parçalanmıştı.

SpaceX, SN1’i yakında bir test görevine göndermeyi düşünüyordu.

Musk kaza hakkında hemen bir tweet atmadı, ancak 2 martta yazdığı tweet’lerde SN1’in parçalanmasından etkilenmediğini söyledi.

“Peki… Gecen nasıl geçti” yazdığı bir tweet’i, prototipin ölümünü gösteren bir video ile beraber yayınladı.

Hemen arkasından da “fena değil, biraz daha uğraşmamız gerekiyor” yazdı. Sonrasında ise, “ihtiyacımız olduğunda bu Flextape nerede?” diye sordu.

Musk, bir başka tweet’inde, SpaceX’in odağını bir sonraki SN2 prototipine çevirdiğini yazdı. SN2 şu anda yapım aşamasında.

© SpaceX

Mike Wall

Yeni bir çalışmaya göre, dev bir patlama, uzaklardaki bir galaksi kümesinin kalbini parçaladı ve bir önceki büyük patlamanın beş katı enerji ortaya çıkardı. Washington DC’deki Deniz Araştırma Laboratuvarından Simona Giacintucci, “bu patlama bazı yönlerden 1980’de St Helens dağının tepesini havaya uçuran patlamaya benziyor” diyor.

“En büyük fark, bu patlama sonrasında yıldız kümesinin sıcak gazlarının ortasında, içine on beş Samanyolu alacak büyüklükte bir krater oluşması.”

Patlama Dünya’dan yaklaşık 390 milyon ışık yılı uzaktaki Yılancı Süperkümesinde meydana geldi. Giacintucci ve meslektaşları patlamanın kaynağının bir süper kütleli kara delik olduğunu düşünüyor. Işığı yutan bu canavardan salınan radyasyon akımları, içeriye giren gaz ve tozla etkileşime girmiş ve patlamaya neden olmuş olabilir. Yılancı’da inanılmaz büyüklükte bir patlamanın olabileceği 2016’da keşfedilmişti. NASA’nın Chandra X-ray gözlemevinin çektiği fotoğrafları inceleyen Norbert Werner ve meslektaşları,

Birincisi öldükten sonra, SpaceX ikinci Starship planını hayata geçiriyor.

TÜRKİYE’DE ERGI D IR B I N YE EN D IN IB EK E IY K R TÜ POPULAR SCIENCE TEKNOLOJİ Modern mühendisliğin sunduğu en harika olanaklar ve icatlar

BİLİM Çağdaş dünyanın dikkat çeken bilimsel uygulamaları

UZAY Güneş sistemi içindeki keşiflerden derin uzaya...

ÇEVRE Gezegenimizin doğası mercek altında

ULAŞIM Kara, hava ve deniz yolculuklarındaki en yeni gelişmeler

TARİH Geçmişte yaşanan pek çok gizeme dair cevaplar

BİLİM VE TEKNOLOJİNİN N A S İ N DÜNÜ, BUGÜNÜ VE AYISI E S D GELECEĞİ BAYİLER TAKİP EDİN howitworks.com.tr

howitworksturkiye

@howitworksturkiye

Plüton

..

’!A

Ş Ü N Ö D İ GER daki n ı d r a vinin ton’a daha e r ö g zons di de Plü or. i r o H New anları şim yı planlıy ma ns i k a m i b l i n b a yakınd

16

Plüton

devam edecek. 1989’da doktorasını verdiği dönemde, Güneş Sistemi’nin en uzaktaki gezegeni (en azından o zamanlar böyle tanımlanıyordu) hakkında daha fazla şey öğrenmeyi hedefleyen Pluto Underground grubunun kurulmasında büyük rol oynamıştı. NASA’nın 1977’de gönderdiği Voyager görevinin planı içinde Plüton’un yer almasına rağmen, aracın gezegeni incelemeden geçmesi üzerine büyük hayal kırıklığı yaşayan Stern, 1930’da Clyde Tombaugh tarafından keşfedilen bu gezegenin hak ettiği detaylı araştırmanın yapılabilmesi için elinden geleni yapmaya karar vermişti.

Elbette o dönemde Plüton’a bir uzay aracı göndermeyi kimse düşünmüyordu.

Ancak Plüton meraklıları oldukça azimli bir gruptu. Baltimore’daki bir İtalyan restoranında buluştular ve potansiyel bir plan üzerinde fikir alışverişinde bulundular. Bir yıl içinde ‘Pluto 350’ adında bir teklif hazırladılar. Bu teklifte, hem hafif hem de düşük bütçeli bir uzay aracı öneriliyordu. Şurası açık ki, başarı ihtimali oldukça

© NASA

E

ğer hayatınızın 16 yılını Plüton’a bir uzay aracı göndermek için harcamışsanız, sonunda göndermiş ve bu başarılı görevin uzaktaki bu gezegeni bilimin ışığı ile aydınlattığını da görmüşseniz, bundan sonra ne yapardınız?

Zaferinizin tadına varır ve sırt üstü yatar mıydınız, yoksa tekrar gidip daha fazla araştırma yapmak mı isterdiniz?

New Horizons görevinin baş araştırmacısı Alan Stern için bu sorunun yanıtı çok netti.

Stern “Plüton için ders kitaplarını yeniden yazmak zorunda kaldık. Hatta, ders kitaplarını baştan yazdık bile diyebilirim” diyor. Kafasında bir sorunun yanıtı çok net: Gezegen bilimciler olarak Plüton’a geri dönmenin şart olduğunu düşünüyor.

2019 Ekim ayının sonlarında NASA’nın böyle bir planı olduğu ortaya çıktı. NASA, Southwest Research Enstitüsünün bir çalışmasına bütçe desteğinde bulunuyor.

Enstitü, Plüton ve uydularına bir yörünge aracı göndermenin maliyeti, yapılabilirliği ve aracın sahip olması gereken özellikler hakkında bir araştırma yürütüyor.

Southwest Research Enstitüsünde uzay çalışmaları departmanı direktör yardımcısı Dr Carly Howett, buraya gidecek bir uzay aracının geliştirme süreçlerini, tasarımını ve taşıyacağı cihazları belirleyecek bir ekibin yöneticiliğini yapıyor.

Amaç, bir yörünge aracı ile Plüton’un sistemini daha ayrıntılı şekilde incelemek.

Stern, “New Horizons üzerinde bulunan cihazlarla aynı tip cihazlar kullanacağız, ancak bu sefer daha detaylı bir analiz gerçekleştireceğiz” diyor. “İlk başta, Plüton’un yanından geçmek doğru bir hedefti. Ancak Plüton’un jeolojik aktivitelerini ve zaman içinde nasıl evrim geçirdiğini de öğrenmek istiyoruz. Bu sefer çok geniş bir bilimsel araştırma yelpazesi bulunuyor ve bu yüzden de ikinci görev oldukça güçlü olacak.”

Ancak, bu projenin gerçekten başlaması için Southwest Research Enstitüsü çok ikna edici argümanlarla gelmeli. Bilim insanları bu projeyi, bu yılın sonunda yayımlanması hedeflenen, ‘On Yıllık Gezegen Bilim Araştırmaları’ planının içine sokmayı başarmalılar. Bu planda, bilim dünyasının dilekleri yer alacak ve projelerin kabul görmesi (ve bütçe ayrılması) için önemli bir kilometre taşı olarak değerlendiriliyor.

Stern “önemli olan bu listede üst sıraya çıkabilecek, doğru bir proje sunabilmek” diyor.

Eğer onay alırsa, Stern’in uzun zamandır süregelen Plüton kariyeri

17

© NASA

© NASA

Plüton

Plüton’un içinde Güneş Sistemi’nin bu uzak üyesinin iç yapısı nasıl?

Kayalık çekirdek Plüton’un kalbinde çapı 1.700 kilometre olduğu tahmin edilen bir kayalık çekirdek var. Bu çekirdek çapı 2.370 kilometre olan cüce gezegenin yüzde yetmişini oluşturuyor.

düşük olan bir plandı bu... Ertesi yıl, Pluto 350 göz ardı edilen bir plan olarak köşede beklerken, birden fazla görevi tek bir uzay aracı içine sığdıracak, Mariner Mark II gibi bir konsept kullanmayı düşündüler, ancak o da olmadı. Daha sonra, sadece iki bilimsel cihaz taşıyan hafif bir uzay aracı düşünüldü ancak bu plan (adı önce Pluto Fast Flyby kondu, daha sonra Pluto Express olarak değiştirildi) ileride New Horizons adını alacak olan Plüton araştırma görevinin öncü kilometre taşı olmaktan öteye gidemedi.

Bu dönemde Plüton meraklıları bir uzay görevi için destek aramaya devam ettiler. Destekçilerinden, danışmanlık komitelerine girip, gezegen araştırma görevlerindeki öncelikler hakkında NASA’ya baskı yapmalarını istediler. Meslektaşlarına mektuplar yazdılar ve Plüton’a gitmenin bilimsel önemini anlatan makaleler yayımladılar. Ancak sınırlı bütçeler, değişen öncelikler ve Beyaz Saray’ın etkisi nedeniyle işler oldukça zor ilerliyordu.

Sonunda 2001’de New Horizons programının destekleneceği açıklandığında bile, yeni NASA yöneticisi Sean O’Keefe, programı bütçeye koymak için 2003 yılına kadar ayak sürüdü.

Program nihayet ‘On Yıllık Gezegen Bilim Araştırmaları’ planının içinde de

yayımlanınca, sonunda bütçesi onaylandı.

Onaydan itibaren New Horizons ekibine dört yıl verildi. Bu dört yıl içinde bir uzay aracı tasarlayacak, inşa edecek ve test ederek 2006’daki fırlatmaya yetiştireceklerdi. Her şeyin bu tarihte hazır olması hayati önem taşıyordu, çünkü ancak bu dönemde fırlatılırsa Jüpiter’i bir kütleçekimi sapanı olarak kullanabileceklerdi. Stern’in ekibi çok çalıştı ve bu tarihe uzay aracını yetiştirdi.

New Horizons görevi fırlatma sonrasında da problemlerle karşılaştı. 4 Haziran 2015’te uzay aracı Plüton’a 10 gün uzaklıktayken iletişim kesildi ve herkesin yüreği ağzına geldi. Sonunda bağlantı sağlandı fakat bu sefer de çok kısa bir süre içinde tüm bilgisayar dosyalarının tekrar yüklenmesi gerekiyordu. Normalde bu, haftalar alacak bir işlemdi. Ancak sorunlar aşıldı ve 14 temmuzda New Horizons Plüton’un 12.500 kilometre yakınından geçerek bizlere Plüton’un yeryüzü şekillerini ilk defa bu kadar yakından görme imkânı verdi.

Fotoğraflarda inanılmaz şeyler keşfedildi. Farklı dönemlerde ortaya çıkmış yeryüzü şekilleri, buz volkanları olduğu düşünülen yapılar, devasa azot buzdağları ve sıvı halinde sudan oluşmuş yeraltı okyanuslarının varlığını kanıtlayan ipuçları

Kabuk Plüton’un yüzeyi metan ve azottan oluşan bir tabaka ile kaplı. Bu tabakanın cüce gezegenin çevresini bir kabuk gibi sardığı düşünülüyor.

New Horizons yüzeyde buz halinde su bulunduğunu tespit etmişti.

İlginç bir atmosfer!

Buz, çözüldüğünde buharlaşıyor ve ortaya çıkan moleküler azot, eser miktarda metan ve karbon monoksit Plüton’un ince atmosferine karışıyor.

Plüton Güneş’ten uzaklaştığında, atmosfer donuyor ve kar yağmaya başlıyor.

Yüzey Plüton’da hava basıncı yok denecek kadar az olduğundan, insanlar için pek de iyi bir yer sayılmaz.

Yüzeyde vadiler, donmuş azot ovaları, genişliği 260 kilometreye varan kraterler ve yüksekliği üç kilometreyi bulan dağlar yer alıyor.

18

Buzdan bir manto Plüton’un çekirdeğinin çevresinin buzdan bir manto ile kaplı olduğu düşünülüyor. Kalınlığının 180 kilometre civarında olduğu tahmin ediliyor. Plüton’un, buz katmanından bir gaz katmanı ile yalıtılmış sıvı bir okyanusa sahip olma ihtimali de bulunuyor.

Plüton Sol üstte: Planlanan yörünge aracı hem Plüton hem de Haumea da dahil olmak üzere diğer cüce gezegenleri inceleyecek.

Solda: New Horizons görevinin baş araştırmacısı Alan Stern, bir sonraki Plüton görevi için de aktif rol oynuyor.

Altta: Southwest Research Enstitüsü, bir Plüton yörünge aracı için fizibilite çalışması yürütüyor.

En altta: Stern, “New Horizons sayesinde okul kitapları baştan yazıldı” diyor. Teklif edilen yeni görev, kitaplara yeni bölümler eklemeyi hedefliyor.

Plüton’un sıcaklığı Dünya’da kaydedilen en yüksek hava sıcaklığı: 56,7°C Furnace Creek, California, 1913 İnsan bedeninin ortalama sıcaklığı: 37°C Kar ve buz: 0°C İdeal dondurucu sıcaklığı: -18°C Dünya’da yer seviyesinde kaydedilen en düşük sıcaklık: -89,2°C Sovyetlerin Vostok İstasyonu, Antarktika, 1983 Ay’daki sıcaklık değişimleri: -248 ile 123°C arası Sıvı azotun donma noktası: -210°C Plüton yüzeyinin ortalama sıcaklığı: -226 ile -240°C arası Sıvı hidrojenin kaynama noktası: -252,87°C Mutlak sıfır: -273,15°C

© SWRI

kalın ki, üzerinde rahatça buz pateni yapabilirsiniz. Peki Quaoar’a ne demeli?

Biraz Plüton, biraz da Charon’u andıran bir geçiş dönemi nesnesine benziyor. Listeyi istediğiniz kadar uzatabilirim.”

“Zamanında çok ilginç şeyler bulunmuş bir yeri tekrar araştırmaya duyulan isteği anlayabiliyorum, ancak her şeyi Plüton üzerine odaklamak yerine, tüm bölgeyi mercek altına almak bence çok daha önemli.”

Stern şu anda bu tartışmaların tam ortasında duruyor. “Bizim düşüncemizin karşısında, Plüton’a özel bir önem atfetmeden ve Kuiper kuşağındaki irili ufaklı nesnelerin araştırılması gerektiğini savunan bir tez var” diyor. “Ama biz, bu alanda çok ilerleme kaydettik. Enstitüm bir Plüton yörünge aracı üretmek için neredeyse 500.000 dolar harcadı. Çalışmalarımızda, aslında Plüton’un yörüngesine oturduktan sonra, en büyük uydusu Charon’u kütleçekimi sapanı olarak kullanıp o bölgedeki sistemi araştırabileceğimizi ve Kuiper kuşağına geri dönebileceğimizi de gördük.”

“Bu da hedeflenen görevin odağının küçük mü, yoksa büyük mü olması gerektiği tartışmalarını bitiriyor aslında. Tek bir görevle tüm bunları başarabiliriz ve hem Plüton’u hem de Kuiper kuşağındaki diğer gök cisimlerini inceleyebiliriz. Biz buna Altın Standart diyoruz. Heyecan verici olan şey, görevin tartışmaya gerek kalmayacak şekilde planlanıyor olması. İki ayrı görev gerçekleştirmek yerine, çok daha uygun bir bütçeyle iki görevi de gerçekleştirebileceğiz.”

Stern, Plüton’a aynı fırlatma aracı kullanılarak gidileceği için, böyle bir ikili görevin tek farkının daha uzun bir operasyon süresi olduğunu söylüyor. Sadece Plüton’a odaklanan tek bir göreve oranla bütçe farkının da yüzde 20 gibi düşük bir seviyede olacağı düşünülüyor. Stern “ikisi bir arada teklifleri düşünün” diyor. “Bu, aynen böyle bir teklif. Aynı fiyata, iki uzay görevini birden gerçekleştirmeyi vaat ediyoruz. Bu görevle Plüton’u, Kuiper kuşağını ve diğer cüce gezegenleri detaylı bir şekilde inceleme imkânı bulacağız.”

Bu teklif oldukça heyecan verici, zira yeni görevler sayesinde birçok bilgi eksikliği de tamamlanacak. New Horizons çok hızlı ilerlediği için, Plüton’un jeolojisinin ve yüzey oluşumlarının sadece yüzde 40’ının yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekebilmişti. Stern “Charon’un yarısından az bir bölümünü haritalayabildik, daha küçük uydulara ise sadece hafifçe dokunabildik” diyor. “Aynı şey yüzey oluşumları ve atmosfer analizleri için de geçerli. ➜

© Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

gözlemlendi. Ayrıca, yüzeyin zamanında çok yüksek basınca maruz kalmış olduğuna dair veriler elde edildi. Organik bileşenler de açıkça görülüyordu. Bunlara ek olarak, Plüton’un uyduları hakkında da bulgular saptandı. Bunlar arasında Plüton’un en büyük uydusu Charon’un yansıtıcı yüzeyi de vardı.

Bulunan her yeni şey, beraberinde yeni sorular da getirdi. Bu sorular nedeniyle, Plüton’a geri dönülmesi ve daha detaylı araştırmalar yapılması gerektiği de ortaya çıktı. Stern “New Horizons araştırmalarından beri ortaya çıkan bir gerçek var: Plüton çok ilgi çekici bir gök cismi ve Satürn’e gönderdiğimiz Cassini ya da Jüpiter’e giden Galileo gibi, Plüton’a da bir yörünge aracı göndermemiz gerekiyor” diyor. “Bu çok derin bir yaklaşım ve dört yıldır bunun üzerinde fikir tartışması yapıyoruz.”

Bilim insanları arasında Güneş Sistemi’nin o bölgesini tekrar ziyaret etmenin faydalı olacağı konusunda bir konsensüs var. Ancak, bu araştırmanın odak noktasında Plüton’un olup olmaması gerektiği konusunda fikir ayrılıkları yaşanıyor.

California Institute of Technology’den astronom Mike Brown, bundan sonraki çalışmaların daha geniş bir alana yayılması gerektiğini savunuyor. Brown, “Plüton çok etkileyici bir yer ve onun hakkında öğrenmek istediğimiz daha çok şey olduğu da bir gerçek” diyor. “Ancak bence Güneş Sistemi’nin dış bölgesi ve Kuiper kuşağı hakkında asıl ilginç olan şey, Neptün’ün ötesinde ne kadar çok ve farklı gök cismi olduğu gerçeği.”

Brown, oldukça ünlü bir bilim insanı.

Kendisine “Plüton Katili” diyor. Bunun nedeni, Uluslararası Astronomi Birliği’nin 2006’da Plüton’u gezegenlikten cüce gezegenliğe indirmesinde etkin bir rol oynamış olması. Diğer taraftan, NASA direktörü Jim Bridenstine’ın geçtiğimiz aylarda yaptığı açıklamalarda Plüton’dan “gezegen” olarak söz etmesi de ilginç bir gelişme. Jim, Plüton konusunda Stern ile aynı cephede görünüyor. Brown ise Plüton’un bu kadar özel ilgiyi hak etmediğini savunuyor.

Mike, “örneğin, orada Haumea diye bir gök cismi var. Oval şekilli bir kaya oluşumu. Üzeri ince bir buz tabakası ile kaplı ve kendi çevresinde bir turunu dört dakikada tamamlıyor. Çevresinde iki uydusu ve Satürn benzeri bir kuşağı bulunuyor” diyor. “Ayrıca Makemake’yi de unutmamak gerekli. Bu gök cisminin yüzeyi çok kalın bir metan buzu tabakası ile kaplı. O kadar

19

Plüton

Plüton’a nasıl gittik?

Plüton’u ziyaret eden ilk uzay aracı New Horizons oldu. Ancak ondan önce Plüton’u hedefleyen birçok görev önerisi de olmuştu.

Voyager 1 – 1977

Plüton 350 – 1990

Mariner Mark II – 1991

Voyager 1 fırlatıldıktan sonra Plüton’a gitmesi için 1986 mart ayında bazı öneriler getirildi. Ancak bundan vaz geçildi ve rota Satürn’ün uydusu Titan’a çevrildi. Voyager 2 de Plüton’u pas geçti, çünkü o dönemde Plüton’un konumu karşılaşmalarını imkânsız kılıyordu.

Voyager 1 Triton’un yanından geçtikten sonra, Goddard Space Flight Center’dan Robert Farquhar, Plüton’a bir ziyaretin mümkün olup olmadığını araştırdı ve bu araştırmaya Pluto 350 adını verdi.

Uzay aracı tam 350 kilogram ağırlığında olmalıydı, hızlı gitmeliydi ve maliyeti düşük olmalıydı.

Bu, Güneş Sistemi’nin dış bölgelerini araştırmayı hedefleyen bir dizi uzay aracı üretim programıydı. Satürn ve Titan görevleri planlandıktan sonra Plüton üzerine yoğunlaşıldı ancak Mariner Mark II’nin maliyetinin çok yüksek olacağı anlaşıldı.

Al-Idrisi Montes

Lowell Regio Kuzey buz kütlesinde bulunan Lowell Regio (adı Clyde Tombaugh’un Plüton’u keşfettiği gözlemevinin sahibi Percival Lowell’dan geliyor) bölgesinde kutup alanını dik kesen, genişliği 75 kilometreyi bulan uzun kanyonlar bulunuyor.

Al-Idrisi Montes dağ sırası donmuş sudan oluşuyor. Adı, Arap kökenli haritacı ve coğrafyacı Muhammed İdrisi’den geliyor.

Inanna Fossa Plüton’da uzun ve dar girintiler bol miktarda bulunuyor. Bu yeryüzü şekillerinin çökme ve faylanma gibi jeolojik süreçler nedeniyle ortaya çıktığı düşünülüyor.

Haritalama Plüton’un sadece yüzde 40’ı haritalandı, ancak burada da belirgin bölgeler görülüyor.

20

Pandemonium Dorsa Plüton’da görkemli bir dağ sırası olan Pandemonium Dorsa’nın adı, mitolojideki yeraltı dünyasında dağ sırtlarına verilen isimden geliyor.

“Çalışmalarımızda, aslında Plüton’un yörüngesine oturduktan sonra, en büyük uydusu Charon’u kütleçekimi sapanı olarak kullanıp, o bölgedeki sistemi araştırabileceğimizi ve Kuiper kuşağına geri dönebileceğimizi de gördük.” Alan Stern

Plüton Fast Flyby – 1992

Plüton Express – 1995

New Horizons – 2006

NASA’nın JPL bölümü, Pluto Fast Flyby görevini hem Mariner Mark II hem de Pluto 350 önerilerine daha ucuz bir alternatif olarak hazırladı. Ağırlığı 50 kilogramdan fazla olmayan bu uzay aracı, Plüton’a iki sonda götürecekti.

Pluto Fast Flyby projesi üzerinde birkaç yıl boyunca çalışıldı ve 1995’te adı Pluto Express olarak değiştirildi.

Konsept, tek bir uzay aracına düşürülmüş olmasına rağmen, yine de çok pahalı bir görev olarak değerlendirildi.

Bir düzine gezegen bilimcinin bir araya gelip kendilerine Pluto Underground adını vermesinden ve çalışmaya başlamasından 17 yıl sonra, New Horizons nihayet yola çıktı. 14 Temmuz 2015’te Plüton’un yanından geçti.

x6 iamges © The Planetary Society

Plüton

Burney Crater İsmi, 1930’da bu gezegene Plüton adının verilmesini öneren 11 yaşındaki öğrenci Venetia Burney’in onuruna koyulan bu 250 kilometre genişliğindeki havzanın dış çeperi bir dizi tepeden oluşuyor.

Hayabusa Terra Bu büyük kara kütlesi adını, asteroit örneği toplayan ilk Japon uzay aracından alıyor. Üzerinde birçok krater ve kuzeyinde uzun bir yamaç olan Eriksson Rupes bulunuyor.

Tartarus Dorsa

➜

Tombaugh Regio Belirgin şeklinden dolayı “kalp” lakabı ile anılan Tombaugh Regio (adını Plüton’u keşfeden astronom Clyde Tombaugh’dan alıyor) içerisinde, batı bölgesinde devasa bir buz ovası olan 1.000 kilometre genişliğindeki Sputnik Planitia bulunuyor.

Bu defa uzay aracımızda üç büyük kamera ve spektrometreler olacak. Her nesneyi daha detaylı haritalayacağız ve aralarındaki farkları gözlemleyebileceğiz.

Plüton’un atmosferinin değişmekte olduğunu biliyoruz, bu değişim hakkında net veriler elde edebileceğiz.”

Stern ayrıca New Horizons görevi sırasında keşfedilen Sputnik Planitia’nın (Plüton’daki buzla kaplı çok parlak bir havza) büyümekte olduğunu, çığların oluşmakta olduğunu ve buz volkanları

görüldüğünü söylüyor. “Uzay aracına buz altına inebilen radar (lidar) gibi cihazlar ekleyerek buzdağlarının ve diğer buz birikintilerinin derinliklerini tespit etmek istiyoruz.”

“Lazer taramalı yükseklik dedektörleri yüzeyi çok yüksek hassasiyetle tarayacak ve jeolojik topografi verileri toplayacak.

Termal dedektörler de buzdağlarındaki ve diğer bölgelerde bulunan volkanlardaki sıcak noktaları araştıracak. Kütle spektrometreleri atmosferin bileşimini

21

© NASA

New Horizons Plüton’un yanından geçmeden önce, penitentes oluşumlarını (yüksek rakımda görülen kar formasyonları) sadece Dünya’da gözlemlemiştik. Ancak burada, farklı dokularda 500 metre yüksekliğinde oluşumlar mevcut.

Plüton Büyük keşifler

Azot kaybı çok yavaş Plüton’un yerçekimi Dünya’nın yüzde 6,6’sı kadar. Yerçekimi çok zayıf olduğu için, bilim insanları metan ve azotun gezegenden hızla kaçmakta olduğunu düşünüyordu. Oysa durum böyle değil, tam tersine, beklenenden 10.000 kat daha yavaş. Atmosfer azot bakımından zengin, metan bakımından ise fakir.

Plüton jeolojik olarak aktif Plüton’un ölü bir dünya olduğu düşünülüyordu, ancak tarihi boyunca aktif olduğu ortaya çıktı. Üzerinde yer alan, kalbe benzer bir şekle sahip oluşum, süreçlerin kraterleri törpülediğini gösteriyor.

Tektonik aktivite izleri bulunuyor ve buzdağlarının kaymasına benzer olayların yaşandığı görülüyor.

Ağır bir sis Plüton’un atmosferi 20 katmandan oluşan bir sise benziyor. Cüce gezegenin tamamını kaplıyor.

Atmosferde 200 kilometre yüksekte bir azot gazı katmanı bulunuyor.

Atmosferdeki karmaşık kimyasal tepkimeler sonucu ortaya çıktığı düşünülen bu katman, Plüton’u beklenenden daha soğuk tutuyor.

En uzaktaki gök cisminin görüntüsü 1 Ocak 2019’da New Horizons şimdiye kadar ziyaret edilmiş en uzak gök cismine ulaştı. Bu, kardan adama benzeyen 2014 MU69 asteroidiydi. Kuiper kuşağında yer alan bu asteroidin adı daha sonra Arrokoth olarak değiştirildi. Küçük parçasında belirgin bir krater ve üzerinde oluklar ile tepeler bulunuyor.

22

© NASA © NASA

New Horizons, dev Sputnik Planitia buzdağının (büyük derin bir azot buzu katmanı) Plüton’un gelgit ekseni ile aynı hat üzerinde olduğunu ortaya çıkardı. Tam üstündeki Charon’un kütleçekimi bu bölgeyi etkiliyor. Gelgit güçleri ile bu noktaya gelebilmesi için, yeraltında sıvı sudan oluşan bir okyanus katmanı olması gerekiyor.

© NASA

Sıvı su okyanusu

© NASA

Dağlar, faylar, kutuplardaki buz kütleleri, buz volkanları, yer sisi ve fazlasını içeren Plüton, New Horizons ekibini oldukça şaşırttı. Bu arada, Plüton’un uydusu Charon’da büyük uçurumlar ve Plüton’un atmosferinden kaçan maddelerin kapladığı bir kuzey kutbu gözlemlendi.

© NASA

Karmaşık bir dünya

© NASA

New Horizons bilim insanlarına Plüton ve Kuiper kuşağı hakkında neler anlattı?

➜ analiz edecek ve bir manyetometre ile gezegenin çekirdeğinin hala canlı ve aktif mi, yoksa donuk ve katı mı olduğunu anlayacağız.”

Güneş battığında Plüton’un ve uydularının karanlık tarafında ısı Üstte: NASA değişimlerinin ne durumda olduğunu yöneticisi Jim öğrenmek mümkün olacak, zira yörünge Bridenstine Kasım 2019’da aracı bir süre Plüton yörüngesinde kalacak.

Uluslararası Bu sayede mevsimsel değişiklikleri de Astronomi izleyebileceğiz.

Konferasında “New Horizons bize tek bir gün hakkında “Plüton’un bir bilgiler verdi, ancak yörüngede bir yıl kalacak gezegen olarak sınıflandırılması bir uzay aracı, uzun bir zaman zarfında gerektiğine gerçekleşen atmosferik ve jeolojik değişimleri inanıyorum” izleyebilecek. 2015’te elde ettiğimiz jeolojik ve demişti. atmosferik verileri, bu uzay aracı 2030 veya Sağda: 2040’ta Plüton’a ulaştığında elde edeceğimiz Önerilen verilerle karşılaştırma imkânımız olacak.” yörünge aracı Elbette, planlanan bu görev kısa süre Plüton’un içinde bize bilgi göndermeye başlamayacak. karanlık tarafını da ‘On Yıllık Gezegen Bilim Araştırmaları ayrıntılı olarak Planının’ sonucunun 2022’de açıklanması görmemizi bekleniyor. Bu durumda, eğer kabul sağlayacak. edilirse, fırlatma 2028 aralık ayından önce gerçekleşmeyecek. Fırlatma gerçekleşirse, Jüpiter’in kütleçekimi sapanını kullanmak için yanından 2030 ekim ayında geçmek gerekecek ve frenleme yapılarak Plüton’un yörüngesine 2046’da varılabilecek. Bu da, görev toplam 13 yıl sürecek demektir.

Stern, frenlemek için nükleer sistemler kullanılır ve uzay aracı daha çabuk yavaşlatılırsa, bu sürenin kısaltılabileceğini söylüyor. “Yörünge aracının hedefi Plüton’un yanından geçmek değil, Plüton’a varıp, durmak. Bu yüzden daha fazla yakıt taşıması ve kullanılan yakıtın çok daha verimli, yeni bir tür yakıt olması gerekiyor. Saturn V sınıfı bir fırlatma roketi kullanılacağını, nükleer elektrik aşaması ve ona birleştirilmiş bir kimyasal frenleme sistemi bulunacağını düşünüyorum.”

Bu yeni uzay aracında hem daha fazla cihaz olacak hem de iletişimin daha hızlı gerçekleşmesi gerekecek. “New Horizons projesinde bütçeyi düşük tutmak için iletişim hızını düşürmek zorunda kalmıştık.

Ancak 1970’lerdeki Voyager görevleri bile, o mesafeden, on kat daha hızlı veri yollayabiliyordu. Günümüzde bundan çok daha hızlısını başarıyoruz. New Horizons’a göre belki 50, belki de 100 kat daha hızlı olacağız.” “New Horizons Plüton’un yanından geçtiğinde, topladığı verileri bize göndermesi 16 ay sürdü. Veri iletim hızını 50 veya 100 kat artırdığımızda, veri kayıtçılarını her

Plüton

Yeni bir Plüton görevi

Yeni yörünge aracındaki cihazlar Güneş Sistemi’nin dış bölgelerini daha ayrıntılı şekilde analiz etmemizi sağlayacak.

Büyük ağırlık

Küçük bir uzay aracı

Yörünge aracının taşıyacağı ağırlık yaklaşık 60 kilogram olacak ve bu, mevcut görev ağırlığının iki katı. Toplam ağırlığın 2.339 kilogram olacağı düşünülüyor. Bu da New Horizons’un beş katı ağırlık demek.

New Horizons bir piyano büyüklüğündeydi. Planlanan yeni yörünge aracı da aşağı yukarı aynı boyutta olacak ve uzaya Saturn V sınıfı bir roketle gönderilecek.

Çekici hedefler Bütçe nedeni ile New Horizons’a bir manyetometre eklenememişti. Yeni yörünge aracında manyetometre olacak ve bize Plüton’un çekirdeği hakkında bilgi verecek. Kütle spektrometresi ile atmosfer de analiz edilecek.

Ek yakıt Aracın ağırlığının büyük bir kısmını, Plüton yörüngesine girdiğinde durabilmesi ve manevra yapabilmesi için harcanacak yakıt oluşturuyor.

Haritalama Buzdağlarının derinliğini ölçmek için radar kullanılacak. Termal haritalayıcı ile bunlara güç veren dinamikler tespit edilecek. Lidarlar karanlıkta bile haritalama yapabiliyor.

Daha iyi iletişim Üzerinde 16 GB veri depolama alanı olacak ve aynen New Horizons gibi, yörünge aracının iletişim sistemi büyük bir çanak anten kullanacak.

10 kat daha güçlü olan verici sayesinde Dünya’ya daha sık aralıklarla veri gönderilebilecek.

Yörünge aracının, Plüton sisteminden ayrılıp Kuiper kuşağını keşfedebilmesi için bu görevde Plüton’un uydusu Charon’u bir kütleçekimi sapanı olarak kullanması gerekiyor. Böylece ekstra yakıt harcamamış olacak.

hafta boşaltabilecek ve yıllar boyunca kayıt almaya devam edebileceğiz. Bunu başarmak için teknolojik bir devrime ihtiyaç yok, zira bunu 1970’lerde bile yapabiliyorduk.”

Bunlar her ne kadar ümit verici gelişmeler olsa da, bu görevin en kritik noktası, çalışmaları başlatabilmek. Ekip hem çok ikna edici olmalı hem de bütçenin içinde kalabilmek için çok çaba sarf etmeli. Stern, “hayat böyle işte” diyor. “Ben de her sabah kahvaltım yatağıma getirilsin isterim, ancak bu mümkün değil. Aynı şekilde, her görevde de istediğimiz her şeyi elde etmemiz mümkün olmuyor. Birçok fikrimiz var, bir sonraki uzay aracımıza çok sayıda cihaz sığdırabiliriz, ancak maalesef bütçemizin bir sınırı var.”

Stern, evrenin bu bölgesinde bizi bekleyen, keşfedilmemiş çok şey olduğuna tüm benliği ile inanıyor. “Plüton ve Kuiper bilimsel açıdan çok ilgi çekici. Gezegen araştırmaları söz konusu olduğunda, ilginçlik açısından rakipsiz olduklarını söyleyebilirim” diyor.

“Bir sonraki görevin hayata geçirilmesi için elimden geleni yapmaya hazırım. Bu görev bize Plüton’un diğer tarafında neler olduğunu gösterecek, Charon’un ötesindeki küçük uydular hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlayacak, Plüton’un jeolojik aktivitelerini ve gezegenin zaman içinde nasıl evrim geçirdiğini anlatacak. Şu anda karşımıza ne çıkacağını söyleyemem.

Bize orada neler olduğunu ancak evren söyleyebilir.”

© NASA

© Adrian Mann

Charon’u kullanmak

23

Geleceğin teknolojileri Bruie

KARŞINIZDA SUALTI KAŞİFİ

BRUIE

Bu aracı günün birinde buz halinde su içeren dünyalarda hayatın izlerini aramak için kullanabiliriz.

24

bir denizaltı. Üzerinde iki tekerlek, kameralar ve suda çözünmüş olan oksijeni, suyun tuzluluk oranını, basıncını ve sıcaklığını ölçecek cihazlar bulunuyor.

JPL’nin BRUIE projesinin lideri, bilim insanı Kevin Hand, “uzaklardaki bu okyanusların üzerini kaplayan buz katmanı, altında gizlediği okyanusa açılan bir kapı olabilir ve buzun kimyası bu okyanuslardaki hayatı besliyor olabilir. Dünya’da, kutuplardaki okyanusların üzerindeki buz tabakası benzer bir işleve sahip.

Ekibimiz, su ile buzun buluştuğu yerde olan bitenlerle özel olarak ilgileniyor” diyor.

Avustralya’nın Antarktika’daki Casey araştırma istasyonu, bu buzlu dünyalardakine benzer bir ortamda yer alıyor. Araştırma aracı bir kablo ile

© Tobias Roetsch

G

üneş Sistemi’mizde yeraltı okyanusları olan dünyaları mutlaka araştırmamız gerektiğini düşünüyoruz ve bu aşamada ilk hedeflerimiz Jüpiter’in uydusu Europa ve Satürn’ün uydusu Enceladus. Bu iki gök cisminin bu kadar ilgi görmesinin nedeni, üzerlerinde sıvı su içeren okyanuslar olduğunu düşünmemiz. Dünya’da su bol miktarda bulunuyor ve suyun hayat için ne kadar önemli olduğunu biliyoruz, o yüzden bu konuya bu kadar ilgi duyuyoruz. Çoğu insan bu nedenle, adı geçen uyduların donmuş yerkabuklarının altında yaşam izlerinin gizlenmekte olduğunu düşünüyor.

Mühendisler, bazılarının kalınlığı 10-19 kilometre arasında olan bu kalın buz kütlelerinin altını aylarca araştıracak robotik denizaltılar geliştirmeyi hedefliyor.

Geliştirilen konseptlerden bir tanesi NASA’nın California’daki Jet Propulsion Laboratory (JPL) laboratuvarında bulunuyor. Bu araç, bir buz katmanının üzerinde yürüyebilecek. Buoyant Rover for Under-Ice Exploration teriminin kısaltması olan BRUIE adını taşıyan bu araç, beraberinde bir dizi bilimsel cihaz ile uzay okyanuslarını tarayacak ve yaşamın izlerini araştıracak.

BRUIE ekibi bir prototip hazırladı ve Alaska ile Arktik bölgesinde test etti bile.

Biz bu yazıyı hazırlarken Antarktika’da testler başlamıştı. BRUIE prototipi bir metre boyunda

Bruie Buz-su arabirimi

Prototip üzerinde yapılan testler, aracın buz-su arabirimi bölgesinde nasıl çalıştığını ve yüzme kabiliyetini nasıl koruduğunu görmeye odaklanıyor.

Yaşam arayışı

Araştırma aracında bilimsel analiz cihazları ve yüksek çözünürlüklü kameralar bulunacak. Bu cihazlarla uzayda yaşam izlerini arayacak ve bu Dünya dışı okyanusların yaşamı destekleyen koşullara sahip olup olmadığını öğreneceğiz.

bağlandı ve su ile buzun buluştuğu noktaya gönderildi. Bu bölgeye “buz-su arabirimi” adı veriliyor. Bu alan, diğer denizaltılara sorunlar çıkarıyor, zira okyanus akıntıları robotik araştırma araçlarının ya parçalanmasına ya da konumlarını korumak için çok fazla enerji harcamasına neden oluyor. Ancak, BRUIE suyun üzerinde kalabilme yeteneğini avantaj olarak kullanacak ve buzdan çatıya kendini ters bir çıpa gibi sabitleyecek. Bu pozisyonda sabit kalan BRUIE, çevresinin fotoğraflarını çekecek ve veri toplayacak.

Araçta bulunan bilimsel analiz cihazları Antarktika suyunun bazı özelliklerini ölçecek. Diğer taraftan, bilim insanları hala uzaydaki okyanuslarda nasıl bir kimya olduğunu bilmiyorlar. Bu dünyalarda yaşam izlerini tespit etmek için, bilim insanlarının bambaşka bir dizi cihaz kullanması da gerekebilir. Bu yüzden, sıradaki Europa Clipper gibi NASA görevleri çok önemli, çünkü bu görevler, Europa gibi bir buz dünyasının kimyasını tam olarak anlamamızı sağlayacak.

Bunu anladıktan sonra, astronomlar ve mühendisler, yeraltı okyanuslarını araştırmak için BRUIE’nin üzerine ne tür cihazlar eklemek gerektiğini bilecekler.

Derine dalış

Robot kâşif, 10–19 kilometre kalınlıktaki bir buz tabakasının altında aylarca çalışır durumda kalmak zorunda.

Güneş Sistemi’nde yeraltı okyanusu içerdiği düşünülen dünyalardan bazıları Jüpiter’in uyduları Europa, Ganymede ve Callisto; ayrıca Satürn’ün buzlarla kaplı uydusu Enceladus.

Yüzme kabiliyeti önemli

BRUIE’nin hava geçirmez, silindirik bir gövdesi var ve bu sayede suya batmıyor, yüzebiliyor.

© Adrian Mann

Potansiyel ziyaretler

25

© Tobias Roetsch

Planck Yıldızı

26

Planck Yıldızı

EVRENDEKİ EN İLGİNÇ YILDIZ

Karadelikler, çok yavaş şekilde patlayan bir tür çöken yıldız olabilirler.

Jonathan O’Callaghan

B

ir kara deliğin içinde neler olur? Bu soru, uzun süredir astronomları rahatsız eden, birçok teori ortaya koyan ve sayısız problemi olan bir soru. Kara delikler o kadar güçlü bir kütle çekim gücüne sahiptir ki hiçbir şey, hatta ışık bile onlardan kaçamaz.

Bu durum fizik yasalarımıza dayanmayan bir soruna yol açıyor ve ‘bilgi paradoksu’ olarak bilinen şeyi, bilginin bir kara delik içinde sonsuza dek ortadan kalkabileceği fikrini doğuruyor. Ancak birkaç yıl önce ortaya çıkan yeni bir teori, bu soruna alışılmadık bir çözüm önermekte: Düşündüğümüzün aksine kara delikler, çökmekte olduğunu gördüğümüz, maddesi zamanla yavaş yavaş geri dönecek olan ve ‘Planck yıldızı’ (Planck Star) olarak bilinen bir cisim barındırıyor.

Planck yıldızları fikri, 2014 yılında Fransa’daki Marsilya Üniversitesi’nden Carlo Rovelli ve Hollanda’daki Radboud Üniversitesi Nijmegen’den Francesca Vidotto tarafından bir makalede önerildi. Bu iki astronom, kara deliğin çekirdeğinde, kara deliğin içerisine düşen malzeme hakkındaki tüm bilgiyi saklayan küçük bir cisim, bir Planck yıldızı var olduğunu öne sürdü. Kara delik yok oldukça ve olay ufku olarak bilinen kütle çekim sınırı küçüldükçe, sonunda bu Planck yıldızıyla karşılaşabilir, şiddetli bir şekilde patlayarak bilginin uzaya kaçmasına izin verebilir ve sözde bilgi paradoksunu (information paradox) çözebilir.

Planck yıldızları da bir kara delik gibi

oluşabilir. Çok büyük kütleli bir yıldız ömrünün sonunda yakıtı bittiği zaman bir kara delik oluşturur. Yıldızın üzerinde kütle çekim gücüne karşı koyan dışa bir basınç olmadığı için yıldız bir tekilliğe (singularity) doğru çöker ve bir kara delik oluşturur.

Ancak Rovelli ve Vidotto, bu hikâyenin sonunun böyle olmayabileceğini iddia ederek, aslında kara deliklerin, tıpkı bir süpernova gibi, kütleli bir yıldızın patlama süreci olduğunu ve olay ufkunun çok uzun ölçekte gitgide küçülmesi gerektiğini öne sürüyor.

Vidotto, “Kara deliğin oluşumu, bir olay ufku yaratılması anlamına geliyor” diyor ve devam ediyor: “Ama kara deliğin içinde çöküş devam ediyor ve belli bir noktada içe çekilmeyi dengeleyen kuantum kökenli yeni kuvvetleriniz olmalı. Böylece sonsuza kadar süren ve tekillik yaratan bir çekilme yerine, genişleyen yeni bir evreye geçişi bu yeni kuvvetleriniz sağlayacaktır. Belli bir noktada bu maksimum çekilmeye karşılık gelen cisim, Planck yıldızı adını verdiğimiz şey.”

Neticede bu olay ufku, kara deliğin ortasına, orijinal yıldızın kalıntılarının metrenin trilyonda birinin trilyonda birinden daha küçük bir uzunluğa sığdığı bir tekilliğe ulaşır.

Bu uzunluk, Planck uzunluğudur ve fizikte olabilecek en küçük uzunluk olarak bilinir.

Olay ufku bu noktaya ulaştığında zaman, yıldız maddesini olay ufkundan geriye fırlatarak uzaya doğru saçar.

27

Planck Yıldızı Planck yıldızları hakkında bildiğimizi düşündüklerimiz Ölü yıldızların kalıntılarıdırlar Planck yıldızlarının, çok büyük kütleli yıldızlar yakıtları bitip yaşamlarının sonunda çöktükten sonra, geride kalan kalıntı çekirdekler olduğu düşünülmektedir.

Onlar ‘sıçrar’ ve patlarlar Daralan olay ufku merkezdeki Planck yıldızına ulaştığında, gama ışınları yayabilecek büyük bir patlama ile geri çekilir ve bu, gama ışını patlamaları olarak görülür.

Bilgi paradoksunu çözmek Planck yıldızlarının patladıklarında materyal yaydığını düşündüğümüz için, kara deliğe düşen bilginin nereye gittiği paradoksunu çözebilirler.

Görünüşe göre Planck yıldızları sayesinde bu bilgiler uzaya geri gönderiliyor.

Bu süreç oldukça hızlı olmalıdır ancak güçlü kütle çekimi, ‘zaman genişlemesi’ olarak adlandırılan bir duruma yol açar ve bizim bakış açımızdan her şey gerçekte olduğundan daha yavaş ilerler. Bu nedenle, Vidotto’ya göre bir Planck yıldızına baktığımızda, aslında kütleli bir yıldızın çöktüğünü ve “ağır çekimde” tekrar geri döndüğünü görürüz. Bizim açımızdan, tüm bu süreç, kara deliğin büyüklüğüne bağlı olarak milyarlarca yılda gerçekleşmektedir. İtalya’daki Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati’den (SISSA) Stefano Liberati, fikri 2014 yılındaki Yıldızlararası (Interstellar) filmiyle karşılaştırıyor. Filmde kahramanlar, çok güçlü kütle çekimi nedeniyle zamanın

Kılavuz: kuantum çekim döngüsü Birbiriyle yarışan iki temel fizik yasasını nasıl birleştiririz?

Fizik kanunları

Fizikte, Standart Model, evrendeki kuvvetleri ve parçacıkları açıklamak için geniş bir teoridir. Genel Görelilik ise kütle çekiminin nasıl çalıştığını açıklar.

28

daha yavaş ilerlediği bir kara delik olan Gargantua’nın etrafında dönen bir gezegeni ziyaret ediyorlar. Liberati karşılaştırmasında “bu, temel olarak bildiğimiz bir olgu olan kütle-çekimsel kırmızıya kayma nedeniyle oluşan bir zaman genişlemesi ve genel görelilik ile tahmin edilebilmekte” diyor ve ekliyor: “Buradaki fikir, eğer saatinizi içe çökmekte olan yıldızda çalıştırıyorsanız, (Planck yıldızının) geri çekilme hızı çok yüksek olacaktır. Ancak dışarıdan bakıldığında, çok büyük bir kütle-çekimsel zaman genişlemesi oluşmaktadır.”

Bir Planck yıldızı, bir atom boyutu büyüklükte sıkışan hiç alışılmadık ve kararsız bir cisim. Planck yıldızı teorisi,

© Getty

Çöküş, bir kara delik olarak gördüğümüz şeyi yaratır; olay ufku, cismin muazzam kütle çekiminin daralma sınırıdır. Planck yıldızı merkezde, kara deliğin olay ufku ile çevrilidir.

Üstte: Gamma ışını patlamaları Planck yıldızlarının erken evrende patlaması sonucu olabilir.

© CERN

Olay ufukları çöküşün dış kenarıdır

© Getty

Yıldız çöktükçe, yoğun yerçekimi kuvvetleri zaman genişlemesine neden olur. Bizim açımızdan çöküş yavaştır, ama aslında çok hızlıdır.

© NASA/ESA

Çok yavaş şekilde sıkışmışlardır

Karşı karşıya

Barışı sağlayan şey

Standart Model ve Genel Görelilik uyumlu değildir. Biri diğerini açıklayamaz. Onları birlikte çalıştırabilmek için başka bir şey olmalı.

Kuantum çekim döngüleri, kuantum mekaniğini kütle çekimi ile uyumlu hale getirmeye çalışır. Bilindiği gibi kuantum mekaniği evrendeki en küçük şeyleri yönetir.

Büyük Çöküş, Planck uzunluğuna ulaştığında, evreni yeni bir Büyük Patlama ile yeniden başlatıyor olabilir.

Fizikte tamamlanmamış önemli konulardan biri, ana teorilerimizden başlıca ikisi olan kuantum mekaniği ve kütle çekimi teorilerinin uzlaştırılamamış olması. Birincisi işleri çok küçük bir ölçekte, ikincisi ise çok büyük bir ölçekte açıklıyor, ancak birbirleriyle çalışmalarını sağlamak oldukça zor. Bu durum için önerilen bir çözüm, Kuantum Çekim Döngüsü (loop quantum gravity) olarak adlandırılıyor ve uzay zamanının aslında çok sayıda küçük parçadan veya döngüden oluştuğu fikrine dayanıyor. Bu teori, evrenin sonsuz olduğunu, her zaman var olduğunu ve Planck yıldızı ile benzer şekilde, çok sayıda Büyük Çöküş ile sürekli geri döndüğünü öne sürüyor.

“Bu genişleyip yeniden çöküş fikri, kuantum kütle çekimi çerçevesinde geliştirilen fikirlerden ileri geliyor,” diyor İspanya’daki Instituto de Astrofísica de

Üstte: NASA’nın Fermi Gama Işını Teleskobu evrendeki gama ışınlarını incelemek için kullanılıyor.

Altta: Planck yıldızlarını bulmak için en iyi şansımız erken evrene bakmak.

Planck yıldızları hakkında bilmemiz gerekenler Patlamaları ne kadar sürer?

Planck yıldızlarının çok yavaş şekilde gerçekleşen yıldız patlamaları olduğunu düşünürken, bunun ne kadar süreceğinden tam olarak emin değiliz. Eğer birini bulmak istersek, bu süreyi bilmemiz gerekiyor.

Neredeler? © ESA/Hubble & NASA

kara deliklerin bir olay ufkuna ve tekillik olarak bilinen çekirdeklerinde sonsuz kütle ve yoğunluğa yakın bir noktaya sahip oldukları fikrine dayanıyor. Bilgi paradoksu, kara delik içindeki çok güçlü kuvvetler ve hiçbir şeyin kaçamayacağı gerçeğinden dolayı, tekillik hakkında bir şey bilmenin imkânsız olduğunu varsayıyor. Ancak bir kara delik aslında çökme ve geri tepme sürecinde olan bir Planck yıldızı olsaydı, bu paradoks çözülebilirdi.

Bu teori, genişleyen evrenimizin sonu için önerilen teorilerden biri olan Büyük Çöküş’e (big crunch) çok benziyor.

Günümüzde evrenimizin artan bir hızla genişlediği biliniyor, ancak bilim insanları önceleri genişlemenin yavaşlamaya başlayabileceğini ve sonunda evrenin kendi üzerine çökeceğini düşünmüşlerdi.

Bu duruma, evrendeki tüm maddelerin bir tekilliğe toplanacağı ve Büyük Patlama’nın (big bang) tersi olan, Büyük Çöküş ya da Büyük Sıçrama (big bounce) deniliyor.

© NASA

Planck Yıldızı

Planck yıldızları gerçekten varsa, bazılarının gece gökyüzümüzde patladığını gözlemek mümkün olabilir.

Ancak, henüz hiçbirini takip edemedik.

Onlar erken evrende miydiler?

Planck yıldızlarının erken evrende, ilkel kara delikler şeklinde olması mümkün.

Bunlardan bazılarını bulabilirsek, bir Planck yıldızımız olabilir.

Bazılarını çoktan gördük mü?

Kaynak: Wikipedia © Linfoxman

Planck yıldızları patladığında büyük miktarlarda gama ışını yaydığını düşünüyoruz.

Evrende zaten birçok gamma ışını patlaması tespit etmiştik.

Gözlemlediğimiz bu patlamalardan bazıları Planck yıldızları olabilir mi?

© Getty

Boyutları ne?

Döngü de döngü

Büyük Sıçrama

Einstein yardıma geliyor

Uzayı çok daha küçük parçalara bölerek çalışır.

Uzay-zamanının sürekli bir düzlem değil, daha ziyade bir araya getirilmiş çok sayıda küçük ‘ilmek’ olduğunu göstermektedir.

Bu teorinin bir sonucu, Büyük Patlama’nın olmadığı, bunun yerine, Planck yıldızı teorisine iyi bir uyum sağlayan Büyük Sıçrama’nın (Big Bounce) olduğudur.

Kuantum çekim döngüleri, Einstein’ın yaklaşık bir asır önceki denklemlerine dayanan bir kuantum kütle çekim teorisine sahip olmamızı sağladı.

Kara delikler çeşitli boyutlarda olabilir, ancak Planck yıldızları da mı farklı boyutlarda? Daha küçük olanlar daha hızlı patlayabilir, bu yüzden onları evrende daha kolay tespit edebiliriz.

29

Planck Yıldızı

Planck yıldızları nasıl oluşur?

Bu yıldızlar kara deliklere benzer şekilde oluşuyor, ancak bazı önemli farklılıklar var.

2 Yolun sonu Dev yıldız ömrünün sonuna geldiğinde yakıtı biter. Bu olduğunda, artık kendi kütle çekimi altında kendini koruyamaz ve çöker.

1 Bir yıldız doğuyor Büyük kütleli bir yıldız bir toz ve gaz bulutunda doğar (bir bulutsu). Bu yıldız, Güneş kütlesinin en az 10 ila 20 katı ise, kara delik oluşturma şansına sahip olacaktır.

3 Süpernova oluyor Yıldız çöktükçe, akan madde yıldızın çekirdeğine çarpar ve süpernova olarak bilinen şiddetli bir patlamayla uzaya saçılır ve yoğun bir çekirdeği geride bırakır.

4 Planck yıldızı Bu yoğun çekirdek, mümkün olan en küçük uzunluğa (Planck uzunluğu, yani bir metrenin trilyonda birinin trilyonda biri) ulaşıncaya kadar daha da çöker ve bir Planck yıldızı oluşturur.

5 Olay ufku Planck yıldızı, ‘olay ufku’ olarak bilinen ve hiçbir şeyin (ışığın bile) çekiminden kaçamayacağı bir bölge ile çevrilidir.

6 Çok yavaş şekilde sıkışma

© Tobias Roetsch

Olay ufku aslında Planck yıldızına doğru hızla çöker, ancak güçlü kütle çekimi, zaman genişlemesine neden olur, bu da sürecin dışarıdan milyarlarca yıl süren bir olay olarak görülmesini sağlar.

8 Kara delik tozu 7 Büyük Sıçrama Sonunda, akan olay ufku, Planck yıldızına ulaşır. Bu noktada yıldız yeni bir patlamayla dışa doğru saçılır ve bir gama ışını patlaması üretir.

30

Kara deliğin ve Planck yıldızının kalıntıları, imzası uzaklardan tespit edilebilen kara delik tozu şeklinde geride kalır.

Andalucía’dan Carlos Barceló Serón ve devam ediyor: “Sahip olduğunuz evren, tekil bir noktadan gelmek yerine çökmekte olan bir önceki evrendir. Sonrasında bu evren Planck yoğunluğuna ulaşır ve tekrar genişlemeye başlayarak şimdiki evrenimizi oluşturur. Çok güzel çalışan bu döngü, Planck yıldızı teorisi için de ilham kaynağı oldu.”

Vidotto, kuantum çekimi döngüsünün, Planck Yıldızlarının ömrünü anlamada yararlı olabileceğini düşünüyor. Şöyle diyor: “Yanıtsız kalan bir sorumuz var: Bu cisimlerin ömrü nedir? Bir Planck yıldızının ömrü ne kadar olabilir? Bu soruyu yanıtlamak için bir kuantum kütle çekimi teorisine ihtiyaç duyuyoruz ve hesaplamayı yapmak için kuantum çekim döngüsü araçlarını kullanıyoruz. Bu çok heyecan verici çünkü bu araçları somut bir senaryoya uygulamak ve bir şeylerin keşfedilmesine yardımcı olmak, kuantum kütle çekimi üzerinde çalışan insanlar için oldukça motive edici.”

Büyük Sıçrama (big bounce) teorisi, evrenin atomlar parçalanıncaya kadar hızlanarak genişlemeye devam etmesini temel alan ısı ölümü teorisinin (big freeze) gölgesinde kalırken, bir yandan Planck yıldızı teorisine katkıda bulunuyor.

Vidotto, “bir kara deliğin içinde de bir miktar sıçrama olması gerekir diye düşünüyoruz” diyor. “Yaklaşımımızda yeni olan şey, sıçrama aşaması garip yeni

bir evrene yol açmıyorsa ve sadece kara deliğin geleceğinde olan yeni bir aşama ise, bu durumda ne olacağını düşünmeye başlamamızdı.”

Vidotto, bunun bir ‘beyaz delik’ (white hole) fikrine benzediğini söylüyor. Beyaz delikler kara deliklerin tersi, yani her şey hapsolmak yerine serbest kalıyor. Vidotto “genişleme aşaması aslında bir patlama gibi” diyor. Bunun anlamı, eğer bir kara delik hayatında bu noktaya ulaşmışsa, böyle bir olayı görebilecek olmamız.

“Bu gözlemlenebilir bir durum ve kara delikleri araştırmak için yepyeni olanaklar sunuyor.” diyor Vidotto ve ekliyor: “Bu olayın tespit edilebilir kalıntıları olabilir. Patlamanın kara deliğin sonunu belirlemesini beklemiyoruz ama kara delik tozu gibi yeni bir kalıntı aşaması olmasını bekliyoruz.”

Kara deliklerin bir şekilde buharlaşabileceği fikri Stephen Hawking tarafından dile getirilmişti. Hawking, kara deliklerin ‘Hawking radyasyonu’ şeklinde bilgi sızdırabileceğini ve bunun bilgi paradoksuna potansiyel bir çözüm sunabileceğini söylemişti.

Hawking’in önerisine göre, kara delik yavaş yavaş buharlaşacak ve tamamen yok olana kadar daha fazla Hawking radyasyonu sızdıracaktı. Ancak Planck yıldızı teorisi bunu daha da ileri götürüyor ve kaçan şeyin sadece Hawking radyasyonu olmadığını, sıçrama aşaması

Kara delikler hakkında beş gerçek Planck yıldızlarında çok önemli bir rol oynayan bu sıra dışı cisimler hakkında bildiğimiz beş şey: Farklı boyutlarda olabilirler Kara deliklerin boyutları mikroskobikten süper kütleli kara deliklere kadar değişebilir.

Güneşimizden milyarlarca kat daha büyük olabilirler ve galaksilerin merkezinde bulunurlar.

Terçekten hızlı büyürler Altta: Mevcut anlayışımız ışığında baktığımızda bilgi, kara deliğin içinde bir yerlerde yaşamalıdır.

Erken evrendeki kara delikler bir şekilde gerçekten çok hızlı büyüdüler ve Büyük Patlama’dan sadece bir milyar yıl sonra süper kütleli statüye ulaştılar.

Ancak, bilim insanları nasıl böyle olduğundan tam olarak emin değiller.

Birinin fotoğrafını çekmeyi başardık Nisan 2019’da Event Horizon Telescope (EHT) projesinden gökbilimciler, yakındaki M87 galaksisinde bulunan bir kara deliğin ilk görüntüsünü aldıklarını açıkladılar.

İsmine rağmen, gerçekten parlak olabilir

© Tobias Roetsch

Kara deliğin kendisi gizli kalmasına rağmen, bazı süper kütleli kara delikler, aşırı ısıtılmış malzemeden oluşan ve dönen disklerle çevrilidir. Bunlar kuasar olarak bilinir ve teleskoplarla kolayca tespit edilebilir.

Eksik bir kara delik sınıfı var Gökbilimciler, evrende orta-kütleli kara delik tipinin bol miktarda olabileceğine inanıyorlar.

Ancak, şimdiye kadar birçoğunu bulmakta çok zorlandık.

© Nicholas Forder

Planck Yıldızı Altta: Bir kara deliğin kütle çekimi o kadar güçlüdür ki, ışık bir yörünge yoluna zorlanarak foton küresi oluşturur.

bittiğinde aslında her şeyin Planck yıldızından kaçacağını öne sürüyor.

Seron, teori ile ilgili bazı sorunlar olduğunu ancak özellikle bu sürecin milyarlarca yıl sürmesinin test etmeyi zorlaştırdığını belirtiyor ve ekliyor: “Fikirler teorik olarak oldukça iyi ancak problem şu ki, gerçek senaryolarda bunların kanıtlanması çok zor görünüyor.

Tek şans, bu cisimlerin bazılarının uzun zamandır buharlaşıyor olması. Evrenin başlangıcında küçük kütleli cisimler olarak oluşan Planck yıldızları şimdi buharlaşmanın son aşamalarındalar ve gökyüzünde gördüğünüz bazı patlamalara yol açıyor olabilirler.”

Bu patlamalar, Vidotto’nun özellikle ilgilendiği bir konu. Bu nesnelerin bazıları, eğer gerçekten varlarsa, erken evrende var olmuş olabilirler. Böylece, yeterince zaman geçtiği için, çoktan patlamış olmaları mümkün ve olanların sonuçlarını görebiliriz. “Astrofizikçiler arasında, ilkel kara deliklerin mevcut olma ihtimali konusunda bir fikir birliği var gibi görünüyor” diyor Vidotto.

“Bunlar çok erken evrende oluşan kara delikler ve birçok farklı boyuta sahip olabilirler. Özellikle daha küçük olanlarla ilgileniyoruz, böylece bir kara deliğin oluşması ve Planck yıldızı aşamasından geçip patlaması için gereken zaman nispeten kısa olabilir.”

32

“Kara deliğin içinde bir tekillik yok, bir Planck yıldızı var... Buna oldukça eminim” Francesca Vidotto Bu tür olaylar, evrendeki en parlak olaylar arasında olan gama ışını patlamaları şeklinde olacaktır. Bunlardan bazılarının, nötron yıldızları ve kara delikler gibi iki cisim bir araya geldiğinde üretildiği düşünülüyor. Ayrıca, süper-dev yıldızlar süpernovaya dönüştüğünde de üretilebilirler. Diğer taraftan, kara delikler gerçekten içinde Planck yıldızları barındırıyorsa, bazı gama ışını patlamaları, erken evrende patlayan ilkel kara deliklerin sonucu olabilir.

Liberati, “Asıl fikre göre, bunlar milyarlarca ve milyarlarca yıl boyunca var olabilirler ve bugün, erken evrende bir süpernova gibi oluşmuş olan Planck yıldızlarının patladığını görebiliriz” diyor. “Onlar şimdi geri sıçrama yapıyor olabilirler ve bu tür patlamalardan gelen sinyali şimdi görebiliriz.”

Diğer taraftan, Planck yıldızları fikri tartışmalı bir konu olmaya devam ediyor. Öncelikle, var olduklarını kanıtlamak biraz güç, çünkü ilkel kara delikleri tespit etmek için erken evrene bakmak oldukça zor.

Bazıları teorik olarak düşünülse de, onları bulmak çok daha zor ve bu nedenle bir Planck yıldızı ile ilişkili herhangi bir olayı görmek gerçekten çok güç. Ayrıca, evren hakkındaki Büyük Sıçrama fikri, artan bir hızla genişlediğini bildiğimiz evrene dair gözlemlerimizin çoğuna aykırı görünüyor.

Ancak Vidotto, Planck yıldızlarının gerçekten var olduğu konusunda umutlu.

Hem onların var olduğunu ispatlamak için teorik çalışmalar hem de onları aramak için yapılan gözlemler devam ediyor. Araştırmacılar, Planck yıldızlarının bazı özelliklerini tahmin etmede yararlı olabilecek yeni kuantum çekim döngüsü araçları geliştiriyor ve belki de bize, bir patlamayı tespit edersek neyi görmeyi bekleyebileceğimizi söyleyebilirler. “Planck yıldızları fikri bazı eski fikirleri bir araya getiriyor, ancak bunu farklı bir şekilde yapıyor ve bu sayede araştırmalara yeni bir yol açacak” diyor Vidotto ve ekliyor: “Kara deliklerin içinde bir tekillik olmadığı ve bir Planck yıldızı olduğu fikri oldukça ikna olduğum bir şey.”

SADECE

8 TL

,90

SAKIN KAÇIRMAYIN!

SALGIN TÜM DÜNYA ÜLKELERI GIBI BIZI DE VURDU. ÖNCEKI SALGINLARDA NELER YAPILMIŞTI, BUNU ATLATMAK IÇIN NELER YAPMALIYIZ?

Ayrıca yeni icatlar, ilginç makaleler, birbirinden ilginç görseller,

POPULAR SCIENCE NISAN SAYISINDA SIZI BEKLIYOR.

Uzman Görüşü

Güneş döngüleri 1996

Güneş 11 yıllık bir döngüde sakin bir gaz topundan Güneş Sistemi’nin derinliklerine nüfuz eden kızgın bir boğaya dönüşüyor. Bu döngülerin nedenini bir uzmanla konuştuk.

G

üneş lekeleri, patlamaları, Güneş’in sıcak taçküresi ve kromosferi, Güneş rüzgarları ve Dünya’daki kuzey ışıkları, Güneş’in içinde çalışan manyetik bir dinamo tarafından oluşturuluyor. Bu dinamo döngüsel bir mekanizmaya sahip ve bir döngüsünü 11 yılda tamamlıyor. Bu döngüyü anlamak için dedektif gibi çalışmamız gerekli.

Ancak “parayı takip etmek” yerine, biz enerjiyi takip ediyoruz. Hikayemiz Güneş’in merkezinde, nükleer füzyonun hidrojeni helyuma çevirdiği, ortaya enerjinin çıktığı ve sıcaklıkların 15 milyon Kelvin derecesine ulaştığı çekirdeğinde başlıyor.

Bu enerji dışarıya, yüzeyin yüzde 70’i kadar uzaklığa radyasyon ile taşınıyor.

Arkasından taşıma işini konvektif hareketler üstleniyor. Bu konvektif hareketler sıcaklık farkından dolayı ortaya çıkıyor. Güneş’in viskozitesi çok düşük olduğu için, bu hareketler çok çalkantılı gerçekleşiyor.

Konvektif hareketler Güneş’in kendi etrafında dönüşü ile etkileşime geçiyor. Güneş kendi etrafında ekvatoruna göre 25 günde bir tur atıyor. Küçük ölçekli bu konvektif hareketler ile büyük ölçekli Güneş rotasyonu arasındaki etkileşim, yüksek düzeyde gerilime neden olduğu için önemli. Bu gerilim, kutupların ekvatordan daha yavaş dönmesine neden oluyor. Kutuplar, kendi çevresindeki bir turu 33,5 günde tamamlıyor.

Güneş dinamosunu anlamak için bir sicim (manyetik alan çizgisi) düşünün.

Kuzey kutbundan güney kutbuna uzanan bu sicim, güney kutbundaki konvektif alandan geçiyor. Kutuplarda bu sicim 33,5 günde bir, ekvatorda ise 25 günde bir tur atıyor. Yıllar sonunda bu sicim doğal olarak gerilmiş oluyor. Bu gerilim dinamo sürecinin yarısı. İkinci yarı, bu alan yüzeye yükselecek kadar güçlü hale geldiğinde gerçekleşiyor. Patlama sürecinde, yükselen akı tüpü Corolis kuvveti nedeniyle Güneş’in dönüşünden etkileniyor ve “eğiliyor”. Böyle olunca, pozitif ve negatif manyetik polaritesi arasında küçük bir kuzey-güney ayrımı ortaya çıkıyor. Farklı aktif bölgelerde oluşan bu kuzey-güney ayrımı, birkaç yıl boyunca daha üst üste biniyor ve yeni bir kutup alanı oluşturuyor. Bu alan, eskiden orada olan alanın ters yükünde. İşte bu, 11 yılda bir gerçekleşen Güneş döngüsü.

34

Döngü 23 minimum

1997 1998

1999

1997 yılında Güneş 23. döngüsünde mimimum aktivite seviyesine indi.

Bu noktada manyetik alanlar görece olarak sakinleşti. Bunu, Güneş’in üzerinde görülen lekelerin sayısının düşüklüğü ile anlayabiliyoruz.

Oransız yüzey rotasyonunun etkisi ile manyetik alan yavaş yavaş karışmaya başlayacak.

2000

2001

2002

2003

KİMLİK KARTI

2004

Dr. Robert Cameron

Cameron, Almanya Göttingen’deki Max Planck Institute for Solar System Research’de çalışıyor. Uzmanlık alanı, Güneş’in garip aktivitelerini anlamak.

Güneş’in lekelerini, yüzey altı akımlarını ve Güneş döngülerini araştırdığı çalışmaları, 11 yıllık bu bulmacayı açıklaması için yeterli deneyime sahip olmasını sağlıyor.

Döngü 23 maksimum

23. döngüdeki maksimum Güneş lekesi aktivitesi 2001 yılında görüldü. Bir sonraki döngüden çok daha fazlaydı. Bu da, bu noktada manyetik alan çizgilerinin en dolaşık noktaya geldiğini gösteriyor.

Bu, zamanla ortaya daha çok Güneş lekesinin ve daha çok Güneş aktivitesinin çıkmasına neden olacak. Örneğin, daha fazla Taçküre kütle atımı gerçekleşecek ve Güneş daha fazla yüksek enerjili parçacık salacak. Bunlar Dünya’da muhteşem kuzey ışıkları olarak görülecekler.

Uzman Görüşü: Güneş döngüleri Döngü 24 maksimum

2013

2014 yılı civarında, döngü 24, maksimum seviyeye ulaşıyor. Daha önce döngü 23 maksimumu anlatırken belirttiğimiz gibi, döngü 23’ün maksimumu 24’ünkinden çok daha yoğundu. Manyetik alan o kadar düzensiz hale geldi ki, o yılın ekim ayında sadece beş gün içinde dört Güneş patlaması gerçekleşti.

2012 2014

2011

2015 2010 2017 2016

2009

2008

2007 2006

Döngü 24 minimum

Manyetik alan çizgileri daha uyumlu durumda geldikçe, Güneş’in aktivitesi bir kere daha yavaşlıyor. 2008’de Güneş çok pasifti. 2008 aralık ayında sadece iki düşük yoğunluklu Güneş lekesi tespit edildi. Güneş rüzgarları da daha yavaş ve daha az yoğundu.

35

© NASA/ESA; Nicholas Forder

2005

Š Tobias Roetsch

G Nesneleri

36

G Nesneleri

EVRENİN GİZEMLERİ

GALAKSİMİZDEKİ KARA DELİĞİN YÖRÜNGESİNDE DÖNEN NESNELER Sagittarius A*’nın çevresinde altı gizemli nesne tespit edildi! Belki daha fazlası da var…

David Crookes

S

amanyolu’nun kalbinde, Sagittarius A* olarak adlandırılan bir kara delik bulunuyor. Dünya’dan 26.000 ışık yılı uzakta olduğunu ve kütlesinin Güneş’in 4 milyon katı olduğunu biliyoruz.

Geçtiğimiz yıl çevresinin soğuk bir gaz halesi ile çevrili olduğunu da tespit ettik.

Ayrıca manyetik alanlar yüzünden diğer galaksilerdeki benzer arkadaşlarından daha sessiz olabileceğini tahmin ediyoruz.

Emin olmadığımız şeylerden biri ise, çevresinde keşfettiğimiz altı garip gök cisminin ne olduğu. Sagittarius A* veya kısa adı ile Sgr A*’nın yörüngesinde dönen bu nesneler galaksinin merkezinden birkaç yüz astronomik birim uzaklıkta.

Yörüngede bir turlarını 170 ila 1.600 yılda tamamlıyorlar.

Bu nesneler hakkında yayımlanan bir araştırma makalesinin yazarlarından biri olan, UCLA’den fizik ve astronomi profesörü Andrea Ghez, “bu nesneler gaz gibi görünüyor ve yıldız gibi davranıyorlar” diyor. Ancak bu yeni nesne sınıfının tam olarak ne olduğu hala belirlenemedi ve bu konuda araştırmalar yürüten ekiplerin ürettiği potansiyel teoriler de birbiri ile

uyuşmuyor.

Bu nesnelerden biri olan G2, 2014’te süper kütleli kara deliğe çok yaklaştığında astronomların kafasını karıştırmaya başladı. 2011’de Almanya’da bir ekip tarafından keşfedilmişti ve kara deliğe yaklaştığında parçalanacağı ve bir radyasyon patlamasına neden olacağı

37

EVRENİN GİZEMLERİ RAKAMLARLA

G NESNELERİ

6

Şimdiye kadar bulunmuş olan G nesnelerinin sayısı

0,13

Sgr A* kara deliğine ışık yılı cinsinden uzaklığı

G nesnelerinin boyutu (kilometre cinsinden) Bu mesafe Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 100 katı.

170

Bir G nesnesinin en kısa yörünge periyodu (yıl cinsinden)

1.600

Bir G nesnesinin en uzun yörünge periyodu (yıl cinsinden)

1974

Sagittarius A* kara deliğinin keşfedildiği tarih

2005

İlk G nesnesinin gözlemlendiği tarih

4 mİlYon GÜNEŞ

Kara deliğin devasa kütlesi

26.000

Dünya ile Sgr A* kara deliği arasındaki uzaklık (ışık yılı cinsinden)

38

Üstte: Bu nesneler, Sgr A*’nın yoğun etkisi yüzünden birleşmeye zorlanmış ikili yıldızlar tarafından oluşturulmuş olabilir.

Sağda: Astronomlar G2’nin buluta yaklaşmasını ESO’ya ait ‘Very Large Telescope’ ile gözlemlerken, bulutun farklı parçalarının yörünge rotası üzerinde nerelerde olduğunu tespit edebildi.

düşünülüyordu.

Oysa, böyle olmadı. Kara deliğe yaklaştığında uzamaya başladı, gazla kaplı dış çeperinin büyük kısmı parçalansa da, hayatta kaldı ve yoluna devam etti, bir kez daha kompakt bir form aldı. Ghez “kara delikten uzaktayken sıradan bir nesne gibi görünüyordu, ancak yakınlaştıkça şekli değişti ve uzamaya başladı” diyor.

Bu aşamada G2, bir outlier (kendine özgü, aykırı nesne) olarak değerlendirilebilirdi.

Ancak 2005’te astronomlar Sgr A* yakınlarında benzer bir garip nesne daha tespit etmişlerdi. G1 adı verilen bu nesnenin de varlığını bilen Ghez, G1 ve G2’nin büyük bir nesne sınıfının bir parçası olup olmadığını merak etmeye başladı.

Bunun üzerine Ghez ve arkadaşları Hawaii’deki W.M. Keck gözlemevinin 13 yıllık veri arşivini taradılar. Benzer özellikler gösteren dört nesne daha buldular. Bu nesnelere de G3, G4, G5 ve G6 isimleri verildi. Nesne grubu ise “G Nesneleri” olarak adlandırıldı.

Elbette bu yeni keşif, astronomları çok heyecanlandırmıştı. Araştırmada Ghez

“ Her geçİşte, kara delİğİn GELGİT KUVVETLERİ G nesnelerİnİn dış katmanlarından bİr mİktar MADDE koparabİlİyor.” Mark Morris

ile birlikte çalışan ve UCLA’da fizik ve astronomi profesörü olan Mark Morris, “Bu tür nesneler daha önce hiçbir ortamda görülmemişti” diyor. “Yıldızlararası standartlara göre tozdan oluşan fotosferleri çok soğuk olmalı ve güçlü bir morötesi radyasyonun söz konusu olduğu bir bölgede bulundukları için, kısmen iyonlaşmış olmalılar. Çok sıcak hidrojen atomu kaynaklı emisyonlarda görülüyorlar ve buna da daha önce hiç rastlanmamıştı.

En ilginç tarafı da, sadece kara delik çevresinde bulunuyor olmaları.”

G3 ile G6 arası nesnelerin süper kütleli kara delik çevresindeki yörüngeleri G1 ve G2’den farklı. Bu da birbirlerinden bağımsız olarak geliştiklerini gösteriyor.

Ancak Sgr A* ile ilgili davranışları birbirine benziyor. Morris, “her geçişte, kara deliğin gelgit kuvvetleri G nesnelerinin

© ESO

© ESO

15 MİLYAR

G Nesneleri altında parçalanmaları gerekirdi. Oysa gözlemlediğimiz iki G nesnesi de bu noktadan sağ salim çıkıp yola devam etti” diyor. Bu arada, G2 nesnesinin dış kabuğunun dramatik bir şekilde esnediğinin de altını çiziyor. Ancak, gazın içindeki toz Sgr A*’ya yaklaştığında genleşmiyor. Bu, G nesnelerinin içinde güçlü bir kütleçekimine sahip yıldızların olduğunu gösteriyor olabilir. Böyle olunca, G nesnelerinin kara deliğin devasa kütleçekiminden nasıl canlı kurtulduğunu da açıklamak mümkün oluyor. Peki bu nesneler nasıl ortaya çıktı?

UCLA astronomlarına göre bu altı nesne,

Farklı yörüngeler

süper kütleli kara deliğin güçlü kütleçekimi gücü altında birbirine kaynayan ikili yıldızlar olabilir. Bir başka deyişle, Ghez’e göre, birbirinin çevresinde dönen iki yıldız, bir milyon yıl içinde yüksek kütleçekimi güçlerinin etkisi altında birbirine doğru çekilip kaynaşmış olmalı.

Morris “Birleşen ikili yıldızlar hipotezi, bir süper kütleli kara deliğe çok yakın bir yörüngede dönen ikili yıldızların başına teorik olarak neler geleceğini anlatan tanıma uyuyor” diyor. “İkili yıldızlar galakside bol bol bulunuyor. Bu durumda galaksinin merkezinde de olma ihtimalleri var. Bu kadar bol bulundukları için teorimizin içine oturmaları da kolay oluyor.”

Morris’e göre dikkate değer bir başka

G1 ve G2, kara delik çevresinde benzer bir yörünge izliyor, ancak G3 ile G6 arası nesnelerin yörüngeleri çok farklı. Yörüngede bir turu tamamlama süreleri 170 ila 1.600 yıl arasında değişiyor. © JAnna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group

dış katmanlarından bir miktar madde koparabiliyor” diyor. “Bunu hem G1 hem de G2 nesnelerinde gözlemledik.”

Morris’e göre bunun iki farklı açıklaması olabilir. “Bunlar ya gaz bulutu ya da yıldız.

Bu konuda, Almanya’dan Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics ekibi ile Amerika’daki bizim UCLA ekibimiz arasında bir tartışma yaşanıyor” diyor.

Morris, kendi ekibinin, G nesnelerinin çevresinde gaz ve tozdan oluşan bir koza bulunan yıldızlar olduğu tezini savunduğunu söylüyor. “Tamamen farklı bir şey olabilirler mi?” diye de soruyor.

“Evet, ancak yine de hemen hemen bütün olasılıkları değerlendirdik ve bir alternatif hipotez ortaya çıkacaksa, bu son derece ilginç ve beklenmedik olmalı.”

Alman ekibinin öne sürdüğü, bu nesnelerin kompakt gaz ve toz bulutları olduğunu iddia eden rakip teoriyi kesinlikle reddediyor. Ona göre, eğer böyle olsaydı, bu nesneler parçalanırdı. “Kara deliğe en yakın noktadan geçerken gelgit etkisi

G NESNELERİ NASIL DAVRANIYOR? G nesnelerinin kendilerine özgü bir sınıfa ait olduğu düşünülüyor.

Süper kütleli kara delik

Kara deliğe uzaklık

Son zamanlarda gerçekleştirilen bir çalışmaya göre, G nesnelerinin kara deliğe yaklaştıklarında parçalanmamalarının nedeni, ortalarında yıldız boyutunda bir kütle olması.

G nesneleri kara delikten 0,04 parsek uzaklıkta. Bu da oldukça yakın olduklarını ancak olay ufkuna düşmeyecek kadar da uzak olduklarını gösteriyor.

Gaz ve toz G nesnelerinin üzerinde yapılan gözlemler onların gaz ve toz karışımından oluştuğunu gösteriyor. Kara deliğe yaklaştıklarında gelgit etkisi altında esniyorlar.

Sürekli hareket halinde Bir G nesnesi, yakın geçişten sonra kara delikten uzaklaştığında şekli bozulmuş oluyor, ancak yörüngede yoluna devam ederken tekrar eski kompakt haline dönüşüyor.

© Tobias Roetsch

Merkezde bir yıldız

G nesneleri Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A*’nın çevresinde dönüyor. G2 2014’te keşfedildiğinde, kara deliğe yaklaşınca parçalanacağı düşünülüyordu, ancak öyle olmadı.

39

hipotez ise, galaksinin merkezindeki yıldızların, buradaki yüksek yıldız yoğunluğu nedeni ile birbirine çok yakın durmaları sonucunda çarpışma olasılıklarının yüksek olması. “Çarpışma sonucunda yıldızın atmosferinin büyük kısmı ayrışabilir ve geriye şişkin, soğuk ve tozlu nesneler kalır. Bu tanım da G nesnelerine uyuyor” diyor. “Bu şişkin yıldızların sakinleşmesi için çok zaman geçmesi gerekiyor.”

Bir grup bilim insanı, bu nesnelerin, çevresinde toplanma diski olan önyıldızlar olduğunu düşünüyor. Morris bu düşünceye, “ancak bu durumda nesneler çok genç olmalılar. Bu hipotezin geçerli olabilmesi için yeteri kadar yakın zamanda yıldız oluşumu gerçekleşip gerçekleşmediğini sorgulamamız gerekiyor” diyerek karşı çıkıyor. Morris, Alman ekibin teorisi hakkında ise, “gaz bulutu hipotezinin olanaksız olduğunu kabul etmeye yanaşmıyorlar. Böyle bir bulutun, kara deliğin yanından geçerken, buradaki gazların yüksek harici basıncı sayesinde parçalanmadan durabileceğini savunuyorlar. Ben yine de bu basıncın, gelgit kuvveti altında bulutun dağılmasını engelleyemeyeceğini düşünüyorum” diyor.

Bu nesnelerin koza içindeki yıldızlar olduğu hipotezi hakkında gösterilen kanıtlar, nesnelerin kara delik çevresinde bulunan yörüngelerindeki açısal

© ESO

EVRENİN GİZEMLERİ

momentumları ile de destekleniyor. Morris, “Kara delik çevresindeki yörüngelerinde açısal momentuma sahip oldukları için, nasıl Dünya Güneş’e doğru çekilmeden onun çevresindeki yörüngesinde ilerliyorsa, onlar da bu şekilde yollarına devam ediyorlar.

Bu durumda yıldız olma olasılıkları büyük, zira bu açısal momentumu yok etmenin bir yolu yok” diyor. Eğer G nesneleri gerçekten birleşmiş ikili yıldızlarsa, bu durumda astronomi ve bilimsel anlayış için etkili sonuçları olacak demektir. G3 ile G6 arası nesnelerin keşfini ve onlar üzerinde yapılan çalışmaları açıklayan makalede, ikili yıldızların kara delikler tarafından birleşmeye zorlandığı öne sürüyor.

Ghez bu açıklamada şöyle diyor: “Gözlemlediğimiz ve anlayamadığımız yıldızların çoğu, zamanla sakinleşmiş büyük birleşmelerin sonucunda ortaya çıkmış olabilirler. Galaksi ve kara deliklerin nasıl evrim geçirdiğini öğrenme aşamasındayız. İkili yıldızların birbirleri

Üstte: Astronomlar G2’nin Sgr A*’ya yaklaşınca parçalanacağını düşünüyordu.

Sağda: 2014’te Chandra kullanılarak Sgr A* ve G2 arasındaki etkileşim incelenirken, süper kütleli kara delikten fışkıran büyük bir x-ışını patlaması tespit edildi.

G2’NİN KAŞİFİ İLE ÖZEL RÖPORTAJ G2, 2011’de Almanya’daki Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics’ten astronom Stefan Gillessen tarafından keşfedildi. Stefan, bu nesnenin kompakt bir gaz bulutu olduğuna inanıyor.

© ESO

G2, 2014’te Sgr A*’ya yaklaştı.

Yoluna herhangi bir hasar almadan devam edebilmesi sizin için sürpriz oldu mu?

Aslında o kadar da şaşırmadım. Daha önce yaptığımız simülasyonlar zaten bir çarpışma olmayacağını gösteriyordu. Gazların Sgr A*’nın çevresinden dolaşacağını düşünüyorduk.

40

Bu nesnenin tamamen parçalanmasını engelleyen şey neydi?

Bir nesne kara deliğe doğru yaklaşırken santrifüj güçleri ve kütleçekimi güçleri arasında bir denge oluşuyor. Aslında nesnenin kara deliğe düşmesi oldukça zor. Küresel bir nesne için çok iyi bir denge söz

konusu, ancak şekli bozuk ise ileri geri sallanıp duruyor.

G2’nin yörüngesi çok eksantrik olduğundan, kara deliğe sadece gelgit kuvvetlerinin devreye girmesi sonucunda yaklaştığı düşünülebilir. Nesnenin gelgit kuvveti nedeniyle parçalanması için başka hiçbir kuvvetin etkisinde olmaması gerekir.

Bu, içinde yıldız kütlesi olduğu teorisini ortadan kaldırır mı?

Bunu kanıtlamak zor. Teoride bir şeyi görünmeyecek kadar küçük veya sıcak hale getirebilirsiniz, ancak bunu test etmek çok zordur. Problem işte burada başlıyor. Bunların bir gaz kütlesi olduğunu düşünmemin nedeni galaksinin her yerinde gaz olması.

Merkezde bir yıldız kütlesi olduğuna karşı çıkan güçlü teoriler var mı?

G2’nin yavaşladığı kanıtlandı.

Bu da gazın kütleçekimi ile bağlı olmadığına işaret ediyor.

Gaz azalırken yıldızın orijinal yörüngede yoluna devam etmesi beklenir. Ancak, dışarı çıkan herhangi bir şey görmedik.

Bir teroriye göre bu nesneler birbirine çarpıp birleşen ikili yıldızlardan oluşuyor. Çarpışınca çevrelerinde gazdan ve tozdan bir koza oluşuyor. Ancak galaksinin merkezinde gördüğümüz az sayıdaki yıldızın birleşip 6 tane G nesnesi oluşturma ihtimali oldukça düşük. Yıldız birleşmeleri çok nadir görülür ve birleşmek için önce milyonlarca yıl boyunca yaşamaları gereklidir.

G Nesneleri

TEORİLER Bu gizemli gaz ve toz bulutlarının merkezinde gerçekten bir yıldız mı var? İkili yıldızlar birleşebiliyor Doğru olma ihtimali en yüksek iki senaryodan biri, G nesnelerinin çevresi gaz ve tozdan oluşan bir katmanla kaplı birleşmiş ikili yıldızlar olduğu. Kara deliklere çok yaklaştıklarında kütleçekimi nedeniyle bozuluyorlar ve çarpışma ihtimalleri artıyor.

Bu tür olaylarda dışarı madde çıktığı için, ortadaki yıldız kütlesi gizleniyor.

katkıyı sağlamıyorlar, ancak yine de bu olay, geçtiğimiz yıl Eylül ayında UCLA ekibinin 24 yıldır gözlemlediği kara delikteki en parlak ışığı tespit etmesinin nedeni olabilir.

Bu sırada galaksimiz kendine harika bir yıldızlararası gaz ve toz ziyafeti çekiyor olmalı. UCLA ekibi şimdi de daha fazla G nesnesi bulabilir miyiz diye araştırma yapıyor ve şimdiden bazı adaylar bulduklarını açıkladılar bile.

Morris, “yeni G nesneleri belirlemeye devam edeceğiz.

Yeni araştırmalar sayesinde yörüngelerini daha iyi tespit etme imkanına sahip olacağız” diyor. “Yeni nesil büyük teleskoplar buralarda neler olduğunu ve G nesneleri yörüngelerinde ilerlerken kara deliğe çok yaklaştıklarında neler yaşandığını daha detaylı görmemize imkân verecek.

Her geçişte ne kadar kütle kaybettiklerini de tespit edebileceğiz.”

Buradaki ana hedeflerden biri, henüz birleşmemiş ancak ileride birleşip bir G nesnesi oluşturma ihtimali olan ikili yıldızlar bulmak. Aynı zamanda, bir G nesnesi yanından geçtiğinde kara deliklerdeki aktivitenin yükselip yükselmediğini de öğrenmek istiyorlar.

Morris, “Şu anda yanıtını aradığımız soru bu” diyor. “Geçtiğimiz yıl kara delik devasa bir parlama yaptığında gerçekleştirilen kızılötesi gözlemin sonuç raporunu bir süre önce yayımladık. Bu parlamayı birkaç yıl önce gerçekleşen G nesnesi geçişi ile ilişkilendirebilir miyiz? Yoksa bu, sadece kara deliğin içine düşen gelişigüzel bir madde öbeği nedeniyle mi gerçekleşti?” Emin olduğumuz tek şey, G nesnesi fenomeninin göz ardı edilemeyecek bir olay olduğu. Karşımızda çözmemiz gereken gizemli bir bulmaca daha duruyor…

Kaynak S2 yıldızı Eğer G nesneleri sadece gaz bulutları ise, bu durumda bir teoriye göre, bu nesneler S2 yıldızının kara delik yörüngesinde dönerken dışarı attığı maddelerden oluşuyor olabilir. G1 ve G2 benzer yörüngeler izliyor ve bu yüzden aynı gaz akımının bir parçası olabilirler. Fakat bu teori ile, G3 ve G6 arası nesnelerin yörüngelerinin neden farklı olduğu açıklanamıyor. Belki de aynı kategoride değiller.

© NASA

ve kara delik ile girdikleri etkileşim, tekil yıldızların diğer tekil yıldızlar ve kara delik ile girdikleri etkileşimden çok farklı.”

Morris, G nesnelerinin galaksilerin çekirdeğinde oluşan süper kütleli kara deliklerin büyüme süreci ile ilgili olduğunu düşünüyor. “Bu tür kara deliklerin nasıl beslendikleri ve bu kadar büyük bir kütleye sahip oldukları uzun zamandır çözülmeden duran bir problem” diyor.

“Hem yıldızlar hem de yıldızlararası gaz kara deliklerin büyümesine katkıda bulunuyor, ancak devasa kütleçekimi güçlerine rağmen kara delikler çok küçük olduğu için maddelerin onlara ulaşması, olay ufkundan geçmesi ve kara deliğin bir parçası olması çok zor.”

“Problemin bir kısmını açısal momentum oluşturuyor. Yörüngede dönen gazlar ve yıldızlar açısal momentuma sahip oldukları için, kara deliklere genelde fazla yaklaşamazlar. Açısal momentum santrifüj bariyeri denen bir engel çıkarır ve bu da kara deliğin beslenmesini zorlaştırır. Ancak, G nesneleri kara deliğe çok yaklaştığında çevresindeki gazlar uzaklaşabilir ve bu gazlar kara deliğe doğru çekilen madde akışına katılıp sonunda içeri çekilebilir.”

Eğer bu teori doğruysa, G nesnelerinin kara deliklerin büyümesine katkıda bulunduğu sonucu çıkıyor. Büyük ihtimalle en büyük

G nesnelerinin ne olduğu hakkındaki bir başka teori de, bunların, kara delik çevresinde yüksek oranda eksantrik yörüngelerde dolaşan tozlu iyonize gaz bulutları olduğu.

Teoriye göre, yıldızların, ışığı dışarı veremeyecek kadar kalın gaz bulutları içinde var olması çok nadir görülen bir olay. G2’nin kara deliğe yaklaştığında yavaşladığı tespit edildi, bu da yoğun yıldızlarda görülmeyen bir etkinlik.

41

© ESO

Kompakt gaz bulutları

Uzay kahramanları

Evreni daha iyi anlamamızı sağlayan

altı kadın ve altı erkek... Hikayeleri

birbiriyle ilginç bir şekilde bağlantılı.

© Getty

Giles Sparrow

42

© DEA / G. Dagli orti / Getty

Uzay kahramanları Galileo’nun gezegeni: Jüpiter Jüpiter, Güneş Sistemi’nin en büyük gezegenidir. Hacmi Dünya’nın 1.321, kütlesi ise 318 katıdır. Adını Romalıların gökyüzü ve gök gürültüsü tanrısı Jüpiter’den alır. Güneş, Ay ve Venüs’ten sonra gökyüzündeki en parlak dördüncü nesnedir.

Galileo Galilei Büyük İtalyan astronom ve fizikçi Galileo, bilime olan ilgisini müzisyen babasından aldı. Vincenzo Galilei, modern gitarların atası sayılabilecek lut enstrümanının virtüözüydü. Aynı zamanda deneyler ve matematik sayesinde, bir tel ve onun çıkardığı nota arasındaki ilişkiyi doğru bir şekilde tarif eden yeni bir yasa türetmiş bir müzik teorisyeniydi. Vincenzo’nun buluşları, oğluna, “doğa felsefesi” ile ilgili soruları yanıtlamak için matematiksel yaklaşımlar kullanma konusunda ilham verdi. Galileo, eskimiş Dünya görüşleriyle mücadele ederken hep bu yaklaşımı kullandı.

Galileo 17 yaşında Pisa Üniversitesine girdi ve babasının önerisi üzerine tıp okumaya başladı. İlk büyük buluşunu (bir sarkacın, salınımlarının genişliğine bakılmaksızın düzenli bir periyodu vardır) Pisa katedralinde sallanan bir lambayı izlerken yaptı. Bu keşfini daha sonra bir pratik alete dönüştürerek, hastaların nabzını ölçmek için kullandı. Ardından matematik üzerine yoğunlaştı ve 25 yaşında profesör oldu.

Galileo hayatı boyunca mali zorluklarla yaşadı. Babası öldüğünde annesi ve üç kardeşinin, daha sonra da kendi eşinin ve üç çocuğunun bakımı onun omuzlarına kaldı. Gelirini artırmak için özel dersler vermeye ve icatlarını satmaya başladı. Daha sonra Venedik Cumhuriyeti’ndeki Padua kentinde iyi maaşlı bir işe girdi. Burada, 1609 yılında Hollanda’da icat edilmiş müthiş

bir cihazla tanıştı: Teleskop!

Galileo hemen kendine bir teleskop yapmak için kolları sıvadı. Kartondan bir tüpün iki ucuna taktığı merceklerle denemeler yaptı. Matematik ve deneysel alandaki yeteneği sayesinde, temel teleskop fikrini geliştirmenin yollarını buldu. Venedik hükümetine icadını gösterdiğinde hem bu icat için çok iyi bir para aldı hem de maaşı ikiye katlandı. Galileo’nun hayatı birkaç ay içinde dramatik şekilde değişti. Teleskobu ile gökyüzünde müthiş keşifler yapmaya başladı. Ay’daki dağları, sayısız soluk yıldızı ve Jüpiter’in çevresinde dönen dört küçük uyduyu keşfetti. Bu keşifler, evrendeki her şeyin Dünya’nın çevresinde döndüğü fikrinin altını oymaya başlamıştı. Polonyalı bir rahip, Nicolaus Copernicus, 1543’de Güneş merkezli bir evren teorisini ortaya atmıştı, ancak henüz onu destekleyecek gözlemsel kanıtlar bulunmamıştı. Galileo’nun, keşiflerini topladığı kitabı “Yıldız Habercisi” onu bir anda ünlü bir bilim insanı yaptı, fakat Copernicus’un modelini destekliyor olması, 1613’ten itibaren Roma Katolik Kilisesi ile ters düşmesine neden oldu. Güçlü bağlantıları sayesinde kendini bir süre korudu, ancak kavgacı kişiliği nedeniyle başı defalarca derde girdi. 1632’de yazdığı, “İki Büyük Dünya Sistemi Hakkında Diyalog” isimli kitabı yüzünden engizisyon tarafından yargılandı ve ömür boyu ev hapsi cezasına çarptırıldı.

Buna rağmen, 1642’de ölene kadar modern fizik dünyasına önemli katkılar yaptı.

Üstte: Galileo, Copernicus’un Güneş merkezli evren teorisini desteklediği için, Katolik Kilisesi ile karşı karşıya geldi.

Jüpiter’in 53 uydusu keşfedildi. Bunların en büyük dört tanesi Io, Europa, Callisto ve Ganymede isimlerini taşıyor.

Güneş Sistemi’nin kralı Jüpiter’in soluk toz halkaları var.

Bu halkalar ilk defa 1979’da keşfedildi.

Jüpiter üzerindeki Büyük Kırmızı Nokta, Dünya’yı içine alacak kadar büyük bir fırtına.

300 yıldır atmosferde varlığını sürdürüyor.

Jüpiter, aynı zamanda Güneş Sistemi’nin en hızlı dönen gezegeni.

Kendi çevresinde bir turu on saatten kısa bir sürede tamamlıyor.

O kadar hızlı dönmekte ki, ekvatoru dışarı doğru bel vermiş durumda.

Jüpiter’in ne zaman keşfedildiğini bilmek zor. Çıplak gözle görülebildiği için, ondan söz eden ilk kayıtlar milattan önce 7. ve 8. yüzyıllara kadar uzanıyor.

43

Uzay kahramanları

William Herschel William’ın ne zaman astronomi ile ilgilenmeye başladığını Sağda: Herschel, kimse bilmiyor, ancak kız kardeşi Caroline’in anılarında, müzisyen İngiltere’ye giderken yolda gece gökyüzünü tartıştıkları olarak yazıyor. İngiltere’ye geldikten kısa bir süre sonra kendi eğitilmişti ve teleskoplarını yapmaya başladı. İlk önce yerel cam 14 yaşında orduya atölyelerinden aldığı mercekleri kullandı. Sonra, istekleri katılmıştı. artınca, kendi aynalarını yapmaya ve kendi yansıtıcı teleskoplarını üretmeye başladı. William, zamanla planlarına uygun aletlere sahip oldu. Sadece gökyüzünü izlemekle kalmıyor, kuyruklu yıldızları ve keşfedilmemiş yeni gök cisimlerini arıyordu.

Teleskopları o dönemin en iyileriydi ve ünü yayılmaya başladı. İlk projesi, birbirine yakın yıldızların sistematik kataloğunu hazırlamaktı. William, geceler boyunca gökyüzünü gözlemledi ve Caroline de onun bulduklarını dikkatle not aldı. O dönemde, çoğu insan yıldızların uzayda gelişigüzel dağıldığını düşünüyordu.

Ancak, birbirine yakın yıldız çiftleri keşfeden William bu fikre katılmamaya başladı. Sayıca çok fazlaydılar ve bu, rastgele bir dizilim olamazdı. Bunlardan en azından bazıları birbirinin çevresinde dönen ikili yıldızlar olmalıydı. William, 1781’de bugün Uranüs olarak tanıdığımız gezegeni keşfetti. Boğa takımyıldızında mavimsi küresel şekli ile gezegeni ilk gördüğünde, onun bir kuyruklu yıldız olduğunu düşünmüştü. Bu garip ve katı görünümlü nesnenin Satürn’ün arkasındaki bir gezegen olabileceğini ilk defa Kraliyet Astronomu Nevil Maskelyne düşündü. Birkaç ay boyunca bu nesnenin hareketlerini adım adım takip ettiler ve bunun bir gezegen olduğu kesinleşti. Herschel, gezegene George’un Yıldızı (Kral III. George’un onuruna) adını vermeyi önerdi. Kral bu jeste karşılık William’ı kişisel astronomu yaptı ve Windsor’a yerleşmesi karşılığında ona 200 pound maaş vermeyi teklif etti. Asistanı olarak Caroline de 50 pound ek ödenek alacaktı. Herschels kardeşler müzik kariyerlerini terk ettiler ve Avrupa’nın ilk profesyonel bilim insanlarından oldular. Daha sonra sayısız keşfe imza atacaklardı…

Uranüs’ün içinde Gezegenin çekirdeği Uranüs’ün çekirdeği gezegenin çapının beşte biri büyüklüğünde ve kaya, buz ve silikattan meydana geliyor. Sıcaklığının 5.000 derece olduğu düşünülüyor.

Buz manto Bu, bizim anladığımız manada buz değil.

Uranüs’ün mantosu, bilim insanlarının su-azot okyanusu adını verdiği sıcak ve yoğun bir sıvıdan oluşuyor.

44

Üst atmosferdeki hale Uranüs’ün atmosferinin üst kısımlarında hidrokarbonlardan oluştuğu düşünülen bir hale var.

Bu hale, atmosferin alt kısımlarını gözlemlememizi engelliyor.

Isıyı hapsetme potansiyeli olan bir katman Bilim insanları, Uranüs’ün buz katmanının çevresinde, ısıyı hapseden ve daha soğuk görünmesine yol açan bir katman olduğunu kanıtlayamadı. Ancak, böyle bir katman büyük bir çarpma sonucunda oluşmuş olabilir.

Atmosfer Uranüs, teleskop ile bakıldığında, atmosferindeki metan nedeniyle maviyeşil görünüyor. Ayrıca atmosferinde hidrojen, helyum, asetilen ve diğer hidrokarbonlar bulunuyor.

Uzay kahramanları

1908’de keşiflerini raporladığı bir makalede, bu yıldızların arasında parlak olanların daha uzun periyotlara sahip olduğunu söyledi.

Buluttaki yıldızların Dünya’dan aşağı yukarı aynı uzaklıkta olduğu varsayıldığı için, fotoğraflarda görülen parlaklıkları gerçek fiziksel parlaklıklarının bir yansıması olarak kabul edilebilirdi. Bu, gökyüzünde dağınık şekilde duran diğer yıldızlar için geçerli değildi. Henrietta bu bağlantıyı tam olarak kanıtlamak için daha fazla yıldız keşfettikten sonra, 1912’de “periyot – parlaklık bağıntısı”nı bir makale olarak yayımladı. Makale bilim dünyasında çok ses getirdi: Astronomlar kısa bir süre sonra Henrietta’nın yıldızlarının Sefeid olarak bilinen bir yıldız türü olduğunu fark etti. Bu, benzer yıldızların görece uzaklıklarının parlaklığa bakılarak tespit edilebileceği anlamına geliyordu.

Henrietta 1921’de mide kanseri sebebiyle hayatını kaybetti. Çalışmalarının nasıl bir etkisi olduğunu tam olarak göremedi. Dört yıl sonra, Edwin Hubble, gökyüzünde nokta nokta görünen gizemli sarmal nebulaların bazılarının içindeki Sefeid değişken yıldızları buldu ve ölçümledi. Bu yıldızların SMC’de bulunanlardan bile daha soluk olduğunu gösterdi ve sonunda nebulaların aslında Samanyolu’nun çok ötesindeki galaksiler olduğunu kanıtladı. Günümüzde Sefeid yıldızlar, evrenin boyutunu ölçmek için kullandığımız kozmik mesafe merdiveninde önemli bir basamak olmaya devam ediyor.

© NASA

© Getty

““İlk projesi, birbirine yakın yıldızların sistematik kataloğunu hazırlamaktı.”

19. yüzyılın sonunda ve 20. yüzyılın başında bir dizi kadın astronom yıldızları anlayış tarzımızı şekillendirmekte büyük rol oynadı. Bunlar arasında en önemlisinin Henrietta Swan Leavitt olduğu kabul ediliyor. Leawitt, evrene bakış açımızda bir devrim yaratan temel prensipleri ortaya koydu.

Leavitt, 1868’de Massachusetts’li zengin bir ailenin kızı olarak doğdu. Genç yaşta gösterdiği akademik yetenek sayesinde, Ohio’daki Oberlin College’da ve arkasından da Harvard Üniversitesinde Society for the Collegiate Instruction of Women’da (daha sonra adı Radcliffe College olarak değiştirildi) okudu. Matematiğe özel bir yeteneği olduğunun görülmesine rağmen, üniversitedeki dördüncü yılına kadar astronomi dersi almadı. 1892’de bir dereceye sahip olmadan (o dönemlerde kadınlara derece verilmiyordu) mezun olduktan sonra Henrietta, gökyüzüne olan ilgisini devam ettirmek için Harvard College Gözlemevine başvurdu. Burada, astronom Edward Charles Pickering, gökyüzünün ilk fotografik araştırmaları sonucu elde edilen verileri analiz edecek kadınlardan kurulu bir ekip topluyordu. Yaptıkları çalışmalar genelde perde arkasındaki kadınlara atıfta bulunmadan, sadece Pickering’in isminin altında yayımlandı. Yine de o dönemdeki lakabıyla “Harvard Hesaplayıcıları” yıldızların yapısı ve evrimi konusundaki anlayışımıza çok büyük katkılarda bulundu. Henrietta özellikle değişken yıldızların analizi üzerine odaklanmıştı.

Farklı gecelerde çekilen fotoğraflarda parlaklıklarının nasıl değiştiğini ölçüyor ve bir desen oluşturmaya çalışıyordu. Ancak kariyeri sürekli kesintiye uğradı. Bunun nedeni ise, seyahatleri, aile sorumlulukları, bozuk sağlığı ve aşırı zorlanma yüzünden gözlerinde yaşadığı görme bozukluğuydu.

1904’te, gözlemevinin güney yarımkürede, Peru’da bulunan Arequipa merkezinden gelen fotoğraflar üzerinde çalışmaya başladı. Bu fotoğraflarda, güney Samanyolu’nda kalabalık bir yıldız öbeği olan Küçük Magellan Bulutu (Small Magellanic Cloud - SMC) görülüyordu.

Leavitt burada 1.770 adet yeni değişken yıldız buldu ve analiz etti. Bunların arasında 16’sının belirgin bir şekilde ışık döngüsüne sahip olduğunu keşfetti ve birbirleri ile bağlantısı olduğunu öne sürdü.

© Alamy

Henrietta Swan Leavitt

45

Uzay kahramanları

Einstein’ın en önemli mektupları

© Rimonda Miara / Getty

© Lucien Aigner / Getty

ABD Başkanı Franklin D. Roosevelt’e gönderilen, Albert Einstein imzalı bu mektupta, uranyumun yakın gelecekte yeni ve önemli bir enerji kaynağı olacağı detaylandırılarak anlatılıyor.

© Menahem Kahana / Getty

Albert Einstein tarafından Rus ajan Margarita Konenkova’ya yazılan romantik bir mektup.

© Jacques Demarthon / Getty

1928 tarihli bu mektup, Görelilik Kuramının üçüncü aşamasının resmileştirilmesinden söz ediyor.

Albert Einstein tarafından Ernst Gabor’a gönderilen bu mektupta, birleşik alan teorisinden söz ediliyor.

46

Albert Einstein Üstte: Einstein, ışık hızı hakkındaki çalışmaları ve Görelilik Kuramı ile tanınıyor.

Sağda: Eddington, tam Güneş tutulması sırasında, Güneş çevresindeki yıldızların kritik gözlemlerini gerçekleştirdi.

1879’da Almanya’nın güneyindeki Ulm şehrinde doğan Albert Einstein, bilimin her alanını ve özellikle de astronomi bilimini dönüştüren devrimci fikirleriyle, 20. yüzyılın en ünlü fizikçisi oldu Einstein’ın yeteneği küçük yaşlarda belli olmaya başladı. Sürekli okuyordu ve genç yaşta cebir ya da öklid geometrisi gibi matematiğin karmaşık alanlarında büyük başarılar gösteriyordu. Ancak, genç Einstein sonunda tekdüze müfredat ve öğretme metotlarından sıkılarak okulu tamamen bıraktı. Akademik eğitimini daha sonra İsviçre’de tamamladı.

Zürih’teki Federal Polytechnic School’dan mezun olduktan sonra ders verebileceği bir kürsü aradı. Sonunda, İsviçre vatandaşı olduktan sonra (böylece Almanya’da askerlik yapmak zorunda da kalmadı) Bern patent ofisinde çalışmaya başladı. Çalışırken bir taraftan da doktorasını tamamlamak ve ilgi duyduğu alanlarda araştırmalar yapmak için bol bol zaman buldu. Einstein, 1905’te yayımladığı dört devrimci makale ile bilim dünyasında bir anda parladı. Bu makalelerden biri, uzun zamandır beklenen ve atomların varlığını direkt olarak kanıtlayan bir çözümdü.

Diğeri ise ileride kuantum fiziği olarak

bilinecek bir alanın temellerini ortaya koyuyordu. Ancak son ikisi, evrene bakış açımızı temelden değiştirdi.

Einstein’ın büyük buluşu, ışığın hızı ile ilgili soruları yanıtladı. Işık hızı, ölçümleyen cihazın ve ışık kaynağının göreceli hareketinden bağımsız olarak, hep aynı çıkıyordu. Fizikçiler bu fenomeni açıklamak için bir dizi teori üretmişlerdi, ancak hepsi bunun bir illüzyon olduğu temeline dayanıyordu ve hiçbiri yeterli görülmüyordu. Einstein, öncelikle ışık hızının, göreli hareketten bağımsız olarak, gerçekten sabit olup olmadığını sormaya cesaret etti. Bunun yan etkilerinin günlük hayatımızda fark edilmeyecek düzeyde olduğunu, ancak “göreli” yani gözlemcinin ve ışık kaynağının birbirine görece olarak ışığa yakın hızlarda hareket ettiği durumlarda, farklı etkilerin ortaya çıktığını gösterdi. Gözlemcinin açısından bakıldığında, ışık hızına yakın hızda yol alan nesneler kısalıyor ve zamanı daha yavaş hissediyor. Einstein, konuyu derinlemesine araştırdı ve göreli hızlarda seyreden bir nesneyi hızlandırmak istediğimizde, bu nesnenin hızının değil kütlesinin artacağı sonucuna vardı. Zira, ışık hızına erişmek mümkün değildi.

Uzay kahramanları

Cecilia PayneGaposchkin 1919’da Cambridge’deki Newnham College’de okurken, Sir Arthur Eddington’un, Einstein’ın yeni genel görelilik kuramı üzerine verdiği bir konferansa katıldı ve astronomiye olan ilgisi böylece başladı. Cambridge’den ayrıldıktan sonra, bu yeni tutkusunu izlemek için Harvard College Gözlemevine başvurdu. Gözlemevinin kataloğunda gökyüzü görüntülerine ek olarak sayısız yıldızın spektral analizi de bulunuyordu.

Yıldız ışığını dalga boyuna göre ayırmış ve fotoğraf levhalarının üzerine aktarmışlardı. Bu gökkuşağı benzeri bantlar genelde bir dizi koyu “emilme çizgisi” ile bölünüyordu. Bu çizgiler, yani farklı elementlerin farklı ışık emme özellikleri tarafından yaratılmış bu kimyasal parmak izleri, bir şekilde yıldızların kendileri ile ilişkilendiriliyordu. Payne’in doktora tezinin amacı, bu bağlantının nasıl olduğunu tanımlamaktı.

Yıldızların spektral analizinin en karmaşık yönlerinden biri, bu emilme çizgilerinin kuvveti ve sayısındaki büyük değişiklikler. Bu da, içerdikleri elementlerin arasında büyük varyasyonlar olduğunu gösteriyor. Bu farklılıkların ortaya çıkması, yıldızların bileşiminden değil, yüzey sıcaklıklarından kaynaklanıyor. Yüksek sıcaklıklarda yıldızın atmosferindeki atomlardan daha fazla elektron kopuyor ve geride iyonlar kalıyor. Artan artı yük, yıldızın yüzeyinden dışarı kaçan ışıkla farklı bir etkileşime giriyor.

Bu prensipleri farklı yıldızların atmosferlerine uygulayan Payne, silikon, karbon ve oksijen gibi görece olarak ağır elementlerin, yıldızlarda da Dünya’dakine benzer oranlarda bulunduğunu gösterdi. Ancak en hafif elementler söz konusu olduğunda sorun yaratan bir sapma ortaya çıkıyordu: Helyum ve özellikle de hidrojen, yıldızlarda Dünya’ya göre çok daha fazla miktarlarda bulunuyordu.

Harvard’da uzun ve başarılı bir kariyer geçiren Cecilia, yıldızların bileşimini anlama konusundaki çalışmalarının meyvelerini topladı. Yıldızların büyük oranda hidrojenden meydana geldiğini anladığımızda, onlara güç veren yakıtın kaynağını, içlerinde var olan şartları ve hayatları boyunca nasıl evrim geçirdiklerini de anlamış olduk.

Üstte: Payne, yıldızların spektral analizini gerçekleştirdi ve yıldızların bileşiminin sırlarını çözdü.

Yıldızların evrimi Helyum çekirdek füzyonu He füzyonu (He = C)

Hidrojen çekirdek füzyonu

Hidrojen kabuk füzyonu

Helyum çekirdeği

Hidrojen çekirdeği (H = He)

Hidrojen kabuğu

47

Kaynak: Wikipedia © Smithsonian Institution

Kaynak: Wiki © Brocken Inaglory

Bunun sonucunda da ünlü Einstein denklemi E=mc2 ortaya çıktı.

Einstein’ın fikirleri çok etkili oldu, ancak Albert çoktan kendisine bir sonraki soruyu sormuştu bile. O ana kadar ortaya koyduğu şey “özel görelilik kuramı” idi. Bu kuram, gözlemci ve kaynağın yüksek göreli hızlarda seyrettiğini, ancak hızlanıp yavaşlamalarının söz konusu olmadığını kabul ediyordu. İvmelenmenin bir kütleçekimi alanı içinde yer almakla aynı şey olduğunu anladı ve eğer “genel görelilik” kuramını ortaya koyarsa, kütleçekiminin tanımını da otomatik olarak yapabileceğini keşfetti.

Einstein’ın genel görelilik kuramı ilk ortaya çıktığında, büyük kütlelerin, özel görelilik kuramındaki etkiye benzer etkilere yol açarak, zaman ve uzay ölçümlerimizi değiştirebileceğini gösteriyordu. Ancak, 1916’da yayımladığı makalede (o sırada Avrupa, Birinci Dünya Savaşı’nın pençesindeydi) bu keşfini fazla öne çıkarmadı. 1919’da barış sağlandıktan sonra, astronom Sir Arthur Eddington Afrika’ya yolculuk yapıp, bir Güneş tutulması sırasında Güneş’in çevresindeki yıldızların kritik gözlemlerini gerçekleştirdi. Bu gözlemler sonucunda, bugün adına ‘kütleçekimsel merceklenme’ dediğimiz etkiyi tanıdık. Güneş’in, yakınındaki uzay-zamanı bükmesinin ışığın yolunu etkilemesi nedeniyle, yıldızların ölçülen pozisyonlarındaki küçük değişikliklerin ortaya çıktığı görülünce, Einstein’in haklı olduğu kanıtlandı. Fizik dünyasında yeni bir çağ başladı. Einstein’ın keşifleri ve öngörüleri kullanılarak, daha güçlü astronomi teknikleri geliştirildi.

Uzay kahramanları

Katherine Johnson

Johnson’un Apollo 11 sayıları

Ay’a nasıl gittik?

12. Komuta modülü, Dünya atmosferine girmek için pozisyon aldı.

13. Pasifik okyanusuna iniş yapıldı.

2. Uzay aracı Dünya yörüngesine girdi.

48

11. Komuta modülü ayrıldı.

1. Apollo 11, Florida’daki Kennedy Space Center’dan fırlatıldı.

74

Apollo’nun kılavuz bilgisayarının (ROM) kilobayt cinsinden bellek kapasitesi

1202

Armstrong, Ay modülünün iniş motorlarını ateşlediğinde birkaç kere 1202 ve 1201 kodlu bilgisayar alarmı duyuldu

9

Apollo görevlerinde astronotlarla beraber uzaya giden ilk Sony Walkman taşınabilir kayıt aletlerinin adedi

6,7

Saturn V bilgisayarının çapı (metre)

36

Apollo tarafından götürülen uyduların toplam ağırlığı (kilogram)

© NASA

Katherine, ABD’nin güney bölgesinde, ırk ayrımının had safhada yaşandığı bir dönemde büyüdü. Afrika kökenli Amerikalıların başarılı olma şansı o dönemde çok düşüktü. 1952’de, National Advisory Committee for Aeronautics’in (NACA) matematikçiler aradığını öğrendi. İlk başta, siyahi kadınlardan oluşan bir “hesaplayıcılar” grubuna dahil edildi. Bu ekip, NACA’nın araştırma uçaklarından elde edilen verileri analiz ediyordu. Yetenekleri kısa sürede keşfedildi ve Uçuş Araştırma Bölümü’nde görev yapan, tamamı beyaz erkeklerden oluşan bir gruba önce geçici üye olarak alındı, sonra da kalıcı oldu. Sovyetler Birliği’nin 1957’de Sputnik yapay uydusunu uzaya fırlatmasının getirdiği şaşkınlıkla ABD, ilk önce kaotik bir şekilde onlara “yetişmek” için atılımlarda bulundu. Daha sonra, NACA organizasyonu tamamen değiştirilerek günümüz NASA’sının çekirdeğinin temelleri atıldı. Irk ve cinsiyet ayrımcılığı artık bitmişti, Uçuş Araştırma Bölümü ise, Uzay Görevleri Grubu olarak değiştirilmişti. Bu gruba, Sovyetler Birliği’nden önce Dünya yörüngesine bir Amerikan astronot çıkarma görevi verildi.

Katharine, önce 1961’de Alan Shepard’ın Freedom 7 yörünge altı uçuşu görevinde çalıştı. Daha sonra, uyduların belli yörüngelere hassas bir şekilde oturabilmesi ve bir uzay aracının, atmosfere giriş noktası ile Dünya’ya iniş noktası arasındaki ilişkiyi belirlemek için yapılan çalışmalara katıldı.

NASA’da makine tabanlı hesaplamaların rolünün artıyor olmasına rağmen, ilk dönem “Mercury 7” astronotları hayatlarını tamamen makinelerin eline teslim etmeye gönüllü değildi. Bunun üzerine John Glenn, Katherine’den, ilk ABD yörünge görevi olan Friendship 7 uzay aracı havalanmadan önce tüm hesaplamaları tek tek elle kontrol etmesini istemişti.

Johnson, 1986’da emekli olana kadar NASA’da çalışmaya devam etti.

En gurur verici başarısının, Apollo Ay Modülünü yörüngedeki komuta modülü ile senkronize etmek için gerekli hesaplamaları yapmak olduğunu söylüyordu. Ayrıca, yıldızları kullanan bir navigasyon yönteminin geliştirilmesine yardımcı olmuştu. Bu metot sayesinde, bozulan Apollo 13 uzay aracının Dünya’ya güvenle dönebilmesi için motorların ne kadar süre ateşleneceği hesaplanmıştı.

24 Şubat 2020’de hayata gözlerini yuman Katherine, 2015’te Başkan Barack Obama’dan ‘Başkanlık Özgürlük Madalyası’ almıştı.

9. Ay modülü, Ay’dan ayrıldı ve komuta modülü ile kenetlendi.

6. Apollo 11 Ay yörüngesine girdi.

7. İniş motorları ateşlendi ve Ay modülü ayrıldı.

5. Saturn V roketinin son aşaması atıldı.

4. Komuta modülü (CM) Ay modülü (LM) ile kenetlendi.

3. Roketler ateşlendi, uzay aracı yörünge dışına çıktı ve Ay’a doğru yol almaya başladı.

10. Ay modülü atıldı ve Dünya’ya dönüş için roketler ateşlendi.

8. Ay modülü, Ay zeminine iniş yaptı.

İŞBİRLİĞİYLE

Kütle çekimi dalgaları Uzay-zamandaki dalgalanmalar, dev nesnelerin çarpışması ile ortaya çıkıyor.

© Mark Garlick/Science Photo Library

KÜTLE ÇEKİMİ DALGALARI DÜNYA’YI VURUYOR …ve astronomların bu dalgaların evrenin neresinden geldiği hakkında en ufak bir fikirleri yok!

Yasemin Şaplakoğlu

G

izemli bir kozmik olay gezegenimizi hafifçe genleştirmiş ve sıkıştırmış olabilir. 14 ocakta astronomlar, uzay zamanda bozulma yaratan saniyelik bir kütle çekimi dalgası patlaması tespit etti. Ancak bu patlamanın kaynağını bulamadılar.

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ve Virgo interferometer tarafından alınan sinyal sadece 14 milisaniye sürdü ve astronomlar bu sinyalin nedenini hala bilmiyorlar, hatta cihazlardaki bir hatadan kaynaklanıp kaynaklanmadığından bile emin değiller.

Kütle çekimi dalgaları iki kara delik veya iki nötron yıldızı gibi çok büyük nesnelerin çarpışması ile ortaya çıkabilir. Astronomlar 2017’de ve 2019 nisan ayında nötron yıldızı çarpışması sonucu ortaya çıkan kütle çekimi dalgalarını tespit etmişti. Ancak, Santa Barbara’daki California Üniversitesinden fizik fakültesi üyesi Andy Howell, bu tür dev nesnelerin çarpışması ile ortaya çıkan kütle çekimi dalgalarının genelde daha uzun sürdüğünü ve alınan verilerin, birbirinin yörüngesindeki iki yıldız birbirine yaklaşırken zamanla frekansı değişen dalgalar serisi gibi göründüğünü söylüyor.

Bu yeni sinyal, bir dalgalar serisi değil, bir patlama şeklinde geldi. Olasılıklardan biri, bu kısa ömürlü kütle çekimi dalgası patlamasının, bir yıldızın hayatının sona

erdiği anda gerçekleşen süpernova patlaması gibi, geçici bir olay nedeniyle ortaya çıkmış olması. Bazı astronomlar bunun, gizemli bir şekilde bir anda soluklaşan ve her an süpernova patlaması yapması beklenen Betelgeuse’dan geldiğini öne sürüyor.

Ancak Betelgeuse hala yerinde duruyor, bu yüzden de teori geçerliliğini yitirdi. Başka bir süpernova patlaması olma olasılığı da düşük, zira Howell’a göre, bu patlamalar galaksimizde 100 yılda sadece yaklaşık bir kere gerçekleşiyor.

Dahası, Howell’a göre bu patlama, “dev bir yıldızın çökmesi ile ortaya çıkacak bir kütle çekimi dalgasına göre çok kısa görünüyor.

Diğer taraftan, şimdiye kadar patlayıp da kütle çekimi dalgası yayan bir yıldız görmedik. Bu yüzden de olayın tam olarak neye benzediğini bilmiyoruz.”

Buna ek olarak, astronomlar yüksüz küçük atom altı parçacıklar olan nötrinoları tespit etmedi. Süpernova patlamalarının bu tür parçacıklar yaydığı biliniyor. Howell’a göre bir başka olasılık, bu sinyalin iki orta boyutlu kara deliğin birleşmesinin sonucu olarak ortaya çıkmış olabileceği. Birleşen nötron yıldızları daha uzun (yaklaşık 30 saniye) süren dalgalar yaratıyor. Birleşen kara deliklerden sadece birkaç saniye sürecek kütle çekimi dalgası salınımı olma olasılığı daha yüksek. Ancak, orta düzey kara delik birleşmeleri de frekansı değişen bir dalgalar

serisi yayıyor olabilir.

LIGO, bu tür patlamaları araştırırken bu sinyali tespit etti. Ancak, Howell’a göre, tespit edilen bu kütle çekimi dalgalarının orta düzey kara delik birleşmeleri nedeni ile ortaya çıktığı kesin değil. “Ne bulduklarını tam olarak bilmiyoruz” diyor. LIGO da henüz sinyalin tam yapısını açıklamadı. Howell, bu yüzden hala sinyalin dedektörlerdeki bir parazit nedeniyle ortaya çıkmış olma ihtimali olduğunu düşünüyor. Ancak, bu kütle çekimi dalgası patlaması bir değil üç LIGO dedektörü tarafından tespit edildi. Biri Washington’da, biri Louisiana’da, bir diğeri ise İtalya’daydı.

LIGO dedektörlerinin sinyali şans eseri bulmuş olma ihtimali 25,84 yılda bir olarak hesaplanıyor. Howell, “bu da tespit edilen sinyalin gerçek olma olasılığının yüksekliğine işaret ediyor” diyor.

Bu gizemli patlamanın başka açıklamaları da olabilir. Örneğin, bir süpernova direkt olarak bir kara deliğin içine çökebilir ve nötrino üretilmemiş olabilir. Elbette böyle bir şeyin olma olasılığı çok ama çok düşük.

Astronomlar şimdi dalgaların kaynağını bulmak için teleskoplarını bu bölgeye doğrultmuş durumdalar. Howell “evren bize sürprizler yapmaktan vaz geçmiyor” diyor.

“Dışarıda bir yerlerde, kütle çekimi dalgaları üreten, tamamen yeni, henüz aklımıza gelmemiş astronomik olaylar gerçekleşiyor olabilir.”

49

Uydu Profili

Titan

Satürn’ün uydusu sert ve yaşanmaz bir dünya, ancak bizim gezegenimizle çok ilginç bazı benzerliklere sahip.

T

itan Güneş Sistemi’ndeki en ilginç uydulardan biri.

Astronomlar dışarıdan bakınca altın-portakal renginde bir küre görüyorlar, ancak ilginç olan, atmosferinin arkasında gizlenen şey: sıvı yapılar içeren dondurucu bir dünya. Gezegen bilimciler Titan ve alışılmadık içeriğini çok büyüleyici buluyorlar.

Satürn’ün en büyük uydusu Titan, Jüpiter’in uydusu Ganymede’den sonra Güneş Sistemi’nin en büyük ikinci uydusu.

Dünya’nın uydusundan yaklaşık yüzde 50 daha geniş olan ve 5.150 kilometreyi bulan çapıyla, buzdan bir top. Satürn’ün pozisyonundan dolayı (Güneş’ten 1,4 milyar kilometre, yani Dünya – Güneş arasındaki mesafenin dokuz katı uzakta), Titan Dünya’nın aldığı Güneş ışığının yüzde birini alıyor. Bu donmuş dünya insanların yaşaması için uygun olmayabilir, ancak yüzeyinde sıvı yapılar da bulunuyor. Bu gözlemler onlarca yıl boyunca birçok araştırmaya konu oldu.

Güneş Sistemi’nde birçok ilginç uydu bulunmasına rağmen, aralarında Dünya’ya en çok benzeyeni Titan: Bir atmosferi var, kayalık bir gök cismi, üzerinde sıvı yapılar var ve bu yapılar yağmur döngüsü ile yenileniyor. Tüm bunlar, yüzey sıcaklığı eksi 179 derece olan bir uydunun üzerinde gerçekleşiyor. Elbette Titan üzerinde sıvı halinde su yok, zira bu düşük sıcaklıkta çoktan donmuş olmalı. Titan’daki göller, nehirler ve denizler metan ve etan gibi sıvı hidrokarbonlarla dolu. Bu karmaşık moleküller, bu kadar düşük sıcaklıklarda bile sıvı halde kalabiliyorlar.

Atmosfere gelince, Titan, Güneş Sistemi’nde kalın bir atmosfere sahip tek uydu. Atmosfer basıncı Dünya’dan 60 kat daha yüksek. Burada yaşamak, Dünya’daki bir okyanusta suyun 15 metre altında yüzmeye benziyor. Titan’ın atmosferinin büyük kısmı, yaklaşık yüzde 95’i azottan oluşuyor. Geriye kalan yüzde beşinde ise metan ve çok eser miktarda, karbon açısından zengin bileşikler bulunuyor.

Uzaktan portakal renginde görünmesinin nedeni bu. Uydunun atmosferinin olması ve yüzeyinde sıvının bulunması, metan buzu ve siyanür gazından bulutlar yaratan bir buharlaşma ve yoğuşma döngüsünün var olduğuna ve metan yağmurlarının yağdığına işaret ediyor. Üzerinde iklim döngüsü olan bir uydu çok rastlanan bir şey değil ve astronomlar, Dünya’daki su döngüsünün uzayın derinliklerindeki yabancı bir dünyada da gerçekleşmekte olduğunu görünce çok şaşırdılar.

Astronomların Titan hakkında açıklayamadıkları bir başka şey de, Titan’ın atmosferini neyin yenilediği. Güneş ışınlarının uydunun atmosferinin üst kısımlarındaki metanı parçaladığı biliniyor ve bilim insanları atmosferde kaybolan metanı neyin tazelediğini merak ediyorlar. Öne sürülen teorilerden biri volkanik aktiviteler, zira Titan ve Dünya arasındaki benzerliklerden bir tanesi de volkanların var olması.

Huygens, Titan yüzeyinin fotoğraflarını Cassini’ye yolladı.

50

Küresel yeraltı okyanusu

Titan

Organik madde açısından zengin yüzey ve atmosfer

Sulu silikat çekirdek

Atmosferin bileşimi

%95 %5 + Azot

Yüksek basınçlı buz kabuk

Ayrıştırılmış dış kabuk (su-buz ve klatratlar)

© ESA/NASA/JPL; A. D. Fortes/UCL

Metan

Eser miktarda, karbon açısından zengin bileşikler 51

Uydu Profili

Titan’ı tanıyalım Atmosferi anlamak

kadar Keşfedildiğinden beri astronomlar, bu Titan’ın çok gizemli bir atmosferi var. rın milyonlarca yıl nasıl korunduğunu nden yoğun bir atmosferin ve yüzeydeki sıvıla s’taki Southwest Araştırma Enstitüsü açıklamaya çalışıyor. San Antonio, Texa Güneş Sistemi’mizde zengin atmosferi n, “Tita r, ağını araştırma görevlisi Dr Kelly Mille nları uzun zamandır bu atmosferin kayn olan tek uydu olduğundan, bilim insa uklu yıldızlardan gelen amonyak buzunun kuyr ni bulmaya çalışıyor” diyor. “Ana teori, k azota dönüştüğü ve Titan’ın atmosferi olara sal imya fotok veya rla mala çarp uklu kuyr da, olsa ç süre bir r önemli oluşturduğu yönünde. Bu, her ne kada bildiğimiz şeyin etkisini göz ardı ediyor: ğunu n yıldızların çok önemli bir mirası oldu atmosfer nasıl tazeleniyor? Miller, bunu in lerin karmaşık organik maddeler.” Peki bu cisim gök ilkel r diğe ve an kuyruklu yıldız Titan’ın oluşumu sırasında ona çarp gaz nüyor. Bu maddeler piştiğinde ortaya “pişmesinden” kaynaklandığını düşü ıyor. sağl sını nma koru in esin n seviy çıkıyor ve bu gaz da Titan’daki meta

inde Astronomlar, uydunun göllerinin üzer inanıyor. hidrojen buzunun da oluşabileceğine

Mevsim değişiklikleri

Cassini, Titan’ın bulutlarının içine bakıp yağmurları görebildi.

NASA’nın, artık çalışmayan Cassini uzay aracından elde ettiği bilgiler ışında, Titan’da aynen Dünya’da mevsimlerin yazdan kışa dönmesi gibi, mevsim olaylarının gerçekleştiğini öğrendik. Uydunun kuzey yarımküresinin fotoğraflarını inceleyen Rajani Dhingra (ABD’deki Idaho Üniversitesinden bir doktora öğrencisi) ve ekibi kuzey kutbunda yağmur yağdığını tespit etti. Bu yağmurlar aynı zamanda yaz mevsiminin başladığının ilk işaretleri olarak kabul ediliyor. Rajani Dhingra, “tüm Titan meraklıları, Titan’ın kuzey kutbunda, kuzey yarımkürede yaz mevsiminin başladığını gösteren bulutları ve yağmurları görmeyi bekliyordu. Ancak iklim modellerinin tahminin aksine, bir türlü bulut göremiyorduk” diyor. “İnsanlar bu olayı kayıp bulutların gizemi olarak adlandırmaya başlamıştı.”

Cassini’nin ve Görsel-Kızılötesi Haritalama Spektrometresi cihazının sayesinde fotoğraflar gelip analiz edildikten sonra, Titan’ın mevsimleri biraz daha netleşti. Uzay aracının yakın-kızılötesi yetenekleri sayesinde, Titan'ın atmosferinin içine bakabildik ve yağmurları görebildik. Dünya’da bir yılda dört mevsim yaşanıyor. Titan’da ise bir mevsim yedi Dünya yılı sürüyor.

ssin i “NASA’n ın, ar tık çalışmayan Ca ler ışında, uz ay aracından elde et tiği bilgi ler in Titan’da ay nen Dü nya’da mevsim im ya zdan kışa dönmesi gibi, mevs nd ik.” olayların ın gerçekleştiğin i öğre Yüzeyi süpüren toz fırtınaları

una inanmıyorsanız, Cassini’nin, Eğer hala Titan’ın vahşi bir dünya olduğ da tespit ettiğini söyleyelim. Bu aları fırtın uydunun yüzeyini süpüren dev toz i bir de ekvator bölgesindeki bu güçlü gözlem de astronomları şaşır ttı, zira şimd kiyordu. gere eleri çözm u akımların nasıl oluştuğun n astronom Sébastien Rodriguez, sinde rsite Ünive rot Dide Paris ki sa’da Fran in ve egzotik hidrokarbon döngüsünün "Titan çok aktif bir uydu” diyor. “Jeolojisin i ise, Dünya ve Mars’a olan Şimd . rduk benzerlikler içerdiğini zaten biliyo döngüsü. Organik tozlar Titan’ın bir benzerliği daha ortaya çıktı: Aktif toz en yükselip atmosfere karışıyor.” lerind tepe kum ki ekvatorunun çevresinde değişiyorsa, aynı olay Titan’da mu duru Nasıl Dünya’da mevsimlerle hava ş ışınları uydunun ekvatoruna da gerçekleşiyor. Titan’ın durumunda, Günelar oluşuyor ve çok güçlü metan bulut dev lerde vurduğunda, bu tropik bölge astronomlar, nedeni bulduklarını fırtınaları ortaya çıkıyor. Bu olaya bakan Daha fazla modelleme çalışması düşünüyordu, ancak sonuç çok farklı çıktı. tepelerinden yükselen organik kum rın bunla yaptıktan sonra, bilim insanları keşfettiler. Böylece Titan’daki ilk toz moleküllerden oluşan bulutlar olduğunu . fırtınasına şahit olduk

52

Bu ani rüzgarlar gücünü Titan’ın metan fırtınalarından alıyor.

Titan

Huygens'in Titan’a inişi

Titan görevi başardı. Pilleri bitip Cassini ile iletişimi kesilene kadar da veri gönderdi. Bundan sonra tüm Titan gözlemleri Cassini tarafından yapıldı. O da 2017 eylül ayında Satürn atmosferine girip parçalandı. Cassini tarafından toplanan veriler, görevin sona ermesinden sonra hala yeni keşifler yapmamızı sağlıyor.

Yeni yöntemler kullanarak uyduya yeni sondalar gönderme

planları bulunuyor. Bunlardan biri, NASA’nın New Frontiers programının bir parçası olan “Dragonfly” yüzey araştırma aracı. Dört motorlu bir dron olan Dragonfly, Titan yüzeyinde sabit kalmayacak. Titan’ın azot içerikli kalın atmosferinde uçabilecek.

Böylece astronomlar, geniş hareket serbestisi sayesinde, uydunun farklı yüzey özelliklerini inceleyebilecekler.

Titan’ın atmosferinin kalınlığı yaklaşık 600 kilometre.

10:13am UTC (11:13am CET) Aktivite: Huygens Titan’ın atmosferinin üst katmanına erişti.

•Saat: 10:17am UTC (11:17am CET) Aktivite: Pilot paraşüt açıldı, bir dakika sonra ön ısı kalkanı atıldı.

Cassini ile iletişim kuruldu.

•Saat: 10:32am (11:32am CET) Aktivite: Ana paraşüt ayrıldı, küçük paraşüt açılarak Huygens’i doğru iniş noktasına taşıdı.

•Saat: 11:57am UTC

(12:57pm CET) Aktivite: Gas Chromatograph Mass Spectrometer cihazı Huyges yere değmeden önce atmosferi analiz etti.

•Saat: 12:34pm UTC (1:34pm CET) Aktivite: Huygens başarıyla Titan yüzeyine indi.

•Saat: 2:44pm UTC (3:44pm CET)

NASA’nın Dragonfly sondası gezegen araştırmalarında bir devrim yapacak.

Rakamlarla Titan

600 KM

•Tarih*: 14 Ocak 2005

Alınan verilere göre, yüzeyin altında sıvı halinde bir okyanus var.

Aktivite: Cassini Huygens’den veri almayı durdurdu. Çalışmasını tamamladı ve saat 3:14pm UTC’de topladığı verileri Dünya’ya göndermeye başladı.

*Yukarıdaki saatlerin tümü, verileri Dünya’dan aldığımız ana göredir. Yani gerçekte olduğundan 67 dakika sonrasını göstermektedir.

Güneş’in ısısı 6 milyar yıl sonra iyice arttığında, Titan’daki şartlar biraz daha yaşanabilir hale gelebilir.

%2

Jüpiter’in Ganymede uydusu Titan’dan sadece %2 daha büyük. Yani Güneş Sistemi’nin en büyük iki uydusunun boyutları birbirinden çok da farklı değil.

ESA’nın Huygens yüzey araştırma aracı, Güneş Sistemi’nde insan yapısı bir sondanın indiği en uzak nokta rekorunu elinde tutuyor.

Titan aynen Ay gibi, Satürn’e kütle çekimi ile kilitli. Yani Satürn’e her zaman tek bir yüzünü gösteriyor.

Titan'ın kum tepelerindeki 'kumlar' kahve telvesini andıran koyu hidrokarbon tanelerinden oluşuyor.

53

© NASA/JPL-Caltech; IPGP; Adrian Mann

Titan, Mars gibi arada bir ziyaret edip neler olup bittiğine bakabileceğimiz bir yer değil.

Dünya ve Satürn en yakın konuma geldiğinde bile aralarındaki mesafe 1,2 milyar kilometre.

Bu yüzden Titan’ı geçmişte çok az ziyaret etme imkânımız oldu.

Satürn sistemine ulaşan ilk uzay sondası NASA’nın Pioneer 11’i oldu (1979). Arkasından 1980’de buraya Voyager 1, sonra da 1981’de Voyager 2 geldi.

NASA’nın Voyager uzay aracı ilk defa Titan’ın kütle, yoğunluk, bileşim gibi fiziksel özelliklerini öğrenmemizi sağladı. Bu özellikler düzensiz olduğu için astronomların ilgisini çekiyor. Satürn sistemine, özellikle de Titan’a gönderdiğimiz en iyi ajan, Cassini uzay aracı ve yanında götürdüğü Huygens yüzey araştırma aracı oldu. Bu görev, NASA, ESA ve ASI ortaklığı ile gerçekleştirildi. Cassini-Huygens Satürn’e 2004 Temmuz ayında vardı ve Huygens yüzey araştırma aracını göndermeden önce birçok gözlem gerçekleştirdi. Huygens’in, yoğun atmosferi geçip Titan zeminine inmesi hedefleniyordu.

14 Ocak 2005’te Huygens bunu

Hubble 30 yaşında

30 YAŞINDAKİ

HUBBLE Bilim ve teknolojinin 30 yıllık zaferini kutluyoruz!

Andrew May

N

ASA’nın, 24 Nisan 1990 tarihinde Hubble Uzay Teleskobunu Dünya yörüngesine fırlatmasından bu yana 30 yıl geçti. Hubble’ı yörüngeye uzay mekiği Discovery götürmüştü ve 30 yıl boyunca tarihçesi mekiğin tarihçesi ile iç içe geçti. Aslında uzaya 1986 yılında gönderilecekti, fakat o yılın başında gerçekleşen korkunç Challenger kazası yüzünden program dört yıl boyunca ertelendi.

Hubble, Dünya yörüngesine çıktıktan sonra da problemler yaşadı. Çalışmaya başlar başlamaz aynasında bir sorun

Solda: Hubble Uzay Teleskobu’nun adı Amerikalı astronom Edwin Hubble’dan geliyor.

54

olduğu tespit edildi. Bu problemden dolayı yıldızlar beklenildiği kadar net değil, bulanık görünüyordu. Oysa bu teleskobu uzaya yerleştirmemizin nedeni, atmosferin paraziti olmadan, bulanıklaşmamış net bir uzay görüntüsü elde edebilmekti. Sorunlu bir ayna, çok kötü haberdi. Diğer tüm astronomi uyduları için bu tip bir sorun görevin sonu anlamına gelirdi, ancak Hubble için böyle olmadı. En baştan beri uzayda tamir edilebilecek şekilde tasarlanmıştı, zaten bu yüzden kaderi uzay mekiğine bu kadar bağlıydı.

Hubble’da ilk tamirat 1993 Aralık ayında yanına gelen uzay mekiği Endeavour ile gerçekleştirildi. Aslında bu ziyaret rutin bir bakım görevi olarak planlanmıştı. Bir dizi gergin uzay yürüyüşü yapmak zorunda kalan astronotlar, Hubble’ın ana kamerasını yeni bir kamera ile değiştirdi ve diğer cihazlar için bir optik düzeltme paketi kurdu. Ay seyahatlerinden sonra insanlığın en büyük uzay macerası olarak düşünülen Hubble, bu tamiratlar sayesinde görevini yapacak hale geldi. Artık uzayın harikalarını Dünya yüzeyinden hiçbir şekilde görülmeyecek netlikte gözlemlememize izin veriyordu. Tüm bunların ardından, sonuncusu 2009 Mayıs ayında uzay mekiği Atlantis tarafından gerçekleştirilen dört servis görevinde yapılan bakımlarla geliştirilen Hubble, halen Dünya’nın en güçlü teleskobu olarak uzaydan evreni gözlemliyor.

© Adrian Mann; Getty

Hubble 30 yaşında

55

Hubble 30 yaşında

© NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team

BİLİM EKİBİ HUBBLE’I neden SEVİYOR? “HUBBLE BİZİ ZAMANDA 13 MİLYAR YIL GERİYE GÖTÜREN BİR ZAMAN MAKİNESİ. BÜYÜK PATLAMADAN 400 MİLYON YIL SONRASINA KADAR GEÇMİŞE BAKABİLİYORUZ.”

“HUBBLE BİZE İLK DEFA GÜNEŞ SİSTEMİ’NİN UZAĞINDAKİ GEZEGENLERİN ATMOSFERLERİNİN İÇİNE BAKMA İMKÂNI VEREN CİHAZ.”

© NASA/ESA

Garth Illingworth, Space Telescope Science Institute eski direktörü

“GÜNEŞ SİSTEMİ’NİN NE KADAR DİNAMİK OLDUĞUNU ANLAMAMIZI SAĞLADI.”

© NASA

Nikole Lewis, Hubble ötegezegen çalışmaları eş-lideri

© NASA

Heidi Hammel, Gezegenbilimci astronom, 1990’dan beri Hubble ile çalışıyor.

56

Üstte: Çoğu teleskop için bir küresel kümenin merkezi sadece soluk ışıklı bir noktadır.

Ancak Hubble buradaki yıldızları tek tek görebiliyor.

Dünya yüzeyinde gece gökyüzü ne kadar karanlık olursa olsun, atmosferdeki parlama nedeniyle tamamen siyah olamıyor. Bu da, Dünya’daki astronomların uzun pozlamalı fotoğraflar çekme yeteneğini sınırlıyor. Ancak, Hubble yerde değil Dünya yörüngesinde olduğu için, baktığı uzay parçası yüzde yüz siyah arka plana sahip. Bu da, aynı noktaya yeteri kadar uzun süreyle bakarsa inanılmaz soluk nesneleri bile görebileceği anlamına geliyor. Zaten Hubble efsanesinin doğduğu nokta bu. Sonuç ise, ilki 1996’da, sonuncusu 2012’de yayımlanan Hubble Extreme Deep Field (HXDF) yani “Derin uzay” fotoğrafları.

All About Space ekibi, projenin arkasındaki bilim insanlarından Garth Illingworth ile konuştu.

Illingworth, “Hubble’dan önce evrenin ömrünün ilk yarısındaki galaksiler hakkında hiçbir şey bilmiyorduk” diyor.

“13,8 milyar yaşında olan evrenin ilk 7 milyar yılından söz ediyorum. Şimdi Hubble, HXDF gibi araştırmalar sayesinde ilk galaksilerin dönemine gözümüzü dikmemizi sağlıyor.”

Bir örnek vermek isteyen Illingworth, Hubble tarafından keşfedilmiş en uzak galaksi olan GN-z11’den söz ediyor. “Büyük Patlama’dan sadece 400 milyon yıl sonrasına kadar inebilen ve böylece evrenin tüm zamanının yüzde 97’sine bakıp

GN-z11’i görmemize imkân veren Hubble, Dünya yüzeyindeki en büyük teleskopların yapabileceğinin çok daha fazlasını başarıyor.”

Hubble daha ziyade kamerası ile çektiği muhteşem uzay fotoğrafları ile tanınsa da, aslında üzerinde kamerası kadar önemli bir başka cihaz daha var: Spektrograf.

Hubble projesinin kıdemli bilim insanı Jennifer Wiseman, bu cihazın Hubble’a yeni bir boyut eklediğini söylüyor.

“Hubble üzerindeki STIS spektrograf ile görüntülenebilen spektrum bize sistemdeki gazların ve malzemenin bileşimi hakkında bilgiler veriyor. Aynı zamanda bu malzemenin hareketlerini de görebiliyoruz.

Kamera ve spektrograf birleşince elimizin altında müthiş bir bilimsel güç oluyor.”

Hubble’ın spektrograflarının en dramatik kullanımlarından biri (ki 30 yıl önce uzaya gönderildiğinde sadece birkaç astronom bunu yapabileceğini hayal etmişti), uzaktaki yıldızların çevresinde dönen ötegezegenlerin atmosferlerini araştırmak. Ötegezegen uzmanı Nikole Lewis, “transmisyon spektrografisi adı verilen bu teknik yaklaşık 100 kere kullanıldı” diyor.

“Yıldızlardan gelen ışığın bu gezegenlerin atmosferlerinden geçerken filtrelenmesini inceleyerek, Güneş Sistemi’nin dışındaki bu gezegenlerin atmosferinde neler olduğu konusunda fikir sahibi olabiliyoruz.”

Hubble 30 yaşında

BİR UZAY TELESKOBUNUN HİKAYESİ 1970

1985

Fırlatmadan 20 yıl önce

nİsan 1990

Fırlatmadan 5 yıl önce 1985’lerin başında Hubble bitirildi ve bir sonraki yıl uzaya fırlatılması planlandı. 1986’daki trajik Challenger kazası nedeniyle fırlatma ertelendi.

…ve kötü haberler

Hubble, dört yıl bekledikten sonra sonunda 24 Nisan 1990’da uzay mekiği Discovery’nin güvertesinde Dünya yörüngesine doğru yola çıktı.

Fırlatmadan birkaç hafta sonra Hubble’ın optik ekipmanlarında bir sorun olduğu ortaya çıktı.

Parlak noktalar olarak görünmesi gereken yıldızlar korkunç derecede bulanık görünüyordu.

MarT 2002

© NASA/ESA

© NASA

© NASA

on kiedia Comm Kaynak: Wi

s © SDASM

Archives

NASA’nın uzaya bir “büyük uzay teleskobu” gönderme planları çok uzun zaman öncesine dayanıyor.

1970’lerden kalan bu konsept çizimi Hubble’ı andırıyor.

İyi haberler…

Bir başka kurtarma görevi

Servis güncellemeleri

Mekik yardıma koşuyor

1999’da yaşanan jiroskop problemleri nedeniyle Hubble’ın bir kere daha tamir edilmesi gerekti.

Aşağıdaki fotoğrafta, Hubble’ın tamirinde çalışan İngiltere doğumlu astronot Michael Foale görünüyor.

Bir başka servis görevi ile Hubble’a iki yeni bilimsel cihaz eklendi: Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) ile Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS).

Karmaşık bir tamirat görevi ile Hubble olması gerektiği gibi çalışacak şekilde ayarlandı.

Aşağıdaki fotoğrafta beş gün süren bu tamiratların son aşamasını gerçekleştiren astronotlar görülüyor.

ŞUBAT 1997

ARALIK 1999

ARALIK 1993

Yeni bir kamera

© NASA

Servis görevleri sırasında gerçekleştirilen iyileştirmeler sonrasında, Hubble en büyük hitlerinden biri olan Yaradılış Sütunları’na bir daha baktı. Sonuç, orijinal fotoğraftan daha muhteşemdi!

EKİM 2014

MayIS 2009 Sağda: 1979’da çekilmiş olan bu fotoğrafta Hubble’ın ana aynasının üretimi görülüyor.

© NASA

Elbette bu keşiflerin en heyecan verici yönü, Dünya’da hayatla ilişkilendirilen kimyasalların (özellikle de suyun) izlerine rastlamak. Hubble 2019’da, Dünya benzeri bir ötegezegen olan ve bir kızıl cüce yıldızın çevresinde, yaşamı destekleyebilen alanda dönen K2-18b’in atmosferinde su keşfettiğinde, tüm Dünya’da manşetlere çıkmıştı. Hubble Uzay Teleskobu, uzayda geçirdiği 30 yıl boyunca astronominin her alanına katkıda bulundu. Kendi Güneş Sistemi’mizden uzak galaksilere kadar, bilmediğimiz birçok şey keşfettik. Keşiflerin detaylarını içeren 15.000 bilimsel makale yayımlandı.

Bu keşifler arasında birçok yeni buluş var. Galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara delikler ve evrenin hızlanarak ➜

Yaradılış Sütunları’na ikinci bakış © NASA , Heritag ESA, and the Hubble e Team

© NASA

Son servis görevi Uzay mekiğinin son Hubble ziyareti 11 yıl önce gerçekleşti ve ayrıntılı bir genel bakım yapıldı. O günden beri kimse Hubble’ı yakından görmedi.

© NASA

© NASA

Dördüncü servis görevinde, Hubble’da kalan son orijinal cihaz olan kamera, fotoğrafta görülen Advanced Camera for Surveys (ACS) ile değiştirildi.

57

Hubble 30 yaşında

HUBBLE ŞİMDİYE KADAR BİZE NELER ÖĞRETTİ?

Hubble Uzay Teleskobu astronominin her alanında muhteşem keşifler yapılmasını sağladı. İşte onlardan en önemlileri:

1

2

3

x7 Images © NASA/ESA

5

1 Hubble tarafından çekilen ve 2012’de yayımlanan “Ekstrem Derin Uzay” fotoğrafı. Burada, gökyüzünün küçük bir bölümünün 23 günlük bir pozlama sonucunda elde edilen görüntüsüne bakıyoruz. Bu fotoğraf, daha önce hiç görmediğimiz, çok soluk ve çok uzak yüzlerce galaksiyi Hubble sayesinde görebileceğimizi anlatıyor bize.

58

6

2 2019 ekim

ayında Hubble, bir yıldızlararası kuyruklu yıldızın en net görüntüsünü gönderdi. Fotoğrafta görülen 2I/Borisov kuyruklu yıldızı, 2017’de keşfedilen Oumuamua’dan sonra Güneş Sistemi’mizi ziyaret eden ikinci yıldızlararası yolcu. Bu fotoğraf çekildiğinde 2I/ Borisov Dünya’dan yaklaşık 420 milyon kilometre uzaktaydı.

4

7

3 Hubble bize kütle çekimsel merceklenme ile görünür olan kuasarların muhteşem görüntülerini sundu.

Araya giren bir galaksinin ışığı bükmesi nedeni ile, uzaktaki nesneler bozulmuş bir formda görülüyor.

Buradaki fotoğrafta “Einstein Haçı”na bakıyoruz. Fotoğraf, Hubble’ın Soluk Nesne Kamerası ile çekildi.

4 Ötegezegenler genelde endirekt metotlarla tespit edilir, ancak Hubble bazılarını direkt olarak görebiliyor.

Buradaki örnekte, ana yıldızının çevresindeki enkazın içinde, yörüngesinde dönen Fomalhaut b görülüyor. Yıldız, koronagraf yardımı ile bloklandığı için, ötegezegeni nispeten net şekilde görebiliyoruz.

5 Kuzey ışıkları sadece Dünya’da görülen bir fenomen değil.

Hubble, Jüpiter ve Satürn’ün kutuplarında devasa boyutta kuzey ışıkları oluşumları gözlemledi.

Jüpiter’in kuzey ışıklarının bu morötesi görüntüsü, Hubble tarafından NASA’nın Juno görevini desteklemek amacıyla çekildi.

6 Hubble’ın ilk büyük keşiflerinden biri, genç yıldızların çevresindeki öngezegen diskleriydi.

Bunlar özellikle, aktif bir yıldız üretim merkezi olan Orion nebulasında bulunuyor. 1995’te yayımlanan bu fotoğrafta Orion’un bol miktardaki öngezegen disklerinden biri görülüyor.

7 Hubble’ın bir başka muhteşem özelliği, diğer teleskoplarla beraber kullanılabilmesi.

Burada, Hubble’ın sağladığı Hercules A görüntüsü, Very Large Array radyo teleskobundan gelen verilerle üst üste bindirilmiş olarak görünüyor. Radyo teleskobunun elde ettiği görüntüde, gücünü süper kütleli kara delikten alan iki akım mevcut.

Hubble 30 yaşında

BİR SONRAKİ UZAY TELESKOBU

JWST yörüngesi L2 Güneş-Dünya Lagrange noktasına yerleştirilecek olan JWST, Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıkta duracak.

Tek parçalı bir ayna, yakın kızılötesi ve yakın morötesi dalga boylarını görüntüleyebilen iki kameraya ve iki spektrometreye görüntü sağlıyor.

Hubble yörüngesi Dünya’nın 540 kilometre üstünde yer alan Hubble Uzay Teleskobunun görüş alanı JWST’ye göre daha dar, ancak yakınlığı sayesinde uzay mekikleri Hubble’a servis verebildi.

Hubble bu servisler sayesinde sağlıklı kaldı ve büyük keşifler yapmamızı sağladı.

Buna ek olarak, Hubble ile çalışan bilim insanları tarafından geliştirilen yeni gözlem teknikleri sayesinde de yeni keşiflerin kapısı açıldı. Dünya’daki deneyimli uzmanların, mühendislerin, teknisyenlerin, yöneticilerin ve bilgisayar operatörlerinin özverili çalışmaları sayesinde, Hubble’ın alt sistemleri yıllar boyunca hep en yüksek verimlilikte çalışacak şekilde tutuldu.”

Peki, Hubble’ın bilim toplumuna katkısı ne oldu? Wiseman, “günümüzde her yıl Hubble’dan gelen bilimsel verileri temel alan neredeyse bin adet bilimsel makale yayımlanıyor” diyor. “Bu, her zamankinden daha fazla. Yayımlanan makalelerin yaklaşık yarısı Hubble arşivinden çekilen verileri temel alıyor. Bu muhteşem bir şey.

Belli bir araştırma için toplanan verilerin bir süre sonra başka bir araştırmada da kullanılabilmesi, yatırımın geri dönüşü açısından harika!” Şu anda Hubble üzerinde çalışan bilim insanlarının bazıları, 30 yıl önce Hubble uzaya fırlatılırken okul çağındaydı, hatta ➜

Solda: Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR), Hubble’ın ayna probleminin çözülmesinde büyük rol oynadı.

“EVREN HAKKINDAKİ, KARANLIK ENERJİ GİBİ BÜYÜK SORULARIN YANITLARINI ARAŞTIRMAK İÇİN HUBBLE’I KULLANIYORUZ. İLK FIRLATILDIĞINDA HUBBLE’IN BÖYLE BİR HEDEFİ YOKTU.”

© NASA

Hubble optik ekipmanı

➜ genişlemesine etki eden “karanlık enerji” en önemli iki örnek. Hubble ile çalışan bilim insanlarından, NASA’nın Space Telescope Science Institute (STScI) ekibinin üyesi Adam Riess, 2011’de bu etkinin keşfindeki katkıları nedeniyle Nobel Ödülü aldı.

Hubble projesinin kıdemli bilim insanı Jennifer Wiseman, Hubble’ın astronominin farklı alanlarındaki bilimsel aktivitelerinin kaydını tutmakla sorumlu. All About Space ekibi, Wiseman’a işlerin nasıl gittiğini sordu. “Görevde geçen 30 yılın ardından Hubble’ın bilimsel verimliliği tüm zamanların en yüksek seviyesinde” diyor Wiseman. “Bunun nedeni servis görevlerinin, özellikle de 2009’da gerçekleştirilenin çok başarılı olması.

© NASA

BİLİM EKİBİ HUBBLE’I neden SEVİYOR? (DEVAMı)

Jennifer Wiseman, Hubble projesinin kıdemli bilim insanı

“MEDENİYETİN, EVRENİ VE EVRENDEKİ YERİMİZİ ANLAYIŞ TARZINI KÖKTEN DEĞİŞTİREN BİR İCAT.”

© Stevenson Universtiy

NASA, 2003’te Hubble’dan sonra kullanacağı uzay teleskobunu belirledi.

James Webb Space Telescope (JWST), adını NASA’nın 1960’daki insanlı uzay araştırmaları programını yaratan yöneticisi James Webb’den alıyor. JWST birçok açıdan Hubble’dan farklı olacak. Ana aynası yekpare camdan değil, 18 altıgen segmentten oluşacak. Çapı 6,5 metre olacak. Çok daha soluk nesneleri çok daha yüksek çözünürlükte görmemize imkân verecek. Ancak onları Hubble ile aynı dalga boyunda görmeyecek.

Hubble morötesinde 100 nanometre, kızılötesinde ise 2.500 nanometre görebiliyor. Gözlerimiz için bu rakam 380 – 740 nanometre arası. Aslen bir kızılötesi teleskop olan JWST, 600 – 28.000 nanometre arası için optimize edildi. Yeşil veya mavi ışığı göremeyecek; sadece turuncuyu, kırmızıyı ve onların ötesindeki çok uzun dalga boylarını görecek.

18 parçalı, 6,5 metre çaplı bir ayna, kızılötesi için optimize edilmiş iki kameraya ve iki spektrometreye görüntü sağlayacak.

Ray Villard, Space Telescope Science Institute haber direktörü

“EVRENİN ERKEN VE GEÇ DÖNEMLERİ ARASINDAKİ HUBBLE GERİLİMİ, SON YILLARDA KOZMOLOJİ DÜNYASINDAKİ EN BÜYÜK GELİŞME OLABİLİR.” Adam Riess, Space Telescope Science Institute’de kıdemli çalışan

59

© The Johns Hopkins University

© Adrian Mann

James Webb, Hubble’dan daha büyük olacak ama onunla bire bir aynı işi yapmayacak

JWST optik ekipmanı

Hubble 30 yaşında

HUBBLE’IN EN MUHTEŞEM GÖRÜNTÜLERİ 1991 - 2020

Cygnus Halkası

1991

Kızıl Örümcek Nebulası

1997

Hubble Derİn Uzay

Bir başka gezegensel nebula olan NGC 6537 Yay takımyıldızında yer alıyor. Çift bölümlü bir nebula.

Bu muhteşem fotoğrafta ise adının aksine, bir örümcekten ziyade bir kelebeğe benziyor.

SatÜrn

1991 Nisan ayında çekilen bu fotoğraf Cygnus Halkası süpernovasının patlamasından sonra geriye kalanları gösteriyor. 15.000 yıl önce gerçekleşen devasa bir patlama sonucu uzaya yayılan kabarcık tipinde bir dalga.

1997

Hubble’ın derin uzayı gösteren ilk fotoğrafı, 1995’te çekildi.

Ultra uzun pozlamalı bir fotoğraf olan bu görüntü, gökyüzünün küçücük bir alanında yüzlerce galaksi olduğunu gösteriyor. Çoğu bizden şimdiye kadar hiç görmediğimiz kadar uzakta.

Çürük Yumurta Nebulası

Bu fotoğrafın Satürn’ün yakınından geçen bir uzay sondası tarafından çekilmiş olduğu bile düşünülebilir.

Gezegenin yoğun atmosferindeki güçlü rüzgarlar tarafından oluşturulan yatay bantlar açıkça görülebiliyor.

İsmi kulağa itici geliyor ancak bu fotoğrafta da görüldüğü gibi, kendisi hiç de öyle değil. Dışarı sızan ve nebulayı oluşturan maddelerin fiziksel özelliklerindeki küçük değişiklikleri gösteriyor.

1998 Arp 148 2008’de yayımlanan yıldönümü fotoğrafı aslında çarpışan bir galaksi çiftinin montajlanmış görüntüsü. Burada, çiftlerden sadece bir tanesi, Arp 148 görünüyor. NASA bu görüntüyü “iki galaksi arasındaki etkileşimin şaşırtıcı sonucu” yorumuyla yayımlamıştı.

2008

Eskİmo NebulaSI

1999 2007 nisan ayında, yani Hubble Uzay Teleskobu’nun fırlatılışının 17. yıldönümünde, NASA yıldönümü fotoğrafları yayımlama geleneğini başlattı. Bu ilk fotoğrafta Carina Nebulasının bir bölümünde dönen gaz ve toz bulutları görülüyor.

Arp 194

NGC 4302 VE NGC 4298

2017

Hubble ekibi 2017 yıldönümü fotoğrafı olarak bu iki komşu galaksinin dramatik görüntüsünü paylaştı. Birbirlerine hemen hemen dik olarak duruyorlar.

Birini yandan, diğerini ise yukarıdan görüyoruz.

2016

Lagoon NebulaSI 2018 yıldönümü fotoğrafı olarak yayımlanan bu görüntüde renkli bir emisyon nebulası olan Lagoon Nebulası (Messier 8 veya NGC 6523) görülüyor.

Yay takımyıldızında bulunan dev bir yıldızlararası bulut.

60

Aralık 1999’da gerçekleştirilen üçüncü servis görevinden sonra çekilen ilk fotoğraflardan biri. Burada NGC 2392 görülüyor. Kürklü bir kapüşon giymiş bir insanın suratına benzediği için, adı “Eskimo Nebulası” konmuş.

Carina NebulaSI

2007

Bu yıldönümü fotoğrafında da çarpışan galaksileri görüyoruz. Arp 194’te iki değil, üç galaksi bulunuyor ve üçü de birbiri ile etkileşime giriyor. Parlak mavi alanlar yeni doğan yıldızlar sürüsü tarafından oluşturulmuş.

2009

1995

2006 Gİzemlİ Dağ

2010 Bubble NebulaSI NGC 7635 Cassiopeia takımyıldızında bulunan, bizden 8.000 ışık yılı uzaklıkta bir emisyon nebulası. 2016’da yayımlanan bu fotoğrafa bakınca adının neden Bubble (Kabarcık) olduğu kolayca anlaşılabiliyor.

2010 yılında yayımlanan 20. yıldönümü fotoğrafında Carina Nebulasının bir parçası görülüyor. Aslında burası 2007 yıldönümü fotoğrafında görüntülenen alanın küçük bir detayı.

2014

Güney Yengeç Nebulası

2018

2019

Ünlü Yengeç Nebulasının, Güney Yarımküreden görülen bir benzeri bulunuyor. Güney Yengeç Nebulası adı verilen bu oluşumun fotoğrafı geçtiğimiz yılın yıldönümü fotoğrafı olarak seçildi.

JÜpİter

1991

Hubble Uzay Teleskobu’nun ilk renkli Jüpiter resmi.

Kırmızı, yeşil ve mavi filtrelerle çekilen fotoğrafların üst üste bindirilmesi ile oluşturuldu.

Fotoğrafta, Dünya’dan daha büyük bir fırtına formasyonu olan Büyük Kırmızı Nokta açıkça görülüyor.

Yıldız patlaması halkası NGC 4314 galaksisinin merkezinin Hubble tarafından çekilen yüksek çözünürlüklü fotoğrafı. Bizden 40 milyon ışık yılı uzakta ve Berenices’in Saçı takımyıldızında yer alıyor. Yeni doğmuş yıldızlardan oluşan kümeler mavi-mor topaklar olarak görünüyor.

1992

Yaratılış Sütunları İlk ikonik fotoğraf olan bu orijinal “Yaratılış Sütunları” görüntüsü Nisan 1995’te çekildi. Kartal Nebulasının bir parçasını gösteriyor.

Burası, bizden 6.500 ışık yılı uzaktaki Yılan takımyıldızının bir üyesi olan bir yıldız oluşum bölgesi.

1995 Retİna Nebulası

2001

Eğer amatör bir astronomsanız Av Köpekleri takımyıldızındaki Girdap Galaksisi’ni (M51) biliyor olmanız gerekli. Ancak onu hiçbir zaman bu kadar net görmüş olamazsınız.

Bu fotoğraf Hubble’ın 15.

Yıldönümünde yayımlandı.

Galaktİk bİr gül

2010 Uzaydakİ havaİ fİşekler NASA, Hubble’ın 25. yıldönümünün şerefine Westerlund 2’nin bu muhteşem fotoğrafını yayımlandı.

Bu kümede galaksinin en sıcak ve parlak yıldızlarının bazıları görülüyor.

NASA 2011’de, Hubble’ın 21. doğum gününü kutlamak için, etkileşime giren iki galaksiyi (Arp 273) gösteren bu fotoğrafı seçti.

Fotoğrafta galaksiler bir empresyonist gül tablosuna benziyor.

2014

1995

Muhteşem görünümlü bir nebula daha. Kova takımyıldızından NGC 7293 ya da takma adı ile Helix nebulası.

Bizden sadece 690 ışık yılı uzakta, yani Dünya’ya en yakın gezegenimsi nebulalardan biri.

Görsel açıdan en etkileyici olanlardan biri de diyebiliriz.

Gİrdap Galaksİsİ

2005

Karşınızda Başak takımyıldızındaki dev eliptik galaksi NGC 4261. 100 milyon ışık yılı uzaktaki galaksinin fotoğrafında, Güneş’in on milyon katı kütleye sahip bir kara deliğin çevresini kaplayan maddelerden oluşan sıcak diskin görüldüğü düşünülüyor.

1994

Shoemaker-Levy 9

1994 haziran ayında Shoemaker-Levy 9 kuyruklu yıldızının parçaları Jüpiter’e düştü. Hubble tarafından çekilen bu morötesi fotoğrafta, çarpma sonucu Jüpiter’in atmosferinde oluşan büyük yarıklar görülüyor. Bu izler, Dünya’dan daha büyük!

Helix Nebulası

Bir başka gezegenimsi nebula olan IC 4406, güney yarımkürede Kurt takımyıldızında yer alıyor. İnsan gözündeki retina tabakasına çok benzediği için “Retina Nebulası” olarak adlandırılıyor.

Anten galaksİlerİ NGC 4038 ve NGC 4039 galaksileri çarpışma sürecinde. Ancak bu, son derece yavaş bir şekilde gerçekleşiyor. Üst üste bindikleri alandaki artmış gaz yoğunluğu, milyarca yeni yıldızın oluşumuna neden oluyor.

Süper kütlelİ kara delİk?

All images © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team

Hubble 30 yaşında

2004

2002 “Yıldızlı Gece” Bu fotoğrafın çekilmesinden iki yıl önce, süperdev yıldız V838 Monocerotis’te bir anda büyük bir ışık parlaması meydana geldi. Bu parlama, yıldızın etrafında genişleyen bir ışık halesi oluşturdu. Fotoğrafın adı van Gogh’un ünlü tablosu Yıldızlı Gece’den ilham alıyor.

Tarantula Nebulası

2011 Maymun Kafası Nebulası At Kafası Nebulasının da bulunduğu Orion takımyıldızında yer alan ve “Maymun Kafası Nebulası” ismi ile tanınan bu emisyon nebulasının resmi adı NGC 2174.

Büyük Magellan Bulutu’nda yer alan bir iyonize gaz alanı. Dünya’dan bakan teleskoplarla elde edilen fotoğraflarda bu nebula örümcek gibi göründüğü için böyle adlandırılmıştı.

Ancak detaylı fotoğraflarda bu benzerlik kayboluyor.

2012 At Kafası Nebulası Girdap Galaksisi gibi, At Kafası Nebulası da amatör astronomlar arasında popüler.

Ancak bu Hubble yıldönümü fotoğrafında da olduğu gibi, kızılötesi dalga boyunda gözlemlendiğinde dramatik bir şekilde farklı görünüyor.

Rubin’İn galaksİsİ

2020

Hubble’ın 30. yıldönümü yaklaşıyorken, NASA bu yıl ocak ayında UGC 2885 galaksisinin bu muhteşem görüntüsünü yayımladı.

Bu dev galaksinin ismi astronom Vera Rubin’den geliyor.

rian

© Ad

n

Man

61

Hubble 30 yaşında ➜ bazıları doğmamıştı bile. Diğer taraftan, bazı bilim insanları ise ilk günden başlayarak Hubble üzerinde kesintisiz çalıştı. Bu son kategoride yer alan ve STScI’nin kıdemli çalışanlarından olan Colin Norman, 1990’da Hubble’ın Cape Canaveral’dan fırlatılışını izlemiş bir isim. Ondan son 30 yılı değerlendirmesini istedik: “Hubble astronomi ve astrofizik dünyasında çok şeyi değiştirdi” diyor. “Hedefleri defalarca aştı. Şimdiye kadar hiçbir bilimsel cihaz bu kadar geniş alana yayılan temel keşiflerde bu kadar büyük bir rol oynamamıştı. Kültürümüzün iliklerine kadar nüfuz etmiş bu projede yer aldığım için kendimi çok ayrıcalıklı görüyorum.”

Son nokta, oldukça ilginç. Tüm çığır açan keşifleri bir yana, Hubble’ın en eşsiz özelliği insanlığa verdiği ilham. İnsanlık tarihinin en ünlü teleskobu olduğunu söylemek yanlış olmaz, ama önemini tanımlamak için yetersiz kalır. Hubble’dan önce, astronomiye özel ilgisi olan insanlar bile tek bir teleskop ismi söyleyemezdi.

Günümüzde “Hubble” ismi tüm dünyaca biliniyor ve hem insan zekasının hem de evrenin harikalarının simgesi olarak görülüyor.

Hubble’ın ikonik statüsünün ardında yatan neden nedir? STScI’nin haber direktörü Ray Villard bu sorunun yanıtını bildiğini düşünüyor. “Aynen bir sinema filmi gibi, bir senaryosu ve arka plan hikayesi var” diyor. “Fırlatma öncesi geçen bekleme süresi, aynadaki hata, servis görevleri ile tamiratlar ve arkasından, bir süre önce hizmetinin artık durdurulması planı...” Şansımız var ki bu plan iptal oldu ve Hubble hala bizimle. Önümüzdeki yıllarda da bizimle olmaya devam edeceğini düşünüyoruz. Villard, “2030’a doğru yaklaşırken, Hubble ile yapabileceğimizi düşündüğümüz en iyi bilimsel keşifleri gerçekleştirme aşamasındayız” diyor.

© NASA

Sağda: Mike Massimino, dördüncü Hubble servis görevi STS109’da görev yaptı.

62

Mike Massimino: “HUBBLE’I BOZMAK ÜZEREYDİM VE UZAYDA YALNIZDIM!” Mike Massimino çok büyük bir hata yaptı. Dahası astronot arkadaşlarının desteğinden de yoksundu!

Mike Massimino ve astronot arkadaşı Mike Good, Hubble’ın görüntüleme spektrografını tamir etmek için uzay yürüyüşüne çıkmıştı. Bu cihaz, uzaklardaki gezegenleri ve kara delikleri tespit etmek için kullanılıyordu. Bu uzay yürüyüşü için 100’den fazla yeni uzay aleti geliştirilmişti, ancak Massimino görevin sonunda bir tutamacı elleri ile çekmek zorunda kaldı. Bu tutamaç güç kaynağına erişim sağlayan paneli kapatıyordu fakat vidalardan biri yalama olduğu için çıkartılması mümkün değildi.

Bunu, saatte 28.164 kilometre ile Dünya çevresinde dönerken başarmak zorundaydı.

“Hubble’ın bozulan güç kaynaklarından birini onarmak için çıktığımız görevde bir sürü alet kullanacaktık ve bunları kullanmak için yıllar boyunca eğitim almıştık. Erişim panelini kapatan bir tutamacı gövdeye bağlayan vidalardan üstteki iki tanesi kolayca çıktı, ancak sağ alttaki çıkmamakta inat ediyordu.

Vidanın kafası yalama olmuştu ve çıkartabilmek için tornavidayı daha da derine sokmayı denedim ve vidayı tamamen mahvettim. Bu durum, tutamacın çıkmayacağı ve güç kaynağını hiçbir zaman değiştiremeyeceğimiz anlamına geliyordu. Hubble bir daha çalışamayacaktı ve diğer gezegenlerde hayat olup olmadığını öğrenemeyecektik.

Bunun tek suçlusu da ben olacaktım.

Bu düşünceler içerisindeyken yer ekibi bana destek vermeye başladı ve ben de işleri daha fazla berbat etmemek için çalışmaya başladım.

Bir saat sonra bir çözümle geldiler.

Bu bir saat bana uzayda sonsuzluk gibi gelmişti. Tüm bu süre zarfında Güneş bir doğup bir batıyordu. Zamanımız daraldığı için eninde sonunda her şeyi bırakıp uzay mekiğine geri dönmemiz gerektiğini düşünüyordum. Sonunda yer ekibi biraz bant ve kerpeten bulmamı istedi.

Kerpeten mantıklı geldi, sonuçta o bir aletti. Ama bant, bana artık aşağıdakilerin de fikirsiz kaldığını düşündürmüştü. İstedikleri şey, bu tutamacı zorla yerinden çıkartmamdı. Bunun için 27 KG güç kullanmamın yeterli olacağını hesaplamışlardı. Dediklerimi yaptım. Uzay mekiğinin ön tarafına gittim, oradaki alet kutusundan bant aldım ve tutamacın alt tarafını dedikleri gibi bantladım. Kendimi çok yalnız hissediyordum çünkü o anda bana yardımcı olacak kimse yoktu.

Tutamacı bantladım ve ellerimle tuttum.

Bantın amacı, kopan bir parça olursa uzaya fırlayıp bana zarar vermemesiydi.

Tüm gücümle asıldım…

Tutamacı kopartıp yerinden çıkarmayı başarmıştım! Artık panele ulaşabiliyordum, ancak tornavidanın şarjı bitmişti ve oksijenim az kalmıştı.

Korkularımı bir yana bıraktım, oksijen tankımı tekrar doldurdum ve tornavidanın pilini değiştirdim. Vidaları söktüm, eskisini çıkartıp yeni güç kaynağını yerine taktım ve çalıştı. Uluslararası Uzay İstasyonundan daha yüksek bir noktada bir tamirat işini başarıyla tamamlamıştım. Cihaz tekrar çalışmaya başladı. Kafamı çevirdim ve 563 kilometre yukarıdan Dünya’ya baktım. Uzayda tek başımaydım. Kendi yaşam destek sistemime bağlıydım ve istediğim her yere bakabilirdim. Hubble’ın bulunduğu noktadan kendi gezegenimi görebiliyordum. Cennetten bakmak gibi bir duyguydu. Daha sonra, aslında bundan daha da güzel olduğunu düşündüm.

Cennetten değil, cennete bakmak gibiydi.

Uzay yürüyüşü sırasında gezegeni ve yıldızları görmek gerçekten inanılmaz bir deneyim.”

Kara delik görüntüsü

KARA DELİKLER BİLMEDİĞİMİZ NE KALDI? 10

Altta: M87’nin kara deliği. Şimdiye kadar çekilmiş ilk kara delik fotoğrafı.

63

Nisan 2019’da Dünya ilk defa bir kara deliğin fotoğrafını gördü. Bu fotoğraf, Dünya’nın dört bir yanındaki radyo teleskoplarının eşzamanlı çalışması ile oluşturulan Olay Ufku Teleskobu (Event Horizon Telescope - EHT) tarafından çekilmişti. Hedef, 55 milyon ışık yılı uzaktaki bir galaksinin, Messier 87’nin merkeziydi. Bunu, Paris’teki bir caddeden bakıp New York’taki bir gazeteyi okumaya çalışmaya benzetebiliriz. Dünya’nın farklı yerlerindeki sekiz teleskobun güçlerini birleştirerek bunu başarabildik. Ortaya çıkan kara delik fotoğrafı, astronomlara bilgisayar modellerini doğrudan gözlemlerle karşılaştırma imkânı verdi. Böylece var olan birçok teori doğrulandı veya yanlışlandı.

Ancak bu, tüm soruların yanıtlandığı anlamına gelmiyor. Öncelikle, kara deliklerin devasa, sıcak ve hızlı madde akımlarını nasıl ürettiğini bilmiyoruz. Tüm süper kütleli kara delikler çevrelerindeki maddeleri yutabilme yeteneğine sahip. Bu maddenin çoğunu olay ufkundan içeri alıyorlar, almadıklarını da uzaya ışık hızına yakın bir hızda “tükürüyorlar”. Bu akımlara astrofizikçiler “rölativistik akımlar” adını veriyor. M87, böyle devasa bir akıma sahip olması ile ünlü. EHT çok küçük bir nesnenin fotoğrafını çekmiş olsa da, akımlar çok daha büyük bir alana yayılıyor. Daha

fazla bilgi edinmek ve bu özellikleri daha iyi anlamak için, daha çok EHT gözlemini birleştirmek gerekli.

Bir başka gizem ise, genel göreliliğin ve kuantum mekaniğinin birbirine nasıl uyum sağlayacağı.

Kuantum kütle çekimi, fiziğin en büyük bilinmeyeni. Neredeyse bir yüzyıldır fizikçiler iki farklı kurallar seti üzerinde çalıştı: Kütle çekimi gibi çok büyük şeyleri kapsayan genel görelilik ve çok küçük şeyleri kapsayan kuantum mekaniği.

Problem, bu iki kurallar setinin birbiriyle doğrudan çelişmesi. Kuantum mekaniği, kütle çekimini; görelilik ise kuantum davranışını açıklayamıyor.

Fizikçiler, kuantum kütle çekimi gibi bir faktör kullanarak, “Büyük Birleşik Teori” adı verilen bir teori ile bu ikisinin arasında bağlantı kurmayı umuyorlar. Kara delik görüntüsü, genel görelilik perspektifinden bakıldığında tutarlı göründü, yani aradaki boşluğu kapatacak yeni bir şeyler göstermedi. Yine de, bilim insanlarının bu tür bir gözlemden yanıtlar elde etme ümidi anlamsız değil, çünkü bir kara deliğin gölgesinin kenarı, göreli kuvvetleri küçük, kuantum boyutunda alanlara getiriyor.

Bir başka soru ise, Stephen Hawking'in teorilerinin Einstein’ınkiler kadar doğru olup olmadığı. Fizikçi Stephen Hawking'in kariyerinin ilk döneminde fiziğe yaptığı en büyük katkı “Hawking radyasyonu” fikriydi. Kara deliklerin aslında kara olmadığını, zamanla küçük miktarlarda radyasyon yaydığını öne sürüyordu. Sonuç çok önemliydi, zira bir kara deliğin büyümesi durduğunda, enerji kaybı nedeniyle, çok yavaş da olsa küçülmeye başlayacağını gösteriyordu. Ancak EHT gözlemleri bu teoriyi ne doğruladı ne de yanlışladı, zaten kimse de böyle net bir sonuç beklemiyordu.

M87’deki gibi dev kara delikler, genel boyutlarına oranla sadece çok küçük miktarlarda Hawking radyasyonu yayıyor. En gelişmiş cihazlarımızla artık olay ufuklarının parlak ışıklarını tespit edebiliyoruz, ancak onların, süper kütleli kara deliklerin ultra-soluk parlamalarını açıkça gösterme ihtimalleri çok düşük.

© ESO; EHT Collaboration

Olay Ufku Teleskobu, Messier 87’nin merkezindeki devin ilk fotoğrafını geçen sene yayımlamıştı. Peki geriye hangi sorular kaldı?

63

Işıktan hızlı

IŞIKTA HIZLI

GİDİLİR? Fizik kanunları kozmik hız sınırını aşamayacağımızı söylüyor. Peki bu kanunların etrafından dolaşmak mümkün mü?

Giles Sparrow

64

Işıktan hızlı

E

AN

?

vren çok büyük. O kadar büyük ki, mesafeleri ışık yılı cinsinden ölçüyoruz. Yani, ışığın uzayda bir yılda kat ettiği mesafeyi birim olarak kullanıyoruz. Işık saniyede 300.000 kilometre hızla ilerliyor. Yani bir ışık yılı yaklaşık 9,5 trilyon kilometrelik bir mesafeye denk geliyor. Bize en yakın yıldızlar bile bizden birkaç ışık yılı uzakta. İçinde bulunduğumuz Samanyolu galaksisinin uçtan uca büyüklüğü de yaklaşık 100.000 ışık yılı. İnsanlık eğer Güneş Sistemi’nin dışına çıkmak ve evreni keşfetmek istiyorsa, bu devasa mesafeleri aşmanın bir yolunu bulmalı. Şu anda en uzaktaki uzay sondalarının, birkaç ışık saati uzaklıkta Güneş Sistemi’nin dış bölgesine ulaşması bile on yıllar sürdü. Şimdi ise bizden sadece birkaç milyar kilometre uzaktalar. Işık hızına yakın bir hızda yolculuk etmek için, geleneksel kimyasal roketlerden tamamen farklı bir itme sistemine ve muhtemelen günümüz mühendisleri tarafından henüz bilinmeyen yeni yöntemlere ihtiyacımız var.

Fizik kuralları, ışık hızına yaklaşmayı deneyecek uzay araçları için sürpriz

niteliğinde tuzaklar içeriyor. Bunlardan bir tanesi ünlü E=mc2 denkleminde gizleniyor.

1905’te Einstein’ın Özel Görelilik Kuramında beliren bu denklem, bir nesnenin toplam enerjisinin (E) hem kütlesi (m) hem de ışık hızı (c) ile orantılı olduğunu ortaya koyuyor. Bir nesneyi hızlandırdığınızda toplam enerjisini artırıyorsunuz, ancak hızı “görelilik” seviyelerine çıktığında ilginç bir şey oluyor. Yüklediğiniz enerji hıza değil kütleye dönüşüyor ve nesnenin kütlesi artıyor. Durum böyle olunca, daha da hızlanması güçleşiyor. Kütlesi olan bir nesneyi ışık hızına eriştirmek için sonsuz miktarda enerji gerekiyor, zira nesnenin kütlesi de sonsuz oluyor.

Bunun tersine, görelilik kuramının ikinci bir yan etkisi potansiyel yıldızlararası yolcular için hayatı kolaylaştırabilecek seçenekler içeriyor. Zaman genişlemesi adı verilen bu fenomen, göreli (relativistic) hızlarda seyreden bir uzay aracının güvertesinde zamanın evrendeki diğer “sabit” nesnelere göre daha yavaş ilerlemesine neden oluyor. Bir uzay aracını yeteri kadar hızlandırabilirsek, dışarıdan bakıldığında 1.000 yıl sürecek bir

NASIL

65

Işıktan hızlı

Bu simülasyonda Almanya’nın Tübingen Üniversitesinin bahçesinde açılmış bir solucan deliği görünüyor.

Bu simülasyonda, Warp motoru tarafından yaratılan bozulma, üç boyutlu uzayın bozulmuş iki boyutlu bir katmana dönüşümünü sağlıyor. yolculuk, onlar için birkaç ayda bitecektir.

Elbette buradaki en büyük sorun, zaman genişlemesinin geleceğe doğru tek yönlü bir yolculuk olması. Şimdiye kadar bildiğimiz tek şey, ışık hızının aşılamaz, doğal bir sınır olduğu. Işık hızını aşmayı bir kenara koyalım, kütlesi olan bir nesnenin bu hıza ulaşmasının bir yolu yok. Peki ya bir kısayol varsa?

Fizik kurallarını yıkmadan, ancak onları esneterek bir şeyler yapmak mümkün olabilir mi? Böylece evrenin uzak köşelerine çok daha kısa zaman dilimleri içinde gidebilir miyiz?

Görülen o ki mühendisler ve astronomlar bunun bir değil iki yolu olabileceğini söylüyor. Bunlardan birincisi solucan

delikleri, diğeri ise warp motoru. İkisi de bilim kurgu eserlerinde bol bol gördüğümüz şeyler, ancak gerçek bilim açısından ne vaat ediyorlar?

Harvard Üniversitesinde Doğanın Temel Kanunları Merkezi’nin lisansüstü öğrencisi Ping Gao “bir solucan deliğini evrende bir tünel gibi düşünebiliriz” diyor. "Evrendeki iki noktayı birbirine bağlayan ve iki ucu olan bir tünel olmalı. Solucan deliklerinin ilk adı 'Einstein-Rosen köprüsü' idi. Bu köprü, Einstein denklemlerinden birinin (üç boyutlu evrenin, dördüncü boyut olan zamanla birleşip, dört boyutlu bir evreni nasıl oluşturduğunu gösteren alan denklemlerinden biri) özel matematiksel bir çözümüydü."

“ Bir solucan deliğini evrendeki bir tünel gibi düşünebiliriz. Evrendeki iki noktayı birbirine bağlayan ve iki ucu olan bir tünel.” ” Ping Gao 66

“Eğer solucan deliğinin rotası evrende bilinen uzaklıktan daha kısaysa, bu durumda bu tüneli uzay-zaman içinde bir kestirme yol olarak kullanabiliriz. Bu, bir elmanın üzerinde yolculuk yapmak yerine, içini oyup öbür tarafa geçen bir elma kurdunun yaptığına benziyor. Dışarıdan bakınca solucan deliğinin içindeki yolculuk ışıktan daha hızlı gerçekleşiyor gibi görünüyor, oysa yolcu, solucan deliğinin içindeyken hiçbir zaman ışık hızına erişmiyor.”

Dev yıldızlar, ömürlerinin sonuna geldiğinde çekirdekleri çöküyor ve kara delik diye adlandırdığımız korkunç kütleçekimi girdaplarına dönüşüyorlar.

Bir kara deliğin kütlesi, tekillik adı verilen, çok küçük ancak sonsuz yoğunluktaki bir noktaya çöktüğünde, dış çeperi olay ufku olarak tanımlanıyor. Bu bölgede kütleçekimi o kadar güçlü ki, ışık bile oradan kaçamıyor. Gao, “iki kara delik birbirine ulay ufuklarının arkasından ve yanından bağlı. Bu da tekillikten çok uzak” diyor. “Yani, Einstein-Rosen köprüsünün yakınındaki bölgeler eğimli ancak yumuşak uzay-zamandan oluşuyor.”

Köprünün olay ufkunun arkasında oluşması, bu köprüyü evrende bir kestirme yol olarak kullanmak isteyen herhangi bir uzay aracının kara deliğe girip öbür taraftan çıkabilmek için yine de ışıktan hızlı bir şekilde hareket etmesini gerektiriyor.

Işıktan hızlı

Einstein, kütlesi olan hiçbir şeyin ışıktan daha hızlı hareket edemeyeceğini tahmin etmişti. Ancak, fizik yasalarına itaat etmeyen nesneler var.

2. Dolanıklık

Işık yılı

1. Işıktan hızlı hareket Uzaklardaki kara delikler ve merkezlerinde süper kütleli kara delikler bulunan aktif galaksiler, ışıktan daha hızlı hareket ediyor gibi görünen parçacıklar fışkırtabilir. Bu “ışıktan hızlı” hareket formu aslında optik bir illüzyon.

Bu illüzyon, ışık hızına yakın bir hızda bize doğru yaklaşan parçacık akımlarında oluşuyor.

Akımın yolu boyunca farklı noktalarda salınan radyasyon akımdan daha hızlı hareket etmeyeceği için, salınan ışık dizisi sıkışıyor.

Yüzyıllık bir yolculukta farklı noktalarda salınan ışık Dünya’ya birkaç yılda ulaşıyor ve bu da ışıktan daha hızlı hareket ediliyormuş gibi bir izlenim yaratıyor.

Kuantum fiziğinde, dolanık özelliklere sahip parçacıklar, aralarındaki mesafe ne kadar uzak olursa olsun, garip bir bağ ile bağlantılı kalıyor. Bir parçacığın özelliklerini ölçmek ve “çözmek” diğerinin kendini hemen aksi yönde göstermesine neden oluyor ve aralarında bir mesajın iletilmesi için zaman geçmesi gerekmiyor. Einstein, bu garip etkiye “uzakta gerçekleşen tekinsiz bir aksiyon” adını vermişti. Fizik kuralları buna izin veriyor gibi görünüyor, çünkü bu yöntem ışıktan daha hızlı bilgi göndermek için kullanılamıyor.

4. Cherenkov radyasyonu 3. Takyonik evren Kütlesi olan hiçbir parçacık kendi başına ışıktan daha hızlı hareket edemiyor olsa da, bazı fizikçiler sadece ışıktan hızlı hareket eden parçacıklardan oluşan bir evrenin varlığını sorguluyorlar.

Takiyon adı verilen bu parçacıklar çok garip özelliklere sahip. Örneğin, hızları arttıkça enerjileri düşüyor. Ancak, bu garip ayna evreni tespit etmek için gerçekleştirilen çalıştırmalar herhangi bir sonuç vermedi.

Genelde göz ardı edilen bir nokta, evrenin nihai hız sınırının ışığın boşluktaki hızı olduğu. Işık saydam maddelerin içinden geçerken belirgin ölçüde yavaşlayabiliyor.

Bazen aynı ortamdan geçen parçacıklar, yapay olarak düşürülmüş bu ışık hızı bariyerini aşabiliyorlar. Sonuçta ortaya maviye çalan rengiyle Cherenkov radyasyonu çıkıyor. Bunu, ses hızını aşarken gerçekleşen sonik patlamanın ışık versiyonu olarak nitelendirebiliriz. Bu radyasyon, yüksek hızlı parçacıkları, örneğin anlaşılmaz nötrinoları tespit etmek için kullanılabilir.

67

© NASA; CorvinZahn; AllenMcC; NRAO/AUI; Argonne National Laboratory; TxAlien; CSIRO; NIST

NASA’nın Advanced Propulsion Physics laboratuvarından Dr Harold G. “Sonny” White, warp motoru konseptini test ediyor.

Evrende ışık hızı limitini aşan dört şey

Zaman (yıl)

Bilindiği üzere bu da imkansız kabul ediliyor. Dahası, ilk olay ufkuna yaklaşırken hızla artan kütleçekimi uzay aracını parçalayabilir ve mürettebatı 'spagetti gibi uzamış' bir atom akımına dönüştürebilir.

Son bir sorun daha var: Gao, “genel olarak madde çökümü ile oluşan bir kara deliğin, solucan deliğine sahip olma potansiyeli bulunmuyor, zira sadece tek bir ucu oluşturabiliyor. Evrendeki iki kara deliği birleştiren bir Einstein-Rosen köprüsünün var olduğunun bir garantisi yok” diyor.

Tüm bu nedenlerden ötürü, fizikçiler sıradan kara deliklerin arasında olduğu varsayılan köprülerin “içinde yolculuk edilemeyen” solucan delikleri olduğunu düşünüyor. Peki bunun bir alternatifi var mı? 1980’de Caltech’ten kozmolog Kip Thorne, giriş ve çıkışın çevresini “egzotik madde” adı verilen bir kabukla kaplayarak, içinde ilerlenebilecek bir köprü oluşturma ihtimalinin varlığını öne sürdü.

Gao, “egzotik derken, kabaca negatif enerjiden söz ediyoruz” diyor. “Klasik fizikte, negatif enerjisi olan bir madde tanımlanmıyor, zira bu durumda kütlesinin de negatif olması gerekiyor. Ancak kuantum fiziğinde mikroskobik ölçekte negatif enerjiyi bulmak oldukça kolay.”

Thorne’un egzotik madde kabukları teoride her kara deliğin geometrisini modifiye ediyor, Einstein-Rosen köprüsünün uçlarını ➜

Işıktan hızlı

Uzay ve zamanda yolculuk

Uzayda solucan deliklerini kullanarak seyahat etmek, Einstein’ın gelen görelilik kuramı uyarınca, uzayın üç boyutunun yoğun kütlelerle bozulabilme olasılığına dayanıyor. Durum böyle olunca, büyük ölçekte eğriler ortaya çıkıyor.

Solucan deliğinin yakınında bir ev

Gerçekten hedefe varmamızı sağlayacak bir yıldızlararası seyahate izin vermesi için, solucan deliği Dünya’ya oldukça yakın bir noktada olmalı ya da yaratılmalı. Aksi takdirde, oraya ulaşmamız bile uzun yıllar sürecek.

Aralıktan geç

Solucan deliğinde bulunan bir geçit temelde “açıktır”.

Geniş bir silindirik tünel oluşturur ve böylece merkezdeki tekilliğin parçalayıcı kütleçekimi gücünden uzak kalmak mümkün olur.

Huniden içeri

Bir solucan deliğinin ağzı, kenarları çok dik bir “kütleçekimi kuyusu” gibidir. Ancak olay ufkundan geçmemizi gerektirmeyen güvenli bir girişi vardır.

Diğer zamanlar ve mekanlar?

Solucan deliğinin diğer ucu çok uzaktaki bir yıldızın yakınına açılıyor olabilir. Ayrıca, evrenin çalışma şekline bağlı olarak, dördüncü boyut olan zaman içinde de bir tünel açıyor olabilir.

Çok da kestirme değil

Güvenli bir çıkış

Teorik olarak, bir solucan deliğinin dış kenarını saran ve öbür uçtan çıkmamıza imkân verecek bir geçiş üretmek mümkün.

Bir solucan deliği içinde yolculuk etmek mesafeleri kısaltabilir, ancak yine de anlık değildir. Solucan deliği içinde yol alabilmek için de ışık hızına yakın hızlara çıkmak gerekeceğinden, zaman genişlemesi gibi olayların etkileri nedeniyle yolculuk daha kısaymış gibi görünür.

Bir solucan deliği nasıl yapılır?

Uzay-zaman içinde kendi Warp kapımızı açabilir miyiz?

68

1. Negatif enerji yarat

2. Doğal bir solucan deliği bul

Çalışan bir solucan deliği inşa etmek için atılması gereken ilk ve en hayati adım, büyük ölçekte bir “negatif enerji” kaynağı üretebilmek. Her ne kadar negatif enerjinin farklı formları olsa da, solucan deliği üretmek için işe yarayacak bir formu olduğunun garantisi yok.

Var olan solucan deliği tipleri kozmoloji ve parçacık fiziğine dayanıyor. İçinde yolculuk edilemeyen solucan delikleri kara delikleri birbirine bağlıyor olabilir, mikroskobik olanlar ise dolanık kuantum parçacıklarını birleştiriyor olabilir. Gelişmiş bir dedektör sayesinde, manipüle etmek amacıyla bir solucan deliğinin bir ucu tespit edilebilir.

REF Geocentric model REF Helio vs Geo https://www.youtube.com/watch?v=EpSy0Lkm3zM Heliocentrism

Işıktan hızlı

Depict solar system with planets in known order comp scaled for size, it would be too impractical to scale for d See: REF Geocentric model

Egzotik madde kabukları sayesinde bir kara deliğin geometrisini değiştirmek mümkün.

Dr White, Warp alanı girişim aracının içindeki lazer ışınlarının ürettiği girişim desenlerini analiz ediyor. atom altı parçacıklar için geçerli oluyor. Örneğin, hangisinin hangi yöne gittiği bilinmese de, dönüşleri birbirinin ters yönünde olan, dolanık elektron çiftleri yaratmak mümkün. ER=EPR denkleminin detayları gerçekten karmaşık, ancak içinde yolculuk edilemeyecek solucan deliklerinin “dolanık” kara delik çiftleri arasında doğal olarak oluştuğunu ortaya koyuyor.

Eğer bu varsayım doğruysa, Gao’ya göre, bir kara delik çifti üzerinde “kuantum operasyonu” gerçekleştirip, böyle bir solucan deliğini içinde yolculuk edilebilir hale getirmek mümkün. Bunu yaptığımızda, bu kara delikleri bir çifte belirsizlik durumuna sokuyoruz ve birbirleri ile kuantum düzleminde etkileşime geçmelerini sağlıyoruz. Eğer kozmolojik ER=EPR modeli doğruysa, Gao’ya göre, “bu operasyon kara delik sistemine ‘denk’ negatif enerji enjekte edecek ve Einstein-Rosen köprüsünün yapısını modifiye ederek, onu içinde yolculuk

yapılabilecek hale getirecek.” Ama elbette bir sorun var: Gao bu sorunu, “iki kara deliğin dışındaki yol ile karşılaştırıldığında, olay ufkunun arkasındaki solucan deliği yolu her zaman daha uzundur. Ne yazık ki, bu tip bir solucan deliği içinde ışıktan daha hızlı yolculuk etmek mümkün değil” sözleriyle açıklıyor. Şu anda solucan deliklerini kullanarak uzaklardaki yıldızlara ve galaksilere gitmek mümkün görünmüyor. Ancak, gelecekte bu alanda gelişmeler olmayacak demek de mümkün değil. Bu arada, ışıktan daha hızlı gitmenin bir yolu daha olabilir…

Solucan deliği konseptinin tersine, “warp motoru” adı verilen bir yöntem, hız sınırlamasını kaldırmak için bir uzay aracının çevresinde bükülmüş bir uzayzaman “kabarcığı” oluşturuyor. Aracın içinde ışık hızının üzerine asla çıkılmıyor, ancak özel görelilik kuramının kanunları burada yeteri kadar esneyerek, kabarcığın uzay boşluğunda ışıktan daha hızlı

3. İçinde yolculuk edilebilir hale getir

4. İlk yolculuk

5. Kozmik otobanlar

Negatif enerjiyi eklemek bir anti-kütleçekimi kuvveti yaratacak. İçinde yolculuk edilemeyen bir kara delik solucan deliği söz konusu olduğunda, bu işlem deliğin kapısını olay ufkunun ötesinde ulaşılabilir bir bölgeye taşıyacak. Mikroskobik bir solucan deliği söz konusu olduğunda ise, bu işlem tüneli içinde yolculuk edilebilecek şekilde büyütebilir.

Yeni açılmış bir solucan deliğinin ilk

Bir medeniyet, solucan deliği açmayı bir kere başardıktan sonra, artık kozmik kestirme yollardan oluşan bir şebeke kurmak mümkün olabilir. Bazı bilim insanları, solucan deliklerinin zaman makinesi üretmek için bile kullanılabileceğini söylüyor. Ancak fizik yasalarına göre, böyle bir makine bizi 69 üretildiği zamanın öncesine götüremez.

araştırması insanlı bir uzay sondası ile yapılabilir. Eğer güvenli ve işe yarar bir yere açılıyorsa, yakın taraftaki ucu, kütleçekiminin çekim gücünü ya da bir negatif enerji kaynağının itici 'anti-kütleçekimi' gücünü kullanan bir 'uzay halatı' ile yakın bir konuma getirilebilir.

© NASA; Ed Crooks; Sayo Studio; Tobias Roetsch

➜ olay ufkundan dışarı çıkarıyor ve bir uçtan diğerine ışık hızından düşük bir hızla geçiş yapma imkânı veriyor.

Gao, “yeteri kadar gelişmiş bir medeniyet, kuantum maddelerini doğru bir şekilde manipüle ederek prensipte bir solucan deliği yaratabilir” diyor, ancak içinde yolculuk yapılabilen bu solucan deliklerinde de problemler var. Örneğin, temel bir probleme, yani doğal olarak oluşmuş olan kara deliklerin her zaman birbirleri ile bağlantı kurmamaları problemine bir çözüm getirmiyor.

Ancak Gao ve ortakları, Harvard’dan Daniel Jafferis ve Stanford Üniversitesinden Aron Wall, yeni bir olasılık daha olduğunu öne sürdüler. Açık kalmak için egzotik maddeye gerek duymayan, uçları birbirine doğal olarak bağlanmış bir solucan deliği tipi. Hesaplamaları, fizikte yeni bir varsayım olan ER=EPR denklemine dayanıyor. Bu varsayım, kuantum dolanıklığı özelliği sergileyen parçacık çiftlerinin, birbirine, aslında evrene doğal olarak yayılmış olan mikro ölçekli solucan delikleri ile bağlı olduğunu öne sürüyor.

Kuantum dolanıklığı kuantum fiziğinin konseptlerinden biri. Genelde özellikleri “bulanık” ancak ayrılmaz bir şekilde bağlı

Işıktan hızlı

Warp motoru nasıl çalışacak?

Warp motoru basit bir tasarıma sahip olacak: Uzayda hareket eden bir dalga yaratacak ve bu dalga ışıktan daha hızlı yol alacak. Bunun için, önce ön taraftaki uzayı büzüştürmesi, arkasından da genişletmesi gerekiyor.

Warp motorunu oluşturacak uzay aracı dalganın üzerinde, güvenli bir noktada, görece olarak düz bir uzay alanında yol alacak. Bu fikri pratiğe dökebilmek için, bilim dünyasında devrimsel yenilikler yaşanmasına ve devasa bir enerji kaynağına ihtiyaç var.

Uzayı bu dalgayı itmeye ikna etmek için, negatif enerjiyi kullanarak, genişleyen bir uzay alanı üretmek gerekli. Ancak bunu yapmak çok zor.

Dalgayı kullanmak

70

teknik açıdan birçok zorluğa sahip.

Dalgayı üretmek için yine egzotik madde kullanmak gerekiyor. Fizikçiler gelişmiş bir medeniyetin bunu başarmanın yollarını bulabileceğini düşünse de, yine devasa miktarda enerji gerekecek. Bu enerji, Jüpiter gibi dev bir gezegenin kütlesine denk!

2011’de, NASA’ın Johnson Uzay Merkezindeki Advanced Propulsion Physics laboratuvarında mühendis olarak çalışan Harold G. “Sonny” White, merkezdeki düz uzay kabarcığı yerine bir halka kullanan, modifiye edilmiş bir Warp motoru konsepti tasarladı. Bu yeni Warp motoru versiyonunun enerji ihtiyacı çok daha az olacak. Sadece birkaç on kilogram kütle enerjisine ihtiyaç duyacak. Günümüzün koşullarında yine inanılmaz büyük bir miktar olsa da, bu enerji ile, mürettebatlı bir uzay aracını taşıyabilecek büyüklükte bir dalga beslenebilir.

Elbette bu konuda da bazı problemler var.

Işıktan hızlı yolculuk etmek deyince, zaten çözümden çok sorunlardan söz ediyoruz. Bu durumda problem, içeride hapsedilmiş uzay aracından Warp motorunu yönetmenin mümkün olmaması. Zira, dalgayı manipüle etmek için yollanacak herhangi bir sinyal yerel uzayda ışıktan daha hızlı gitmek zorunda. Buna ek olarak, dalganın ön kısmında birikecek olan yıldızlararası maddenin hasar verici etkilerini de göz önünde tutmak gerekiyor. Yine de,

solucan delikleri ile karşılaştırıldığında, bu problemler ve ihtiyaç duyulan devasa miktardaki enerji, potansiyel olarak daha kolay çözülebilir gibi görünüyor. İnanılır gibi değil, ama şu anda Warp motoru presibini laboratuvar ortamında test etmek için çalışmalar yapılıyor. White ve meslektaşı Richard Juday, “warp alanı girişim aracı” adını verdikleri bir cihazın tasarımını yaptılar. Teorik olarak bu cihaz, Warp üreten cihazlar tarafından yaratılan uzayın geometrisindeki küçük değişimleri tespit edebilecek. Girişim aracı, lazer ışınını ikiye ayırıp, fotonlarını iki dik yoldan gönderiyor ve sonra birleştiriyor.

Birleştikten sonra da ortaya çıkan girişim desenini analiz ediyor. Fikir şu: Eğer bu ışınlardan biri bükülmüş bir uzay alanından geçerse, kat ettiği mesafe farklı olacak. Bu fark da girişim analizinde görüntülenebilecek.

Yoğun elektrik alanları kullanarak uzayı bükme deneyleri geçmişte işe yaramadı, ancak yüksek enerjili radyo dalgalarını hapseden silindirik bir mikro dalga oyuğuna gönderilen lazerlerle yapılan testler biraz daha ümit vaat ediyor. White, girişim aracını “alçakgönüllü bir deney” olarak adlandırıyor. Ancak, eğer uzayı bükmenin pratik bir yolunu bulmayı başarabilirsek, bu durumda evreni keşfetme çalışmalarımızda bir devrim yaşayabiliriz.

© NASA

Uzay aracının kendisi, bir kabarcığın veya düz bir uzay halkasının ortasında yer alıyor. Çevresindekilerle karşılaştırıldığında, ışık hızından çok daha yavaş bir şekilde yolculuk ediyor.

Uzayı büzüştürmek görece olarak oldukça kolay ancak yine de çok büyük miktarda kütle ve normal (pozitif) enerji gerektiriyor.

Bu simülasyon görüntüsü, insanlı bir uzay aracını solucan deliği içinde gösteriyor.

Büzüşme ve genleşmenin gücü dalganın hızını belirliyor. Ancak bu kontrolü Warp kabarcığının içinden gerçekleştirmek mümkün değil.

Dalganın arkasında genişleyen uzay

Dalganın ön tarafında büzüşen uzay

yolculuk etmesine imkân veriyor. Bu sırada beraberinde uzay aracını da taşıyor elbette.

Warp motoru konsepti 1960’lardan beri bilim kurgu eserlerinde bolca kullanılıyor.

Ancak 1994’te Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre böyle bir motoru gerçekten üretmenin bir yolunu bulduğunu öne sürdü. Alcubierre, genel görelilikte uzayın esnekliği sayesinde, aracın önünde uzayın büzüştüğü, arkasında ise genişlediği bir dalganın nasıl yaratılabileceğini gösterdi.

Uzay aracı ortada, dalganın merkezindeki kabarcık içerisinde “düz” uzayda duracak ve dalga evrenin içinde ışıktan daha hızlı ilerleyecek.

Aynen solucan deliğinde olduğu gibi, gerçekten çalışan bir Warp motoru üretmek

Hız kontrolü

YayÄąn DirektĂśrĂź (Sorumlu) GĂśkhun Sungurtekin YayÄąn YĂśnetmeni Ĺžahin EkĹ&#x;ioÄ&#x;lu KatkÄąda Bulunanlar Umut YÄąldÄąz, F. Korhan Yelkenci Etkinlik ve Proje DirektĂśrĂź Ali Erman Ä°leri Kurumsal Ä°letiĹ&#x;im MĂźdĂźrĂź Funda Demirci Ayan YĂ–NETÄ°M Ăœretim Planlama DirektĂśrĂź (TĂźzel KiĹ&#x;i Temsilcisi) Yakup KurtulmuĹ&#x; SatÄąĹ&#x; ve DaÄ&#x;ÄątÄąm DirektĂśrĂź Egemen Erkorol Finans DirektĂśrĂź Didem Kurucu Dijital İçerik DirektĂśrĂź Eren Demir REKLAM Grup BaĹ&#x;kanÄą Nisa AslÄą Erten Çokça Grup BaĹ&#x;kan YardÄąmcÄąsÄą IĹ&#x;Äąl Baysal Turan, Seda ErdoÄ&#x;an Dal SatÄąĹ&#x; KoordinatĂśrß  Burcu Kevser Karaçam SatÄąĹ&#x; MĂźdĂźrĂź Hatice Tarhan, Ä°pek TunalÄą, Beril GĂźroÄ&#x;lu SĂśzkesen Reklam Teknik MĂźdĂźrĂź Ayfer Kaygun Buka 0 212 336 53 61-62 REZERVASYON Rezervasyon 0 212 336 53 00 - 57 - 59 Rezervasyon Faks 0 212 336 53 92 - 93 Ankara Reklam SatÄąĹ&#x; KoordinatĂśrĂź Sezinur BalÄąkçĹoÄ&#x;lu Ankara Reklam SatÄąĹ&#x; MĂźdĂźrĂź Beliz BalÄąbey 0 312 207 00 72-73 Reklam BĂślgeler SatÄąĹ&#x; MĂźdĂźrĂź Dilek ĂœnlĂź 0 212 336 53 72 Faks 0 212 336 53 91

MERAKLI SORULARA 0Â&#x17E;7+Ë&#x2021;Ë&#x2C6; <$1,7/$5

+HGL\H

166.80 TL

6D\Ă&#x201A; )L\DWĂ&#x201A;QD \Ă&#x201A;OOĂ&#x201A;N

DERQHOLN

HUBBLE UZAY TELESKOBU Â&#x192;O_Ĺľ qÂ&#x2C6; Â&#x192;1 ÄĄÄ&#x17E; Â&#x192;1A 1_ ? f' 7

YĂ&#x2013;NETÄ°M YERÄ° KuĹ&#x;tepe Mah. MecidiyekĂśy Yolu Cad. No: 12 Trump Towers Kule 2 Kat: 21-22-23 34387 Ĺ&#x17E;iĹ&#x;li - Ä°stanbul 0 212 410 32 00 Faks 0 212 410 35 81 BaskÄą: Bilnet MatbaacÄąlÄąk ve YayÄąncÄąlÄąk A.Ĺ&#x17E;.

Dudullu Org. San. BĂślgesi 1. Cad. No: 16 Ă&#x153;mraniye - Ä°stanbul 444 44 03 Faks 0 216 365 99 07-08 www.bilnet.net.tr DaÄ&#x;ÄątÄąm: Turkuvaz DaÄ&#x;ÄątÄąm Pazarlama A.Ĺ&#x17E;.

DB Okur Hizmetleri HattÄą 0 212 478 0 300 okurhizmetleri@doganburda.com DB Abone Hizmetleri HattÄą 0 212 478 0 300 Faks 0 212 410 35 - 12 - 13 E-posta abone@doganburda.com Web www.doganburda.com Ă&#x2021;alÄąĹ&#x;ma saatleri Her gĂźn saat 9.00-22.00 arasÄąnda hizmet verilmektedir.

YayÄąn tĂźrĂź: Ulusal, sĂźreli, aylÄąk Ăźyesidir. Š All About Space DoÄ&#x;an Burda Dergi YayÄąncÄąlÄąk ve Pazarlama A.Ĺ&#x17E;. tarafÄąndan T.C. yasalarÄąna uygun olarak yayÄąmlanmaktadÄąr. Dergide yayÄąmlanan yazÄą, fotoÄ&#x;raf, harita, illĂźstrasyon ve konularÄąn her hakkÄą saklÄądÄąr. Ä°zinsiz, kaynak gĂśsterilerek dahi alÄąntÄą yapÄąlamaz.

Bu dergideki makaleler All About Space adlÄą dergiden TĂźrkçeye çevrilmiĹ&#x;tir. Bu yayÄąnÄąn telif hakkÄą ve lisansÄą, BirleĹ&#x;ik KrallÄąk merkezli Future plc grup Ĺ&#x;irketi Future Publishing Limitedâ&#x20AC;&#x2122;a aittir.

Tßm haklarĹ saklĹdĹr. Future plc grubu tarafĹndan yayĹmlanan dergiler hakkĹnda bilgi almak için www.futureplc.com adresini ziyaret edebilirsiniz.

+HGL\H

1045&&3

1

5

10

2

U \HVLQG +XEEOH VD KDULND IRWRĹ&#x2013;UDĂłD NHĹľLĂłHU YH

16

17

6 3 7

4

8

14

11

13 15

9

12 ANA EKSENSEL CÄ°HAZLARI HALKA DESTEK GO uAuŲ ?7 MODĂ&#x153;LĂ&#x153;BÄ°LÄ°M 11 c7ck G7 12 OPTÄ°K DĂ&#x153;ZENEÄ&#x17E;Ä°: [G I SAG c7 TELESKOP 13 Ä°KÄ°N (Â&#x153;/&Ä&#x153; 1"/& EKÄ°PMAN CÄ° AYNA BĂ&#x2013;LMESÄ° 14 MANYETOME --&3Ă° DĂ&#x153;ZENEÄ&#x17E;Ä°

)&%Ă°:

TRE 17

16

15

Rakamlarla Hubble 28.164 13,3 ?7AOG k_ Ĺžc k

Hubble Uzay Teleskobunun yĂśrĂźngedeki hÄązÄą. hÄązlÄą.

Concordeâ&#x20AC;&#x2122;dan 13 kat

844

Hubble Uzay Teleskobunun YaklaĹ&#x;Äąk uzunluÄ&#x;u (metre). kadar.

1,5 Ă&#x2019;7Ă&#x152;Â&#x192;Ă&#x203A;Ă&#x201D; I GB

Her ay Hubble tarafÄąndan Ăźretilen veri miktarÄą.

' Â&#x2C6;A

fÄąrlatÄąlÄąĹ&#x;Äąndan Hubbleâ&#x20AC;&#x2122;Äąn 1990â&#x20AC;&#x2122;da gĂśzlem beri gerçekleĹ&#x;tirdiÄ&#x;i fazla! sayÄąsÄą. Ayda 4.000â&#x20AC;&#x2122;den

EIN'IN ALBERT EIN5*ST (Ă°;-Ă° )":"en ĂźnlĂź bilim

4,0#6 )6##-& 5&-&Ǣ :"Ä&#x153;*/%" H \DSĂ&#x2013;ODQ

1 2 %Ă°:"'3". , GRAFÄ°T 3 EPOKSÄ° 4 ANA "1"Ă&#x17E;* 5 2,4M BĂ&#x2013;LMEÄ°SKELET 6 YĂ&#x153;KSEK ANA REAKSÄ°YON AYNA HASSAS GĂ&#x153;Ă&#x2021;LĂ&#x153; SENSĂ&#x2013;RĂ&#x153; 9 ODAK YĂ&#x2013;N Ă&#x2021;ARKLARIANTEN 10 ALT DĂ&#x153;ZLEMÄ° BULMA KAPLAMA ALĂ&#x153;MÄ°NYUM Ä°SKELET BĂ&#x2013;LMESÄ° ANA 7

8

len Uzayla ilgi Ă&#x2013;Q LOJLQÂ VĂ&#x2013;UODUĂ&#x2013; LQVDQODUĂ&#x2013;Q

95

Hubbleâ&#x20AC;&#x2122;Äąn DĂźnyaâ&#x20AC;&#x2122;nÄąn çevresinde bir turu (dakika tamamlama sĂźresi cinsinden).

/(5Ăš 9( Ăš *Ăš6 8=$< %Ăš/Ăš0 20Ăš '(5 $67521

bir otobĂźs Ă°Ä&#x153;-&5.& I c )&%&' A ? uIÂ&#x192; Â&#x192;S_uI) c7 1c O| _Â&#x192; qÂ&#x2C6; Â&#x192; G ?7*7 Ć&#x201E;ckcĆ&#x2030;ÄĄÄ&#x;Ć&#x2026; Ä&#x;ĥųĥ G k_ ģĤħ ?7AOG k_ (&/Ă°Ä&#x153;-Ă°Ă&#x17E;Ă° '*3-"5."%" ,6--"/*-"/ "3"Â&#x2021; '*3-"5." 5"3Ă°)Ă° Ä Ä˘ I7c I Ä&#x;ħħÄ&#x17E; Ä&#x;ÄĄ G7AÂ&#x192; _ OA _ YAPIMININ TAMAMLANMASI 1990 :Â&#x2013;3Â&#x153;/(& Ă°35Ă°'"4* , Ä° 130(3". ."-Ă°:&5Ă° 5").Ă°/Ă°

$7 , / I <$ 5

SĂ&#x153;T

UNL

AR

TM

NREX ]D\ 7HOHV +XEEOH 8 Ă&#x2013;Ĺľ 6ÂľWXQODUĂ&#x2013; <DUDWĂ&#x2013;O

ANKARA TEMSÄ°LCÄ°SÄ° Erdal Ä°pekeĹ&#x;en 0 312 207 00 71 ULUSLARARASI REKLAM SATIĹ&#x17E; TEMSÄ°LCÄ°LERÄ°MÄ°Z Burda UluslararasÄą Italya: Mariolina Siclari +39 02 91 32 34 66, mariolina.siclari@burda.com Burda Community Network Almanya/Merkez: Vanessa Noetzel +49 89 9250 3532, vanessa.noetzel@burda.com Michael Neuwirth +49 89 9250 3629, michael.neuwirth@burda.com Avusturya/Ä°sviçre: Goran Vukota +41 44 81 02 146, goran.vukota@burda.com Fransa/Luksemburg: Marion Badolle-Feick +33 1 72 71 25 24, marion.badolle-feick@burda.com Ä°ngiltere/Ä°rlanda: Jeannine Soeldner +44 20 3440 5832, jeannine.soeldner@burda.com ABD+Kanada+Meksika: Salvatore Zammuto +1 212 884 48 24, salvatore.zammuto@burda.com

0$56 '(5*Ë&#x2021;6Ë&#x2021;

166.80 TL

Mann

Ä°cra Kurulu BaĹ&#x;kanÄą Cem M. BaĹ&#x;ar

6D\Ă&#x201A; )L\DWĂ&#x201A;QD \Ă&#x201A;OOĂ&#x201A;N

DERQHOLN

Š Adrian

YAYINCI DoÄ&#x;an Burda Dergi YayÄąncÄąlÄąk ve Pazarlama A.Ĺ&#x17E;.

..

ZAYHĹľL2ĂłHUL120 U *HOHFHĹ&#x2013;LQ N

1Ä&#x2DC;1 67(52Ä&#x2DC;'Ä&#x2DC; %(118 $ 5Â&#x2022;17Â&#x2022;/(5Ä&#x2DC; Ä&#x2DC;/. *Â? Ä&#x2DC;7$1 , *Ä&#x2DC;=(0/Ä&#x2DC; 7 258= .(Ä°)('Ä&#x2DC;<

&/ % Ă° / & :

1 ,Ä°,.7H$ IZLI DAHA 6(<$+$7

.

3/$1& Z I YILD I

z oru idiy FDĹ&#x201C;Ă&#x2013;] ar g ekr DNODŲD t e n \ zege  RN e ge RQD Ă&#x2013;" CĂźc X GHID ICA RODFDN P L R E Y H A ]HJHQ ÂŻU¾ŲOHU Y LQ J H JH \LQ HWLFLVLQ WRQ 3OÂľ 6$ \ÂŻQ 1$

D L\L L" NOHUL GDK .DUD GHOL Ă&#x2013;]Ă&#x2013; VDĹ&#x2013;OD\DELOLU P DQODPDP

2021

KKTC FÄ°YATI: 17,50 TL

6Â?</(ÄŻÄ&#x2014;

ISSN 2687-

12%(

FÄ°YATI: 13,90 TL

/04 Nisan 2020 SayÄą: 06

$ Â&#x2022;/Â&#x2022;1Â&#x2022; . )Ä&#x2DC;=Ä&#x2DC;. Â?'

7 9 77268

20200 8

8(/2= 9 =$1$1 4

( 0$<25

/

.UHGL NDUWĂ&#x2013;QD WDNVLW LPNDQĂ&#x2013;

$GUHVLQL]H Â FUHWVL] WHVOLP

6#-5ç6 ;#2+.#0 -4'&ç -#46.#4+ BONUS, MAXIMUM, WORLD, AXESS `#ü4+ /'4-'<ç 0 (212) 478 0300 E-POSTA abone@doganburda.com

ç06'40'6 www.dbabone.com

Röportaj: Didier Queloz ve Michel Mayor KİMLİK KARTI Profesör Didier Queloz

Didier Queloz, İsviçre’deki Geneva Üniversitesinde doktora yaparken 51 Pegasi b’yi keşfetti. Şu anda, Cambridge Üniversitesinin Cavendish laboratuvarında profesör olarak çalışıyor.

2017’de Fizikte Wolf ödülünü kazandı.

Profesör Michel Mayor

© ESO

Michel Mayor, Geneva Üniversitesinin astronomi departmanında emekli profesör olarak çalışıyor.

1971’den beri, Geneva Üniversitesinde ve Geneva gözlemevinde çeşitli pozisyonlarda görev aldı.

2007’de emekli oldu.

Üstte: Bir sanatçının gözünden 51 Pegasi b ve yörüngesinde döndüğü yıldız. Bizden 50 ışık yılı uzaktalar.

72

Röportaj: Didier Queloz ve Michel Mayor

DIDIER QUELOZ & MICHEL MAYOR 2019 NOBEL FİZİK ÖDÜLÜ SAHİPLERİ

All About Space, son Nobel Fizik Ödülünü alan üç bilim insanından ikisi ile bir röportaj gerçekleştirdi. Bu prestijli ödülü kazanmanın nasıl bir duygu olduğunu, keşiflerinin ötegezegen araştırmaları alanında yaptığı etkiyi ve bunların aslında neden sadece bir başlangıç olduğunu konuştu.

Lee Cavendish

MM: 21. yüzyılın son bölümünde ötegezegen araştırmaları çok ilgi çekiyordu, ancak bu konu ile ciddi olarak ilgilenen çok az kişi vardı. Az sayıda bilim insanı bu konuda bilimsel çalışmalar yürütüyordu. Yine de, Marsilya’daki HauteProvence Gözlemevinde çalışan Fransız meslektaşımla beraber projeye başladık. Çok daha yüksek hassasiyete sahip yeni bir spektrograf inşa ettik ve araştırmamız devam etti.

1980’lerin sonunda başlayan çalışmamızda 1993 veya 1994’te artık ölçüm yapabilecek hale gelmiştik.

Gözlem zamanı talep ettik, çünkü sistem otomatik değildi. Her iki ayda bir, bir hafta süreyle gözlem hakkımız oldu.

Güneş tipi yıldızları (142 adet) ölçümledik ve 1994’ün sonunda bir ötegezegenin ilk belirtilerini gördüğümüzde çok şaşırdık.

Bu gerçekten büyük bir sürpriz olmuştu, çünkü o dönemde Jüpiter ve benzeri dev gezegenlerin periyodunun on yıldan daha uzun olduğu düşünülüyordu. Tespit ettiğimiz şey küçük bir sapma değildi, zira 51 Peg’in yörüngede bir turu sadece dört gün sürüyordu. Söz konusu sapma bin kat düzeyindeydi.

Sağda: Nobel Fizik Ödülü sahibi Queloz ve Mayor’un bir illüstrasyonu.

© Nobel Media 2019. Illustration: Niklas Elmehed

Öncelikle, 2019 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandığınız için kutlarız. Hikâyeyi bilmeyenler için, 51 Pegasi b keşfini anlatır mısınız? Bu araştırmaya başlarken niyetiniz neydi? Keşfedince neler hissettiniz?

Ötegezegen duyurusunu bir sonraki sezona kadar ertelemeye karar verdim.

1995’te Didier ile birlikte aynı yıldızı yine ölçümledik ve periyodun, genliğin ve diğer özelliklerin değişip değişmediğini kontrol ettik. Bu kontrolü yapmamızın nedeni, geride herhangi bir belirsizlik bırakmamak istememizdi.

Ağustos sonunda makalemizi Nature dergisinde yayımlamaya karar verdik. Önce gözden geçirme prosedürünün tamamlanması gerekiyordu. Potansiyel olarak çok popüler bir konuydu, bu yüzden Nature iki değil, üç kişilik bir hakem kurulu istedi.

Bu sırada ben, keşfimizi İtalya,

Floransa’da bir toplantıda açıklayacaktım.

Güneş’e benzer kütleli yıldızlarla ilgilenen yaklaşık 300 meslektaşımızın katılacağı çok büyük ve önemli bir toplantıydı. Bu konuyu tartışmak için iyi bir yerdi. Sunum sonunda, hala iyi açıklayamadığımı düşündüğüm için çekingen bir şekilde dinleyicilere yorumları olup olmadığını sordum. Toplantının yöneticisinden “Hayır.

Nature’ın ambargo politikası yüzünden bu konu hakkında konuşmaya iznimiz yok” mesajı geldi.

Dedikodular hızla yayılmış olduğu için, etrafta birçok gazeteci ve İtalyan televizyonlarından muhabirler bulunuyordu. Büyük bir medya ilgisinin

73

Röportaj: Didier Queloz ve Michel Mayor Keşfin hikayesi

74

Ötegezegen

© ESO

Ekim 1995’te, Didier Queloz isimli bir doktora öğrencisi ve danışmanı Michel Mayor, Samanyolu içinde Güneş benzeri bir yıldız çevresinde dönen bir ötegezegen keşfetti. 51 Pegasi b (51 Peg) olarak adlandırılan bu gök cisminin Jüpiter boyutunda bir ötegezegen olduğu anlaşıldı. Yıldızına o kadar yakın bir yörüngede dönüyordu ki, bir turunu tamamlaması sadece dört gün sürüyordu.

Bu keşif, Güney Fransa’daki Haute-Provence Gözlemevinde, özel olarak tasarlanmış bir spektrograf ile gerçekleştirildi.

Spektrograf sayesinde yıldızın spektrumunu incelediler. Eğer belli bir dalga boyu, spektrumun mavi veya kırmızı tarafına kayar gibi görünüyorsa (buna Doppler etkisi deniyor), bu hareket bir ötegezegen nedeniyle oluşan kütle çekimi dalgalanması olabilir.

Ayrıca, artık elimizde ötegezegen bulmak için bir de transit metodu bulunuyor. Bu yöntem, yıldızın parlaklığını gözlemleyip, ötegezegen Dünya ile yıldız arasından geçerken yıldızın ışığını soluklaştırmasını temel alarak çalışıyor.

Aradan geçen 20 yılda Samanyolu içinde 4.000’den fazla ötegezegen keşfedildi.

Yıldız

Üstte: Radyal hız metoduyla ötegezegen tespit etme yöntemi, 51 Pegasi b’nin bulunmasını sağladı.

Sağda: Queloz, çalışmaları sırasında HauteProvence Gözlemevine girmek için kullandığı anahtarı Nobel Ödülü müzesine bağışladı.

Uzakta sağda: Dünya benzeri bir ötegezegen bulabilmek için atmosferleri analiz etmek şart.

başladığı bir andı.

DQ: O dönemde henüz bir ötegezegen bulunmuş değildi. Bu yüzden ana problemimiz, öncelikle kendimizi bunun bir ötegezegen olduğuna inandırmaktı.

Problemin kaynağı, bu gezegenin başka bir Jüpiter bulduğumuzda göreceğimiz resme hiç ama hiç benzememesiydi. Makalenin büyük bir kısmı bu konudaki yorumlardan oluşuyordu ve bunun gerçekten bir ötegezegen olduğunu kanıtlamaya çalışıyordu. Geri kalan kısmında ise bunun başka bir şey olamayacağına dair kapsamlı kanıtlar sunuluyordu.

Sonunda bunun bir gezegen olduğuna karar verdiğimizde bile, bu sıradışı durumu utana sıkıla açıkladık. 51 Peg’in sinyallerine göre bunun bir ötegezegenden başka bir şey olamayacağını düşündüğümüzü söyledik. Gezegenin garip davrandığını biliyorduk, çünkü bu bir sıcak Jüpiter’di ve teorik olarak böyle bir şeyin var olmaması gerekiyordu. Hiç beklenmedik bir durumla karşı karşıyaydık.

Ortada genel olarak böyle bir hava vardı.

Tahmin edebileceğiniz gibi, bilim toplumu bu keşfe şüpheyle yaklaştı. Geçmişte açıklanan ancak daha sonra yanlış olduğu ortaya çıkan teorilere benziyordu. Açıkça söylemeliyim ki, zor bir zamandı. Uzun süre çalışmalarımıza herkes şüphe ile yaklaştı.

Nobel Ödülü’nü kazandığınızı öğrendiğinizde ne yapıyordunuz?

MM: Duyuruyu aldığımda aslında hiç telefon beklemiyordum. San Sebastian’dan

havalimanına doğru yola çıkmadan önce internete bağlandım. Nobel’in web sitesine girdim, tam o sırada Stockholm’de duyuruyu yapıyorlardı. Duyduğum ilk cümle “bu yıl ödülümüz, evreni anlamamıza katkıda bulunan insanlara gidiyor” oldu.

Harika bir andı. Birkaç dakika içinde havalimanına gitmek için yola çıkmam gerekiyordu, bu yüzden biraz stres altında kaldım. Otobüs durağında Nobel Vakfı küçük bir röportaj için aradı, ancak ortam çok gürültülüydü, bu yüzden röportaj vermem mümkün olmadı. Onlara San Sebastián havalimanına gittiğimi ve uçağı beklerken beni tekrar aramalarını söyledim. İkinci deneme gayet başarılı oldu. Çok heyecanlı, ancak bir o kadar da stresli bir andı.

DQ: Tamamen hazırlıksız yakalandım, zira bir toplantının tam ortasındaydım.

O günün Nobel Ödülü’nün açıklanacağı gün olduğunun bile farkında değildim.

Sonunda üniversitenin halkla ikişkiler ofisinden bir telefon geldi. Duyurudan sonra herkes bana “haberin var mı, sen Nobel Ödülü’nü kazandın” diyordu.

Buna gerçekten inanmam biraz zaman aldı. 20 dakika boyunca sakin bir zaman geçirdim, zira başka bir bilimsel proje için bir bilim ekibi ile toplantı halindeydim.

Toplantı bittikten sonra halkla ikişkiler ekibi geldi ve benimle ilgilendi. Londra’ya götürüldüm ve bir grup gazetecinin önüne çıktım. Ortada çok fazla insan ve çok sayıda kamera vardı. Çok heyecan verici

Röportaj: Didier Queloz ve Michel Mayor

MM: Çok etkileyici, ancak biz kendimizi bu insanlarla kıyaslayamayız. Bir anda bu alanda çok önemli bir etki ortaya çıkardığımızın farkına vardım. Büyük ihtimalle, bu yüzden Nobel Ödülü’ne layık görülmüştük.

DQ: Dostlarımızdan ve bizimle aynı alanda çalışan meslektaşlarımızdan çok sayıda mesaj aldık. Herkes çok heyecanlanmıştı, çünkü yeni bir alanda yapılmış 24 yıllık bir çalışmayı onurlandırıyordu. Geriye baktığımızda, son 24 yıl içinde olanlar gerçekten inanılmaz. Bu alanda çalışan çok fazla insan, elde edilen çok fazla sonuç var. Artık gezegenlerin atmosferlerini buluyoruz. Hatta bazılarının üzerindeki rüzgarları bile ölçümleyebiliyoruz.

Bence bu ödül sadece bu ilk keşfi onurlandırmıyor, aynı zamanda bu alanda çalışan bilim insanlarının etkisinin önemine de dikkat çekiyor. Güneş sistemlerinin neresinde yer aldığımıza dair paradigmamız değişti. Özellikle kendi sistemimizi evrendeki diğer sistemlerle farklı bir şekilde karşılaştırıyoruz artık.

Bir açıdan bilim dünyasına çok yararlı bir katkı sağladık, bu da çok iyi bir şey. Bilim dünyasının heyecanlanması beni memnun ediyor.

Bu alanda bir Nobel Ödülü verilmesi, ileride başka ötegezegen araştırmalarının da ödüllendirilebileceği anlamına geliyor mu?

DQ: Evet, öyle olacağına inanıyorum. Zira bu yeni bir alan. Daha yolun başındayız. Şu anda bu alanda binlerce kişi çalışıyor ve bu Nobel Ödülünün alanın saygınlığını artırdığını ve ileride yeni ödüllerin geleceğini düşünüyorum. Elbette sadece Nobel Ödülü değil, farklı çalışmaların onurlandırılacağı diğer ödüller de olacaktır. Biraz geleceğe bakıp kendimize şu soruyu da sorabiliriz: “Günün birinde uzayda yaşamın izlerini bulduğumuzda ne olacak?” Bu keşfin de bir Nobel Ödülü getireceğinden adım gibi eminim. Bizim ilk keşfimiz ile bunun arasında, bu alanda büyük etki yaratacak başka keşiflerin de olacağını düşünüyorum.

Bir açıdan, bu alanın artık fizikçiler tarafından astrofiziğin ana dallarından biri olarak kabul edildiğini görmek

bir ötegezegenin Dünya ile aynı özellikleri içerdiğini gösterebilecek cihazlarımız yok.

Burada önemli olan mesele, bu konuda çalışmaların yürütülmekte olduğu.

“Kayalık bir gezegen nedir?” sorusunu irdeleyen birçok program var. Henüz hala öğrenme aşamasındayız, zira Michel’in dediği gibi, TESS ile birçok farklı türde kayalık gezegen buluyoruz.

Bir sonraki aşama bence ‘Dünya’ya benzeyen’ gezegenler üzerine çalışmak olmalı. Bu açıdan bakarsak, Venüs de Dünya’ya benziyor. Benzer bir yörüngeye sahip ve kütlesi ile boyutu da Dünya’ya yakın.

Bazı uzay görevleri, Dünya’ya benzeyen çeşitli sistemlerin atmosferini analiz etmeyi hedefleyecek. Buna bir örnek olarak TRAPPIST-1 sistemini verebiliriz.

En geç on yıl içinde, James Webb uzay teleskobu veya Dünya’da bulunan, ESO’nun Extremely Large Telescope’u gibi cihazlar sayesinde bunu başaracağız.

MM: Şu anda yeni ve gelişmiş cihazlarla gezegenlerin hızını hassas bir şekilde ölçebiliyoruz. Asıl zorluk burada değil.

Karşılaştığımız en büyük zorluk, yıldızımızın manyetik aktivitesi. Bir yıldızın hızını ölçüp, gezegenden dolayı yaşanan küçük sapmayı tespit etmeye çalışırken, önümüzdeki atomik boşlukların

Heyecan verici bir dizi uzay görevi gündemde. NASA bir önceki yıl TESS görevini uzaya gönderdi. European Space Agency ise kısa süre önce CHEOPS uydusunu fırlattı. Ayrıca 2021’de Dünya yörüngesine oturtulacak James Webb uzay teleskobu var. Dünya 2.0’ı bulmaya ne kadar yakınız sizce?

MM: Önce CHEOPS görevinden biraz söz edelim. Bu görev TESS’e benziyor, ancak odağı biraz farklı. Bu görevden sonra da ESA’nın PLATO görevi gelecek. 2026’da gönderilecek, oldukça iddialı bir görev bu. Gelecek için yenilerinin planlandığını biliyoruz ve sizin de söylediğiniz gibi, TESS çok ilginç bilgiler yayımlıyor ve biz bu görevle çok yakından ilgileniyoruz.

Bunun nedeni, TESS’in bir ötegezegenin büyüklüğü hakkında bilgi verebilmesi.

Ancak kütlesini ölçümleyemiyor. Kütleyi bulmak için Doppler ölçümleri yapmamız gerekiyor. Eğer kütle ve büyüklüğü bilirseniz, özgül ağırlığına bakarak bu gezegenin kayalık mı olduğunu, yoksa gazdan mı oluştuğunu öğrenebilirsiniz.

Bu iki tekniği kullanarak bir gezegenin fiziksel durumunu tespit etmek çok yeni bir alan.

DQ: Öncelikle, Dünya 2.0 iyi bir tanım gibi gelmiyor bana, çünkü birçok farklı özellik söz konusu. Eğer Dünya’ya benzer bir yerden söz ediyorsak, sadece kütlesinin ve boyutunun Dünya ile aynı olması yetmez. Bu gezegenin benzer bir levha tektoniğine sahip olması, atmosferinin benzer özellikler içermesi ve evriminin de benzer şekilde gerçekleşmiş olması gerekiyor. Şu anda bunu tespit edebilmekten çok uzağız, çünkü elimizde

© David Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Albert Einstein, Niels Bohr ve Richard Feynman gibi fizikçilerle aynı listede olmak nasıl bir duygu?

sevindirici, çünkü ortada bir gerçek var.

Artık çok fazla öğrenci çekecek yeni ve çok aktif bir araştırma alanının açıldığını kabul etmemiz gerekli. Bu alanda keşfedecek çok şey ve bizi bekleyen çok fazla sürpriz var.

© Nobel Media AB Alexander Mahmoud

bir andı. Gerçeküstü gibi göründüğünü söyleyebilirim (gülüyor).

75

Röportaj: Didier Queloz ve Michel Mayor ortalama hızını hesaba katmamız gerekiyor. Eğer etrafımızda bir manyetik aktivite varsa, bunu objektif olarak yapmak mümkün değil. Dünya gibi küçük gezegenleri tespit etmekteki en büyük zorluk bu. Dünya’nın Güneş üzerindeki sapma (ya da sendeleme) etkisinin saniyede sekiz santimetre olduğunun altını çizelim. Bu çok küçük bir etki ve yıldızlar da bize hiç yardımcı olmuyor.

Kepler görevinin baş araştırmacısı William Borucki, bu görevi başlatırken çok büyük itirazlarla karşılandı ve birçok sorun yaşadı. Ötegezegen araştırmalarınız sırasında siz de benzer itirazlarla karşılaştınız mı, yoksa insanlar tarafından yeteri kadar ciddiye alınmadı mı?

DQ: Yeteri kadar ciddiye alınmadığımız için sorun yaşadığımızdan emin değilim. O dönemde, diğer yıldızların çevresinde gezegen aramak ciddiye alınan bir konuydu. Problem araştırma değil, araştırma sonucunda hiçbir şey bulamayacağımızın düşünülmesiydi.

Bill Borucki’nin yaşadığı problemin kaynağı, bu programı iki nedenden dolayı gerçekleştirmenin mantıklı olduğunu istatistiksel olarak gösterebilmekti.

Birincisi, kafalarındaki performansı daha önce kimse gerçekleştirmemişti.

Milyonda on parçacık hassasiyetten söz

ediyoruz. Bunu başaran olmamıştı. Tek bir dedektörün bunu başarabileceğini göstermek için, birçok kıyaslama çalışması yapması ve sonuçlarını göstermesi gerekti.

Yaşadıkları ikinci problem ise aslında ona bir açıdan yardımcı da oldu, şöyle ki, elinizde kütle hakkında bilgi yoksa, istatistiksel olarak bir Dünya bulmak çok zor olurdu. Çünkü geçiş (transit) olayını yakalamak çok nadir gerçekleşen bir şey. Ayrıca, şöyle düşünün: Kepler görevi bir Dünya tespit edemedi, bu açıdan tamamen başarısız oldu. Bu görevin devam etmesinin nedeni, bizim başka türlerde birçok gezegen olduğunu kanıtlamamızdı.

Bence, tüm evrende gezegenleri bulmanın geçiş (transit) yöntemi sayesinde gayet kolay olduğu gerçeğinin yarattığı paradoks bu alana çok yardımcı oldu.

Eğer yıldızların çevresinde keşfedilen gezegenlerin sayısına bakarsak, bunların çoğu kısa periyotlu gezegenler olduğu için, geçiş (transit) yöntemi sayesinde bulunduklarını görürüz.

Bir başka ilginç nokta da, Kepler görevinin onaylanmasının ilk geçiş (transit) gezegeni bulunduktan hemen sonra gerçekleşmesi. Borucki’nin onay almasının arkasında yatan nedenin, bir kısım insanın böyle çok sayıda gezegen olduğunu ve bu görev sayesinde bunları tespit edebileceğimizi düşünmesi olduğu

Solda: Queloz, ESA’nın CHEOPS görevinin bilim ekibinin başkanı Sağda (üstte): Diğer gezegen sistemlerini anlamak, Güneş Sistemi’nin nasıl evrim geçirdiği konusundaki anlayışımızı da değiştirdi.

© ESA

Sağda (altta): Profesör Mayor, İsveç’in Stockholm kentindeki Nobel Ödülü müzesinde.

76

geliyor akla. Bilim bazen garip yollarla ilerler ve yakın zamanda öğrendiğim bir şey var. Hatta bundan, aralarında Nobel Ödülü kazananların da olduğu birçok insan söz etmişti: başarılı bir keşifteki şans faktörü... Bence, Bill Borucki bir tür kumar oynadı ve parasının tamamını şimdiye kadar hiç çıkmamış bir sayıya yatırdı ve ardından kazandı.

MM: Ötegezegen araştırmalarında en hassas ölçümleri yapan bilim insanları, Kanadalı Gordon Walker ve Bruce Campbell’di. Hawaii’deki 3,6 metrelik teleskobu kullanmış olmaları da ilginç, çünkü kullanabilecekleri gece sayısı altı ile sekiz arasında değişiyordu. Gördüğünüz gibi, bu tür bir programa öncelik verilmediği için ölçüm yapmak oldukça zordu. Ancak buluşlardan sonra her şey tamamen değişti. Örneğin biz, hiç böyle sorunlarla karşılaşmadık.

Keşfettiğiniz, Jüpiter boyutunda olan ve yıldızının çevresinde sadece 4 günde dönen gezegen, bizim Güneş Sistemi’mizin kapsamı içinde düşünürsek, hayal gücü sınırlarımızı bile aşıyor. Keşfinizin gezegen oluşumu hakkındaki fikirlerimizi nasıl değiştirdiğini düşünüyorsunuz? Bu bilgileri, kendi Güneş Sistemi’mizin oluşumunu açıklamak için de kullanabilir miyiz?

MM: Bu çok iyi bir soru, çünkü unutmamak gerekir ki bu tür kısa periyotlu gezegenlerden o dönemde sadece bir fikir olarak bahsediliyordu.

1980’lerde Peter Goldreich ve Scott Tremaine, yayımladıkları bir makalede, sonradan “yörünge göçü” adını alan bir teori geliştirdiklerini açıklamıştı. Eğer bir toz ve gaz diskinin içinde hapsolmuş genç bir gezegen varsa, ortaya güçlü bir fenomen çıkıyor ve gezegenin yıldıza doğru göç etmesine neden oluyor. Makalenin özetinde, Jüpiter’in şu anda bulunduğu yerde doğmadığı vurgulanıyordu.

Ancak görülen o ki, hiçbir gözlemci bu makaleyi dikkatle okumadı. Bunun, makalenin ana odağının galaksi yutmaları olmasından kaynaklandığını düşünüyorum. Magellan Bulutlarından biri gibi küçük bir galaksiniz olsaydı ve Samanyolu’na dokunsaydı, o da tam olarak aynı fenomeni yaşayacaktı.

Aslında 51 Peg’in kısa periyotlu olması konusu teorik olarak 15 yıldır biliniyordu.

Ancak kimse onun farkında değildi. Daha sonra birçok kişi tarafından yazılan ve bu konuyu irdeleyen makaleler yayımlandı. İşin ilginç tarafı, kimsenin “bu tip bir kısa

Röportaj: Didier Queloz ve Michel Mayor

DQ: Michel çok iyi özetledi. Ancak şurası açık ki, 51 Peg’in keşfinden sonra, insanlar gezegen formasyonlarını artık başka bir açıdan görüyorlar. Aslında hep aynıydı, bu teoriyi çöpe atmaya gerek yok tabii ki.

Fakat sorun, büyük bir parçanın eksik olmasıydı. Buradan yola çıkarak şu anda insanların açıklamaya çalıştığı şey, bizim Güneş Sistemi’mizde neler olduğu.

51 Peg’in keşfinden kısa bir süre sonra insanlar, Güneş Sistemi’nin nasıl değişmiş olabileceği hakkında düşünmeye başladı. “Büyük raptiye” veya “son ağır bombardıman dönemi” gibi teoriler çıktı.

Bu teorilerle, Güneş Sistemi’nin oluşumu sırasında yaşanan hareketlerin, Güneş Sistemi’ni nasıl yapılandırdığını açıklamak hedefleniyor. Bence şu andaki konsept, yani sistemin ilk pozisyonundan hareket ettiği düşüncesi tamamen kabul gördü. Bu konsepti teoriye dönüştüren de 51 Peg’in keşfi oldu.

MM: 51 Peg’in keşfinden birkaç yıl sonra, bu keşfin sistemlerin çeşitliliğini göstermesi açısından ne kadar önemli

olduğu anlaşıldı. Son derece kısa periyotlar, gezegenlerin farklı mesafelerde garip dizilimi ve oldukça uzamış yörüngeler gözlemlendi. Güneş Sistemi ile karşılaştırdığımızda, bu sistemler çok daha karmaşık yapılara sahip.

Yakından izlediğiniz uzay görevleri var mı?

DQ: Öncelikle, benim gerçekleştirmek istediğim bir proje var: “Dünya’nın ikizini” bulmayı hedefleyen bir deney tasarlamak.

Bunun için, en son teknolojiyi kullanacak cihazlar ve on yıl boyunca sınırlı sayıdaki yıldıza gözlerini dikip bakacak dedike bir teleskop gerekiyor. Bu deneye “Dünya Avı Deneyi” adını verdim. Cambridge’e geçtiğimde başlatmak istediğim bir projeydi. Bu proje için bilim insanlarından ve üniversitelerden oluşan bir rüya takımı kurdum.

Diğer taraftan, çok heyecan verici birçok yeni proje var. Bunlardan bir tanesi elbette James Webb Uzay Teleskobunu uzaya göndermek. Ötegezegenlerin atmosferini analiz etme ve inceleme konusunda çığır açacak. Aynı şekilde, Extremely Large Telescope üzerine yüksek çözünürlüklü bir spektrograf takabildiğimizde de işler değişecek. Elbette bir de kısa süre önce fırlatılan CHEOPS var. O da bana büyük heyecan veriyor.

© Nobel Media AB Alexander Mahmoud

periyotlu cismi bulmayı denemek gerekli” dememiş olması. Biz 51 Peg’i keşfettikten sonra bu iki yaklaşım arasında bağ kuran bir makale yayımlandı.

77

GOREV U R O P A R

OSIRIS-REx NASA’nın asteroit kâşifi bir yıldan uzun bir süredir Bennu’nun üzerinde. En ilginç bilgiler yakında gelecek.

O

Görev türü Örnek toplayıp Dünya’ya getirme

İşletme

NASA

Fırlatma tarihi 8 Eylül 2016

Hedef

101955 Bennu

Hedefe ulaşma 3 Aralık 2018

Ana amaç Dünya’ya yakın, karbon açısından zengin bir asteroidi araştırmak ve örnek toplamak

Durum

© Symeon Platts/UA

Çalışıyor

Profesör Dante Lauretta

OSIRISREx görevinin ana araştırmacısı Lauretta, Arizona Üniversitesinin Tucson’daki Ay ve Gezegen laboratuvarında gezegen bilim ve kozmokimya profesörüdür. Dünya’ya yakın asteroitlerin oluşumu ve evrimi üzerine uzmanlaşmıştır.

78

SIRIS¬REx, NASA’nın New Frontiers programının, New Horizons ve Juno’dan sonraki üçüncü aşaması. Bu üç görev de Güneş Sistemi’ni anlayışımızı yeniden şekillendiriyor. OSIRISREx, bunu 101955 Bennu asteroidinin üzerinde yapıyor. Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRISREx) uzay aracı, rekorları kırmak ve Apollo zamanından beri yapılmayan bir şeyi gerçekleştirmek üzere fırlatıldı. Lauretta “Bennu adı verilen, Dünya’ya yakın bir asteroide ulaşmak ve bu gök cismini detaylı olarak araştırmak hedeflendi. Asteroidin üzerine inmek için uygun bir alan belirlenecek, uzay aracı buraya inecek ve asteroitten örnekler alıp Dünya’ya geri getirecek” diyor. Uzay aracı, dönüş kapsülünü 2023’te Dünya’ya yollayacak. Kapsülün içinde en az 60 gram asteroit regolith’i olacak. Dünya’ya, 1960 ve 1970’lerde Apollo astronotlarından sonra dünya dışı örnekler hiç gelmedi. Peki Bennu’yu bu kadar özel yapan şey ne? Öncelikle, Bennu Dünya’ya yakın bir asteroit.

Dünya’ya yakın olması, uzay aracının Güneş Sistemi’nin derinliklerine kadar yolculuk etmemesini sağlıyor. İkincisi, asteroit OSIRISREx’in yörüngesine girmesine ve yörünge sorunları yaşamadan detaylı analizler yapabilmesine izin verecek kadar küçük (çapı yaklaşık 500 metre) ve yeteri kadar yavaş dönüyor. Üçüncüsü ise, Bennu nadir bulunan, B-tipi ve karbon açısından zengin bir asteroit. Astronomlar, bu asteroitte Güneş Sistemi’nin doğuşu ile ilgili ipuçları bulabileceklerini düşünüyorlar. Bennu, gezegenlerin oluştuğu dönemden kalma; donmuş bir zaman kapsülü gibi düşünülebilir.

Lauretta, “Hakkında çok şey bildiğimiz ve yapısı hakkında ilginç ipuçları elde ettiğimiz için Bennu’yu seçtik” diyor. “Bennu’nun içinde kil mineralleri halinde su ve Dünya’da hayatı oluşturan tohumları simgeleyen organik maddeler olduğunu düşünüyoruz.”

4,5 milyar yıl önce, asteroitler, kuyruklu yıldızlar ve diğer uzay kayaları birbirine çarpıp kaynayarak,

günümüzdeki gezegen ve cüce gezegenlerin yapıtaşlarını oluşturdu. Bu süreçte, gezegenlerden bazılarının yüzeyinde, örneğin Dünya ve Mars’ta sıvı halde su oluştu. Ayrıca, Dünya’da organik bileşenler sayesinde insan hayatının yapıtaşları da oluştu. Bilim insanları, Bennu gibi asteroitlerin, kimyanın nasıl biyolojiye dönüştüğünü anlamak için anahtar olduğunu düşünüyor. Lauretta, “OSIRISREx aslında kendimize sorduğumuz en temel soruların yanıtlarını bulmayı hedefliyor” diyor. “Bir grup yetenekli insan tek bir hedefe odaklanıp çalışınca, insanlığın neler başarabileceğinin canlı bir örneği.”

Dünya’ya örnek getirme görevinin bir başka hedefi de, Dünya’ya yakın asteroitlerin mevcut yapısını anlamak. Dünya’dan düzenli olarak gerçekleştirilen asteroit gözlemlerinde geliştirilen modern teknikler, bu nesnelerin aslında ne kadar zararlı olabileceği konusunda bizleri aydınlattı.

Bennu’yu ayrıntılı şekilde analiz etmek, gelecekte Dünya’ya doğru yönelecek asteroitler hakkında astronomlara önemli bilgiler sağlayacak. Buna ek olarak, asteroitlerin gelecekte uzay madenciliği için de kullanılacağı düşünülüyor. Yakında ticari firmalar, nadir bulunan kaynakları çıkartmak için asteroitlere madencilik seferleri düzenleyebilir.

OSIRISREx sayesinde, asteroitlerin içinde gizlenen kaynaklar hakkında ayrıntılı bilgiler elde edebileceğiz. OSIRISREx, Bennu’ya 3 Aralık 2018’de vardı ve tüm yüzeyini kutuptan kutba ayrıntılı bir şekilde inceleyip haritaladı. Bunu yaparken, bir taraftan da yörünge irtifasını yavaş yavaş düşürdü.

Asteroit yüzeyine 240 metre kalana kadar böyle yapmaya devam edecek.

OSIRISREx, 2020 temmuz ayında NASA’nın bir gök cismi üzerinde ilk defa deneyeceği robotik örnek toplama manevrasını gerçekleştirecek. Bu işleme “dokun ve git” (Touch-And-Go - TAG) adı veriliyor. Yeteri kadar örnek topladıktan sonra, 2021 mart ayında Bennu’dan ayrılacak ve Dünya’ya dönüp, uzay boşluğunda kontaminasyona uğramamış örnekleri 2023 eylül ayında Utah çölüne indirecek.

OSIRIS-REx

OSIRISREx’in cihazları

Regolith X-ray Imaging Spectrometer (REXIS) Bu cihaz, yüzeyde hangi elementler olduğunu ve bu elementlerin miktarını tespit edecek. Güneş’ten gelen X-ışınları ve Güneş rüzgarları, Bennu’nun yüzeyindeki regolith ile etkileşime girerek, var olan elementleri ortaya çıkarıyor.

SamCam Uzay aracının üzerinde bulunan üç kameradan biri olan SamCam, yakın mesafe görüntüleme yeteneğini kullanarak, OSIRISREx’in gerçekleştireceği TAG örnekleme manevrasının her aşamasını görüntüleyecek ve belgeleyecek.

MapCam MapCam, Bennu’nun yüzeyinin renkli bir haritasını çıkaracak ve çektiği fotoğraflarla topografik haritalar oluşturulacak.

Asteroidin çevresindeki alanda uydu ve dışarı çıkan gazlar varsa, onları da tespit edecek.

OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer (OTES) Bu spektrometre, 5,71 ve 100 mikrometre dalga boyunda kızılötesi veri toplayacak. Bu veriler bize, asteroit üzerindeki belli bölgelerin sıcaklığı ve mineralojisi hakkında bilgiler verecek.

PolyCam OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS)

Bu uzun mesafe teleskobu asteroidi uzaktan gören ilk cihazdı. Tehlikeli bölgeleri belirledi ve yüzeyin yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekti.

Adından da anlaşılabileceği gibi bu özel spektrometre, görünür ve kızılötesi ışık spektrumunda veri toplayacak ve farklı malzemelerin spektral imzalarını arayacak.

Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) Örnek toplayacak olan kol ve kafa, astronomların heyecanla beklediği asteroit örneklerini zeminden kazıyacak. TAGSAM üzerinde üç ayrı gaz şişesi bulunuyor. Üç kere örnek almayı deneyebilir.

OLA, bir ışık tespit ve mesafe ölçüm (LIDAR) aracı.

Lazer ışınları göndererek uzaklıkları ölçüyor. Bu sayede, Bennu’nun yüzeyinin yüksek çözünürlüklü topografik haritasını çıkarıyor.

© NASA/ University of Arizona

OSIRIS-REx Laser Altimeter (OLA)

79

© NASA

GOREV U RAPOR İlerleme raporu OSIRISREx, Bennu’ya vardıktan sonra yılın en iyi zamanını asteroidi inceleyerek geçirdi. Yeni gizemleri ortaya çıkardı ve yüzeye inip örnek toplayabileceği en uygun noktayı aradı. 12 Aralık 2019’da OSIRISREx ekibi, örnek almak için inecekleri noktanın kuzey kutbuna yakın bir bölgede olduğunu açıkladı. İniş alanının adını “Nightingale” koydular.

Lauretta, “on yıldan uzun bir süredir bu anın gelmesini düşlüyordum” diyor.

“Bu, yüzlerce insanın binlerce saat çalışarak ortaya çıkardığı kolektif bir eser. Geçtiğimiz yıl boyunca topladığımız verileri titizlikle işleyerek bu seviyeye geldik.”

Nightingale’in diğer potansiyel alanlardan (Kingfisher, Osprey ve Sandpiper) daha fazla öne çıkmasının nedeni, üzerinde bol miktardçça ince taneli malzemenin keşfedilmesi. Bu da örnek toplamayı kolaylaştırıyor. Ayrıca, bu bölgenin aklık derecesi de daha düşük, bu da organik madde varlığına işaret ediyor olabilir.

Asteroidin uzaya saçtığı parçacıklar, astronomların çözmeye çalıştıkları ayrı bir gizem. Uzay aracı Bennu’ya ilk ulaştığında, bu parçacıkların arka plandaki yıldızlarla karıştırılması söz konusu olmuştu. Ancak daha detaylı araştırmalar sonucunda, bilinmeyen

OSIRISREx üzerinde kameralar, spektrometreler ve örnek toplamak için gelişmiş bir mekanik kol bulunuyor.

Bennu’daki dört örnek alma bölgesi

İsimlerini Mısır kuşlarından alan bu dört bölge, OSIRISREx tarafından ziyaret edilmesi uygun görülen dört iniş bölgesi olarak belirlenmişti.

Ancak aralarından sadece bir tanesi gerçekten iniş alanı olacak…

Sandpiper bir nedenden ötürü parçacık saçtığı belirlendi. Bunun nedeni hakkında üç farklı teori var: meteorit çarpmaları, termal gerilimden kaynaklanan çatlamalar ya da su buharının salınımı.

Lauretta, “Bennu’nun sakladığı sürprizler arasında, özellikle saçılan parçacıkları çok merak ettik. Son birkaç ayımızı bu gizemi araştırmakla geçirdik” diyor. “Bu, asteroitlerin nasıl davrandığı hakkındaki bilgi dağarcığımızı genişletmek için harika bir fırsat.”

Ekip, bu üç teorinin her birinin doğru olma ihtimali bulunduğunu, hatta doğru yanıtın bunların bir kombinasyonu bile olabileceğini söylüyor. Buna ek olarak, saçılan bu malzemelerin bir kısmının OSIRISREx’in örnekleme mekanizmasına girmesini umuyorlar. Bu durumda, aradıkları yanıt 2023’te gelebilir.

Enlem: -47 derece Boylam: 322 derece Asteroidin en güneyindeki bu alan, büyük bir kraterin duvarında yer alan düz bir zemine sahip, ancak hidratlı mineraller içeriyor gibi görünüyor. Bu da, su açısından zengin ve değişim görmemiş maddeler bulabileceğimize işaret ediyor.

Bennu’ya gidip geri dönmek

80

Aralık 2018 Yaklaşma safhası 2018 ağustos ayında başladı. Uzay aracı asteroide 2 milyon kilometre uzaklıktaydı. Bennu’ya varması 2018 aralık ayını buldu.

İniş noktası için keşif

Örnek alma denemesi

OSIRIS¬REx’in asteroidi keşfi dört safha halinde başladı. “Ön keşif”, “Yörünge A”, “Detaylı Keşif” ve “Yörünge B” isimli bu safhalar sırayla gerçekleştirildi.

Uzay aracı, gerçek örnek alma işlemine başlamadan önce en az iki deneme yapacak. Yörüngesinden çıkacak, manevra yaparak hedef alanın üzerine gelecek ve daha sonra tekrar yörüngeye dönecek.

Aralık 2018 – Ağustos 2019

Nisan 2020 – Temmuz 2020

© NASA/ University of Arizona

Bennu’ya varış

© NASA/ University of Arizona

© United Launch

Alliance

Eylül 2016 OSIRIS¬REx, iki yıl boyunca 2 milyar kilometre sürecek yolculuğuna başarılı bir fırlatma ile başladı. Dünya’nın çevresinde dönüp Bennu asteroidine doğru ilerledi.

© NASA/ University of Arizona

Dünya’dan fırlatma

OSIRIS-REx Nightingale Enlem: 56 derece Boylam: 43 derece Burası, 2020 temmuz ayında OSIRIS¬REx’in TAGSAM kolunun dokunacağı nokta olarak seçildi. Kuzey kutbunda bulunduğu için milyonlarca yıldır donuk bir şekilde bekliyor.

Osprey

© NASA

Enlem: 11 derece Boylam: 88 derece Ekvator yakınlarındaki bu iniş alanı da uygun bir nokta olarak düşünülmüştü, zira bu bölgede farklı türlerde ilginç kaya oluşumları görülüyordu. Buna ek olarak, karbon açısından en zengin içeriğin bu bölgede olduğuna dair işaretler vardı.

Kingfisher Enlem: 11 derece Boylam: 56 derece Asteroidin ekvatorunda yer alan iniş alanı adaylarından bir diğeri, küçük bir kraterin yakınında ve çevresi küçük kaya parçalarıyla çevrili. Bu bölgede de hidratlı mineraller açısından zengin bir içerik olduğuna dair işaretler var.

Ana hedefler Ha

yatın kaynağının izl erini aramak

Dönüş yolculuğu

Örnek alma kolu asteroit yüzeyine beş saniye boyunca dokunacak. Bu sırada azot gazı püskürterek materyalleri yerinden kaldıracak ve toplayıp depolayacak.

Alınan örnekler, Örnek Getirme Kapsülüne (Sample Return Capsule - SRC) koyulduktan sonra uzay aracı Bennu’dan ayrılacak ve iki buçuk yıl sürecek Dünya’ya dönüş yolculuğuna başlayacak.

Örnekleri Dünya’ya bırakıyor

Mart 2021

Eylül 2023

SRC, Dünya’nın atmosferine girişten dört saat önce uzay aracından dışarı fırlatılacak ve sonunda Utah çölünde bir yere düşecek. © NASA/ University of Arizona

© NASA

Temmuz 2020

Bennu’nun evrimin

© NASA

Dokun ve git

Karbon açısından zengin bir asteroitten örnek alıp, Dünya’ya girişte kontamin asyona uğramay acak şekilde laboratu vara kadar getirebilirsek, bi lim insanları bu örnek içerisinde çok eski dönemler den kalma suyun ve organik bileşenler in izlerini analiz ed ebilirler.

i görmek Bu görev sırasında Bennu asteroidin in jeolojisi, mineralo jisi ve yüzey özellikleri ayrıntıl ı bir şekilde haritalanacak. Bu nun sonunda, asteroidin jeoloj ik tarihini öğrenm eyi umuyoruz.

Yarkovsky etkisini

anlamak Uzayda dönen bi r nesnenin üzerin e etkiyen termal gü ce Yarkovsk y etk isi adı veriliyor. Bura da, dönen nesne olarak Bennu’dan söz ediyoruz. Bu nu öğrenmek bize, po tansiyel olarak zararlı bir asteroid in davranışını 81 anlama imkânı ve recek.

Uzay 2120

UZAY

2120 100 yılda çift kanatlı uçaklardan Falcon 9 roketlerine geldik. Gelecek yüzyılda neler göreceğiz?

Luis Villazon

Yüz yıl önce Smithsonian vakfı Robert H Goddard’a roketler hakkındaki deneyler yapması için 5.000 dolar ödenek verdi.

Günümüzde NASA’nın bütçesi 19 milyar dolar, özel şirketler ticari uydular inşa etmek ve uzaya fırlatmak için daha da fazlasını harcıyor. Önümüzdeki 100 yılda uzayın özelleştirildiğini göreceğiz. Sadece telekomünikasyon için değil, temel araştırma ve keşifler için de yatırımlar yapılacak. Uzaya ulaşmanın yeni yolları bulunuyor ve tekrar kullanılabilir uzay

82

araçları ile uzaya götürülecek kargoların kilogram başına maliyeti dramatik ölçülerde düşüyor. Robotik ve navigasyon alanındaki gelişmelerle yolculuklar daha güvenli hale gelecek. Nasıl uçaklar sadece pilotları uçurmuyorsa, uzay yolculuğu da artık sadece astronotlar için olmayacak.

All About Space olarak, uzay araştırmalarının sekiz farklı alanındaki uzmanlarla konuştuk ve önümüzdeki yüzyılda yaşanacak gelişmelerin şimdiden bir fotoğrafını çekmeye çalıştık. Var

olan trendleri alıp gelecek projeksiyonu yapmak her zaman risklidir. 100 yıl önce hangimiz YouTube’u tahmin edebilirdik ya da hangimiz GPS uydu ağı gibi bir şey kurulacağını düşünebilirdik? Ama bugün, en temkinli konuşanlar bile, torunlarımızın torunlarının günümüzün en deneyimli astronotlarından çok daha uzağa, çok daha hızlı gidip geleceklerini söylüyor. Ufkumuz, Ferdinand Magellan’ın Dünya’nın çevresinde dolaşmayı hayal ettiği dönemden beri hiç olmadığı kadar açılacak gibi görünüyor.

Uzay 2120

UZAY ASANSÖRÜ

Ay'a ulaşan bir asansör

Tsiolkovsky 1895’te bu fikri ortaya attığından beri, çalışan bir uzay asansörü en büyük hayallerden biri. En büyük sorun, bu kablonun taşıması gereken 50 gigapaskal gerilime dayanacak bir malzeme bulamamak. Büyük ölçekli karbon nanotüp liflerinin gerilim direnci sadece 1GPa. Çelik bile yetersiz, zira onun direnci de 4,8GPa. Teorik olarak, daha güçlü karbon nanotüpler üretmek mümkün, ancak henüz başaramadık. Son çalışmalarda, tek bir atomun bile yanlış yerleşmesinin tüm kablonun direncini yarıya indireceği ortaya çıktı. Dünya’nın yerçekiminin altıda birine sahip olan Ay’da gerilim daha düşük olduğundan, kevlardan üretilmiş bir asansör yapılabilir. Bilim insanları, karbon nanotüplerden daha güçlü olan elmas lifleri sentezlemeyi başardı.

Kendini tamir etme özelliğine sahip Boron nitrit nanotüpler de mikro meteoritlerin neden olduğu hasarları onarmada kullanılabilir.

Uzaydaki insansı yardımcılarımız ROBOTLAR

Uluslararası Uzay İstasyonundaki Dextre robotunun iki adet çok fonksiyonlu kolu ve çift kamerası bulunuyor.

John V Badding Malzeme bilimi profesörü, Penn State Üniversitesi

Bir sanatçının gözünden, yerdurağan irtifadan Dünya’ya inen bir uzay asansörü.

“Geleneksel karbon nanotüpler, ideal yapı temel alınarak tahmin edilen sağlamlığa henüz erişemedi. Bunun nedeni, büyük ihtimalle içlerinde hataların bulunması. Elmas lifleri eşsiz bir sağlamlık, esneklik ve dayanıklılık kombinasyonu sunuyor. Sonuçta, kırılıp bir felakete neden olmalarını da istemiyoruz.”

İnsansız bir uzay aracı Satürn’ün uydusu Titan’ın yüzeyine iniyor. Ancak bir yüzey araştırma aracı bırakmak yerine, her biri bir tenis topu büyüklüğünde 200 adet dört ayaklı robot dışarı fırlıyor. Gezegenin yüzeyinde serbestçe gezen bu robotlar ortamı keşfetmek için dolaşabiliyor veya birleşip ortak bir yapı oluşturarak köprüler inşa edebiliyor, uçurumdan aşağı inebiliyor, madencilik yapabiliyor ve büyük yapılar kurabiliyorlar.

Bu, Massachusetts Institute of Technology’den Profesör Steven Dubowsky’nin NASA için geliştirdiği, kendini dönüştüren robot konsepti. Steven, 40 yıl içinde bu robotların akıllı düğümlerden oluşan bedenlere sahip olacağını ve mekanik dokunaçlar sayesinde istedikleri gibi birleşip ayrılabileceklerini öngörüyor.

100 yıl içinde robotlar bir 3B yazıcıya dönüşüp mekanik ve elektronik parçaları basabilecek ve yeni robotlar üretebilecekler. İnsansı robotları da etkileyici bir gelecek bekliyor. İnsan boyutunda ve formunda olan robotlar bizim kullandığımız uzay araçlarını ve aletleri kullanabilecekler. Tamamen otonom olan robotlar, insanların kuracağı kolonilerde yer alacak barınakları inşa etmek ve denemek için Güneş Sistemi’nin derinliklerine gönderilecek.

83

Uzay 2120

TİCARİ UZAY UÇAKLARI

Uzaya gidiş biletiniz

Hedef, harici bir yakıt tankına ihtiyaç duymayacak bir uzay uçağı yaratmak.

Dr. Richard Osborne Sistem Danışmanı, Reaction Engines

“Malzeme bilimindeki ilerlemeler sayesinde çok önemli gelişmeler göreceğiz.

Daha hafif ve daha güçlü olan Grafen tabanlı malzemelerin büyük bir rol oynayacağı düşünülüyor.

Aynı zamanda katmanlı üretim de (3B baskı) önem kazanacak. Uzaya erişimin maliyeti düşecek. Tek aşamalı roket kullanan uzay uçakları için maliyet düşüşü çok fazla olmayabilir, ancak operasyonel deneyim arttıkça daha düşük maliyetli araçlar geliştirilecek.”

1950’lerde ticari uçak yolculukları rutin olamayacak kadar pahalıydı, ancak en azından imkânsız değildi. 2120’de aynı şey ticari uzay yolculukları için de geçerli olacak. Günümüzde uzaya gitmek sadece milyarderlerin tekelinde, ancak on yıl içinde milyonerlere kadar düşecek, 2120’de ise uzaya gitmenin maliyeti birinci sınıf bir uçak biletinden daha pahalı olmayacak. Şu anda hizmet veren, SpaceX’in Falcon 9’u gibi tekrar kullanılabilir roketler, sadece ilk aşamalarını ve mürettebat kapsüllerini Dünya’ya döndürebiliyorlar. Üst aşamayı tekrar kullanmak ekonomik değil. Virgin Galactic’e ait olan ve İngiliz Reaction Engines firması tarafından tasarlanan SpaceShipTwo ve Skylon uzay uçaklarını inşa etmek ve uçurmak çok daha pahalı, ancak tamamı tekrar kullanılabiliyor.

Bu da onları zamanla daha ucuz hale getirebilir.

Reaction Engines’in sistem danışmanı Richard Osborne, Dünya yörüngesine çıkabilecek ilk tek aşamalı uzay uçaklarının testlerinin 2030’da başlayacağını, 2070’te ise yeni nesil uzay uçaklarının artık hizmete gireceğini söylüyor.

Bu uçaklar, 3B baskı destekli montaj teknikleri kullanacak ve daha güvenilir otonom yön bulma sistemlerine sahip olacak. Ticari uzay uçakları, alçak Dünya yörüngesindeki bir uzay istasyonuna ucuz seyahat imkânı sağlayabilir.

STARTRAM

Dünya yörüngesine giden bir tren

Bir sanatçının gözünden, mürettebatlı bir StarTram aracının fırlatma tünelinden çıkışı.

84

StarTram, bir dağın kenarında, içinde hava olmayan bir tüp içerisine inşa edilmiş bir maglev demiryolu konsepti. Kargo modülleri demiryolunun başlangıcında bekleyen bir taşıyıcıya yüklenecek, daha sonra demiryolu boyunca hızlandırılarak öbür ucundan dışarı fırlatılacak. Tüpün ucu atmosfere açık olsa da içinde hava olmayacak, çünkü manyetohidrodinamik pompalar sayesinde, içeri giren hava molekülleri iyonlaştırılacak ve tüpün içindeki manyetik alan tarafından dışarı itilecek. NASA, StarTram konseptini 1990’larda, süperiletken maglev yollarının mucitleri James R Powell ve Gordon Danby ile beraber geliştirdi. İlk konseptin ardından geliştirilen StarTram2 tasarımında tüpün uzunluğu dağı aşacak. Tüp, 220 milyon amper elektrik yüklü süperiletken kabloların ürettiği manyetik kaldırma kuvveti ile havada asılı duracak. Bu tüpün, araçları, havanın çok daha ince olduğu 22 kilometre irtifaya kadar taşıyabileceği düşünülüyor. Maliyeti 60 milyar dolar olarak hesaplanan StarTram2, on yılda Dünya yörüngesine 4 milyon insan taşıyabilecek.

Uzay 2120 Virgin Galactic’in önerdiği irtifa sınırı 110km X¬15 test uçağı

Ağırlıksız ortam

Uzay aracı, maksimum irtifası olan 100 kilometreye ulaşınca, yolcular kemerlerini çözebilir ve yaklaşık altı dakika boyunca ağırlıksız ortamı deneyimleyebilir.

Karman çizgisi

100km irtifada altı yolcu ve iki pilot resmi olarak uzaydalar.

100km

Katlanan kuyruk

SpaceShipTwo, dönüş yolunun ilk kısmında uzaydan atmosfere girerken kuyruğunu katlayarak aerodinamik sürüklenmeyi artırıyor.

80km

Geri dönüş

Roketler ateşleniyor

SpaceShipTwo ayrılıyor ve katı yakıt ile sıvı oksitleyici kullanan hibrit roket motorunu ateşliyor. Uzay aracının hızı minimum Mach 3,5’e ulaşıyor.

Taşıma

Dört jet motoru ve 43m kanat açıklığına sahip ana gemi, ikili gövdesinin arasına bağlanmış olan SpaceShipTwo’yu 14.000 metre irtifaya çıkarıyor.

Uzay aracı atmosferin üst katmanına çarpınca, ivmesi 6G ile azalıyor. Yolcular kemerlerine doğru itiliyorlar.

60km Felix Baumgartner’in Dünya’ya atladığı nokta 38.969km

40km

Planör modu

SpaceShipTwo, 21 kilometre irtifaya gelince yeteri kadar yavaşlamış oluyor ve kuyruğunu tekrar açıyor. Bundan sonra iniş anına kadar normal bir uçak gibi davranıyor.

MiG25M jet uçağının irtifa rekoru 37.650km

20km İniş

Süzülen uzay aracının yolculuk mesafesi çok fazla olmadığından, fırlatma ve iniş aynı noktada gerçekleşiyor.

IŞINLANMA

Parçacıkların bir noktadan başka bir noktaya transferi Şunu açıkça söyleyelim: Uzay Yolu dizisinde gördüğümüz ışınlanma önümüzdeki 100 yıl içinde maalesef gerçekleşmeyecek. Ancak 2120’de başka bir ışınlanma yolu mümkün olabilir: Kuantum ışınlanması. Bu yöntemle, foton çiftlerini “dolanık” hale getirmek ve kuantum durumlarını mükemmel bir senkronizasyonda tutmak mümkün. Fotonlardan biri uzaktaki bir noktaya ışınlandığında, dolanık ikizini kullanarak sinyalde bir değişim veya bozulma olup olmadığını tespit edebiliriz. Bu özellik sayesinde kırılmaz şifreler üreten prototip sistemler, Dünya’da halihazırda test ediliyor. Uzayda, hack’lenmeyecek sinyaller kullanılarak, siber suçluların ya da teröristlerin hayati önem taşıyan uzay aracı iletişimlerini bozması engellenebilir. Kuantum ışınlanması, sinyal gürültüsünü ve bozulmasını düzeltmek için de kullanılabilir. Alıcıların artan hassasiyeti sayesinde, günümüzde en iyi antenlerin bile sinyal ulaştıramadığı uzaklıklardaki uzay sondaları ile iletişim kurabiliriz. Işıktan daha hızlı haberleşmemizi mümkün kılamaz, ancak en azından kayıpsız radyo sinyali iletimini sağlayabilir. Şu anda en büyük zorluk, kuantum dolanıklığının, fotonlar uzun mesafeye iletildiğinde bozulması.

Ancak araştırmacılar, bu mesafe sınırlamasını kaldırabileceğimiz konusunda ümitli.

Dr Wolfgang Tittel Kuantum Güvenli İletişim Profesörü, Calgary Üniversitesi, Kanada

Ticari uçaklar 11,89km

0km

“Kuantum ışınlanmasının teorik bir mesafe sınırı yok. Ancak kuantum dolanıklığını çok uzun mesafelere dağıtabilmek için, kuantum tekrarlayıcıları kurmak gerekli. Mükemmel bir dolanıklık dağıtımı gerçekleştirdikten sonra, sinyalleri bozulmadan veya arada kötü niyetli girişimlerin üzerinde oynamasına izin vermeden, ışınlanma yolu ile aktarmak mümkün.”

Çinli araştırmacılar, kuantum ışınlanma ile iletişim kurmayı geçtiğimiz yıl fırlatılan Micius uydusu ile test ettiler.

85

Uzay 2120

AY, MARS VE ASTEROİTLERİ KOLONİLEŞTİRMEK

40 yıldır Ay’a insan göndermedik. Eğer Mars’a 2030’larda insanlı araçlar göndermeyi düşünüyorsak, bırakın bir koloni kurmayı, oraya ulaşmak için bile kat etmemiz gereken çok yol var. Ünlü uzay fütüristi Richard Osborne “uzay söz konusu olduğunda genelde tüm gelişmeler beklenenden daha uzun sürede gerçekleşiyor” diyor. Ancak öyle olsa bile, 2067’de Mars üssünün koloni boyutuna ulaşacağını ve L4 Ay-Dünya Lagrange noktasında kurulacak olan bir uzay habitatının inşaat aşamasında olacağını söylüyor.

Uzayda yaşayacak insanların sayısı arttıkça, kolonilerin inşaat hızı da artacak ve Osborne’a göre, 2120’de Ay'da, Mars'ta, farklı asteroitlerde ve Jüpiter sisteminde kolonilerimiz olacak!

Başka bir dünyada yaşayacağız

Ian Crawford Gezegen Bilimi ve Astrobiyoloji Profesörü, Birkbeck College, Londra

Mars’a insanlı uçuşların 2030’larda başlayacağı düşünülüyor.

SPS-ALPHA

Güneş’in gücünü Dünya’ya aktaracağız Dünya’da Güneş enerjisi sadece gündüzleri elde edebiliyor ve hava bulutluysa verimliliği düşüyor. Uzaya kurulacak paneller ile Güneş enerjisi sürekli olarak toplanabilir ve Dünya’ya düşük yoğunluklu mikrodalgalar formunda güvenli olarak aktarılabilir. Bu şekilde, Güneş panellerinin geceleri de enerji sağlaması mümkün.

Uzayda inşa edilecek Güneş paneli sistemleri 1960’lardan beri gündemde, ancak işe yaraması için boyutlarının çok büyük olması gerekiyor. Bir NASA projesinde, bunu başarmak için, Dünya yörüngesine bir seferde 250 ton taşıyabilecek bir rokete ve uzayda bu panelleri birleştirecek yüzlerce astronota ihtiyaç duyulacağı hesaplanmıştı. SPS-Alpha, bu problemi çözmek için geliştirilmiş olan ve Güneş paneli dizesini kendi kendine birleşebilen bir set halinde inşa eden bir sistem. Sekiz farklı tipte modül (her birinin ağırlığı 50 kilogramı geçmiyor) farklı fırlatma görevleri ile uzaya gönderilecek.

Bu modüllerden bazıları ISS Canadarm’ın minyatür versiyonu gibi çalışacak ve büyüyen yapının üzerinde dolaşarak yeni modülleri uç uca ekleyecek. Dizenin çekirdeği ortaya çıktıktan sonra, SPS-Alpha Dünya’ya enerji aktarmaya başlayacak. Toplayıcı alanı genişletmek için ileride yapıya yeni paneller eklenebilecek. SPS-Alpha başka işlere de yarayabilir. Örneğin, oluşmakta olan fırtınalara mikrodalgalar göndererek onları zayıflatabilir veya yönlerini değiştirebilir.

86

“Önümüzdeki 100 yıl içinde Ay ve Mars’ta en azından birer bilimsel üs kurmamışsak, çok büyük hayal kırıklığı yaşayacağım.

Bu üslerden bazıları kendi kendini idare edebilecek duruma gelmeli ve küçük kolonilere dönüşmeye başlamalı. Buna ek olarak, o dönemde artık asteroit madenciliğinin başlamış olacağını düşünüyorum.”

Toplayıcı paneller

1.200 metrekarelik panel 200.000 “HexBus” modülünden oluşuyor. Her biri diğerine kablosuz iletişim ile bağlı ve kendi açısını otonom bir şekilde değiştirebiliyor.

WPT dizesi

Yüksek verimliliğe sahip katı-hal yükselticiler elektrik enerjisini mikrodalga enerjisine dönüştürüyor ve aşağıdaki yer istasyonuna ışınlıyor.

Yönetici sinyal

Mikrodalga ışınının yönünün ayarlanabilmesi için, WPT dizesi içerisindeki her modül Dünya'dan gönderilen bir sinyalden faydalanıyor.

Elektrik üretimi

Her HexBus, üzerindeki Güneş panellerinden elde ettiği gücü kablolarla ortak bir hattan aşağıdaki kablosuz güç iletim (WPT, Wireless Power Transmission) merkezine gönderiyor.

Görünmez mikrodalgalar

2-10GHz mikrodalgalar hava ve su buharının içinden kolayca geçebiliyor. Işın, uçaklara ve önüne çıkacak kuşlara zarar vermeyecek kadar dağınık olacak.

Doğrultucu anten

Genişliği birkaç kilometreyi bulan yer anteni, mikrodalgaları topluyor ve tekrar elektrik enerjisine dönüştürüyor. Bu elektrik enerjisi, yerel güç şebekesine iletiliyor.

Uzay 2120

Elektrikli yelkenler ve enerji ışınlama

Güneş rüzgarları

Güneş’ten gelen protonlar (ölçekli olarak çizilmedi) saatte 500 kilometre hızla sürekli salınıyor.

Güneş Sistemi’nin sınırına ve ötesine yapılacak yolculuklar için, uzay aracını yıllar boyunca sürekli ivmelendirecek son derece verimli itiş sistemlerinin geliştirilmesi gerekiyor.

Günümüzdeki iyon motorları çok çabuk tükeniyor ve Güneş’e belli bir uzaklıktan sonra yeteri kadar elektrik enerjisi üretemiyor. Güneş yelkenleri ise, Jüpiter yörüngesine eriştiklerinde, Güneş rüzgarlarının gücü çok düştüğü ve görece olarak ağır yelkeni itemediği için, çalışmayı durduruyorlar. Elektrik yelkenleri, fiziksel bir yelken yerine manyetik bir yelken kullanıldığı için, bu problemin önüne geçebilir. Güneş’ten gelen yüksek enerjili fotonları iten çok ince ve yüklü kablolar kullanan bir uzay aracı, 600 kilometrekarelik bir yelken alanı oluşturabilir.

Bu yelken sayesinde, uzay aracının Plüton’a kadar ivmelendirilmesi mümkün. NASA’nın ilk tahminleri, elektrik yelkeni kullanan bir uzay Dengeleyici yük aracının Güneş Sistemi’nin sınırına on yıl içinde Telleri pozitif yüklü ulaşabileceği yönünde. Voyager 1, bu mesafeye tutmak için, uzay 40 yılda ulaşmıştı. Diğer taraftan, enerji ışınlaması aracının ön tarafına ile itme, çok kısa mesafelerde çalışıyor. Yakıt veya yerleştirilmiş oksitleyici taşımayan, tekrar kullanılabilir bir uzay bir elektron aracı ile kargoları uzaya göndermek için tasarlandı. tabancasından uzaya Yakıt kullanmak yerine, üzerine odaklanan sürekli elektron gönderiliyor. mikrodalga ışını sayesinde çok yüksek sıcaklıklara ve basınca çıkarttığı asal gazları salarak itme kuvveti elde ediyor. Prototip iticiler geliştirildi ve bu prototiplerin verimliliği günümüzün en iyi Isı dönüştürücü roket motorlarından bile yüksek. Uygun bölgelerde, Mikrodalgaları emen bir yerde konuşlandırılmış güç aktarımı ve yedekleme panel, üzerine ışın gelince merkezleri kurulursa, bu hayal yüzyılın sonunda ısınıyor ve içerideki itici gazı gerçekleşebilir. ısıtıp egzoz akım basıncını artırıyor.

İtici güç

Dönen teller

Elektrik yelkeni, her birinin uzunluğu 30 kilometreyi bulan, 20 adet pozitif yüklü alüminyum telden oluşuyor.

Uzay aracı sürekli dönerek bu tellerin açık kalmasını sağlıyor.

Hareket eden teller manyetik alan yaratarak Güneş rüzgarlarını itiyor.

Burada protonlardan gelen momentumun bir kısmı uzay aracına aktarılıyor ve onun Güneş’ten uzağa itilmesine neden oluyor.

Şebeke enerjisi

Elektrik şebekesinden veya yenilenebilir kaynaklardan elde edilen elektrik enerjisi, ışınlama istasyonundaki yüksek verimli kapasitörlerde depolanıyor.

Odaklanmış ışın

Üreteçlerden gelen ışınlar, antenler ve mikrodalga aynaları sayesinde, yerden hareketi her an izlenen uzay aracındaki tek bir noktaya odaklanıyor.

Mikrodalga dizesi

Egzoz

Uzay aracı oksitleyici veya yakıt kullanmaya ihtiyaç duymuyor. İtici olarak, çevreye zararı olmayan asal helyum veya argon gibi gazlar kullanılıyor.

Yüksek güçlü mikrodalga üreteçleri, elektriği verimli bir şekilde mikrodalga ışınlarına dönüştürüyor. Bu dalgalar çok az enerji kaybı ile havadaki hedefe gönderilebiliyor.

87

© Adrian Mann; Alamy; Shutterstock; NASA; Mars One; Virgin Galactic

YENİ İTİŞ SİSTEMLERİ

SORULAR VE YANITLAR

Uzmanlarımız sorularınızı yanıtlıyor.

ÖTEGEZEGENLER

© NASA /JPL-Caltech

Küçük yıldızların küçük gezegenleri mi var?

88

Güneş tipik bir yıldız, ancak evrende ondan küçük birçok yıldız bulunuyor. Kızıl cüceler bunların en küçükleri. Boyutları Güneş’in yaklaşık yüzde 10’u ile 50’si arasında değişiyor. Son 20 yılda kızıl cücelerin etrafında birçok gezegen keşfedildi. İlginç olan ise, bu gezegenlerin, Güneş benzeri yıldızların çevresindeki gezegenlerden çok da farklı olmadığıydı. Çoğu, Dünya gibi kayalık gezegenler. Örneğin, Güneş’e en yakın olanlardan TRAPPIST¬1 yıldızının çevresinde keşfedilen yedi gezegen ve Proxima Centauri’nin yörüngesindeki iki gezegen bu türde. Diğer taraftan, kızıl cücelerin çevresindeki gezegenlerin hatırı sayılır bir kısmı da Jüpiter gibi gaz devleri. Aslında bazı kızıl cüceler Jüpiter’den on kat büyük gezegenlere sahip.

Bu gezegenlerin nasıl oluştuğu konusu ise

hala gizemini koruyor. Zira küçük yıldızların çevresindeki gaz ve toz diskinde bu kadar büyük gezegenleri oluşturacak kadar madde bulunmuyor. Ancak, disklerinin yıldızlar henüz gençken çok daha büyük olduğu da düşünülüyor. Eğer durum böyleyse, bu büyük diskler kendi kütle çekimi güçlerinin altında parçalanıyor ve hızla dev gezegenleri oluşturuyor olabilir. Gelecekte bu gezegenlerin atmosferlerinin uzay teleskopları (yakında uzaya gönderilecek olan James Webb uzay teleskobu gibi) ile yapılan gözlemleri sırasında, nasıl ortaya çıktıklarını açıklamamıza yardımcı olacak kimyasal imzalar tespit edebilir.

Dr Dimitris Stamatellos Jeremiah Horrocks Enstitüsünde yardımcı doçenttir.

Üstte: Gezegenler, yıldızların ilk yıllarında çevrelerine topladıkları maddelerin birleşmesi ile ortaya çıkıyor.

SORULAR VE YANITLAR UZAY ARAŞTIRMALARI

Güzel bir soru! Yanıt, oraya nasıl gittiğinize, parayı kimin ödediğine ve göz önünde tutulması gereken maliyetlere göre değişiyor. Uluslararası Uzay İstasyonuna gidip gelmek için farklı yollar var. Bir zamanlar, artık emekli olan uzay mekiği kullanılıyordu. Şimdi ise Rusya’nın Soyuz uzay aracı ile gidiyoruz. Yakında Boeing’in Starliner’ı ve SpaceX’in Crew Dragon uzay araçları kullanılabilecek. Maliyetler değişiyor ancak uzaya giden bir koltuğun fiyatı 65 ile 90 milyon dolar arasında değişiyor.

Uzaya bir kere gittikten sonra kalacak bir yere de ihtiyacınız var. Bu yer Uluslararası Uzay İstasyonu ve burada kalmanın maliyetini de karşılamak gerekli. Uluslararası Uzay İstasyonu için, planlarının çizilmeye başlandığı günden itibaren (30 yıl önce) yaklaşık 100 milyar dolar harcandı. Bu para, sadece uzaya gitmek için harcanmadı elbette.

Uluslararası Uzay İstasyonunu tasarlayan, inşa eden ve işleten on binlerce insan için harcanan para da maliyetin içinde.

Bu maliyet programa ortak olan ülkeler tarafından karşılanıyor.

European Space Agency, Uluslararası

© NASA; Head shot © Michael Cockerham

Bir insanı uzaya göndermek ne kadara mal oluyor?

Uzay İstasyonuna gitmek için para ödemiyor, onun yerine istasyona katkıda bulunuyor.

Bunun karşılığında NASA, ESA astronotlarını Uluslararası Uzay İstasyonuna götürüyor. İngiltere bu programa doğrudan üye değil, katkısını ESA üzerinden veriyor. European Space Agency’ye verdiği paralar, farklı İngiliz şirketlerine verilen ihaleler şeklinde ülkeye geri dönüyor. Bu katkı, hem şirketleri hem de İngiliz ekonomisini büyütüyor.

“Uzaya giden bir koltuğun fiyatı 65 ile 90 milyon dolar arasında değişiyor.”

Libby Jackson

Libby Jackson, UK Space Agency’de insanlı araştırmalar programı yöneticisidir.

GÜNEŞ SİSTEMİ

Jüpiter’in neden farklı renklerde çizgileri var? Üstte: Astronotların uzay yolculuğu maliyetine etki eden farklı kalemler söz konusu.

© NASA/JPL-Caltech

Solda: Jüpiter’in bölgeleri ve kuşakları, teleskop icat edildiğinden beri astronomlar için gizemini koruyor.

Biliyor muydunuz?

Büyük Kırmızı Nokta, Jüpiter üzerinde 1830’dan beri görülen dev bir fırtınadır.

Jüpiter’in renkli çizgileri yüzyıllardır insanları kendine hayran bırakıyor. Açık renkli çizgilere bölge adı veriliyor, koyu renkliler ise kuşak olarak adlandırılıyor. Bu çizgiler farklı yönlere giden atmosferik akımlardan oluşuyor ve hızları zaman zaman saatte 540 kilometreye ulaşıyor. Uzay sondaları ve teleskop gözlemlerinden elde ettiğimiz bilgiler ışığında, bölgelerin ve kuşakların bileşimlerinin ve sıcaklıklarının farklı olduğunu biliyoruz. Bölgeler daha soğuk olduğu için, buralarda gaz çıkışları olduğunu ve renklerinden dolayı donmuş amonyaktan oluştuğunu düşünüyoruz. Kuşaklar ise daha sıcak ve burada da gazların aşağıya doğru çekilmesi söz konusu. Onlarca yıldır araştırılıyor olmasına rağmen, kuşakların kimyasal yapısı bilinmiyor. Çizgilerin nasıl oluştuğu konusunda ise iki teori var. Birinci teori, gezegenin derinliklerinde konveksiyon gerçekleştiğini ve bu sürecin, gazın hareketleri ile ısı transferine neden olduğunu söylüyor. Jüpiter’in atmosferi ve içi birbirine bağlı olduğundan, bölgesel akımlar hidrojen çekirdeğine kadar ulaşıyor olmalı. İkinci teori, bunun doğrudan yüzeyde gerçekleşen bir fenomen olduğunu söylüyor. Nedenini ise kuşaklar ve bölgeler arasındaki ısı farkına bağlıyor. Güncel veriler, eğer onaylanırsa, ilk teorinin müthiş bir keşif olacağını gösteriyor. Dünya büyüklüğünde fırtınaların, metalik hidrojen çekirdeğe kadar binlerce kilometre uzandığını düşünün.

Dr Mohamed Zaghoo New York’taki Rochester Üniversitesinde araştırma görevlisidir.

89

SORULAR VE YANITLAR

Uzmanlarımız sorularınızı yanıtlıyor

YAŞAMIN İZLERİ

Yeni bir uzay yarışı yaşanabilir mi?

Kozmik goril etkisi nedir?

Aslında şu anda pekâlâ bir uzay yarışı yaşanıyor diyebiliriz.

Tek fark, ülkelerin Ay’a gitmek için yarışması yerine, ticari şirketlerin, örneğin Elon Musk’ın SpaceX ve Jeff Bezos’un Blue Origin firmalarının yarışmakta olması. İkisi de insanlığın uzaydaki geleceğini farklı bir perspektiften görüyor ve bunu gerçekleştirmek için çok büyük yatırımlar yapıyorlar. Ürettikleri tekrar kullanılabilir roketler sayesinde uzaya fırlatma maliyeti dramatik ölçüde düştü. Bu maliyet düşmeye devam ettikçe, daha fazla insan, ülke, firma ve bilim insanına uzay erişiminin yolu açılacak. Uzaya ekonomik erişim, firmalara ticari açıdan uzayın kar edilebilecek bir yer olduğunu gösterdikçe, daha fazla firma uzay operasyonlarına yatırım yapmak için yarışacak. Sınırlı bir kaynağa daha fazla erişim sağlanırsa, rekabet ve karmaşa da artar. Uzay çağının büyük bir kısmında ülkeler uzayı askeri ve stratejik avantaj elde etmek için kullandı. Uzay programı olan ülkelerin sayısı arttıkça, ufukta bir askeri yarış da görülebilir.

Biraz abartılı gibi görünse de, yarışın ille de negatif etkisi olacağını düşünmüyorum. İlk uzay yarışı, günümüzde keyfini sürdüğümüz teknolojik gelişmelerin yolunu açmıştı. Yeni uzay yarışları şüphesiz yeni keşifler ve yeni fırsatlar demek. Buna ek olarak, gelecekte teknolojik açıdan eşit tarafların daha iyi işbirlikleri yapmasına da neden olacak.

Dr Wendy Whitman Cobb, Alabama’daki School of Advanced Air and Space Studies’te profesördür.

Kozmik goril etkisi (cosmic gorilla effect) adını, 1990’da araştırmacılar Christopher Chabris ve Daniel Simons’un, insanın farkındalık körlüğünü kanıtlamak gerçekleştirdikleri bir algı deneyinden alıyor. Bu deneyde, izleyenler başka detaylarla ilgilenirken, goril kostümü giymiş bir çocuk sahneye girip çıkıyordu ve yarısından fazlası bu garipliği fark etmiyordu. Kozmik goril, Dünya dışı zeki varlıkları ararken yaşadığımız körlüğe atıfta bulunmak için kullanılıyor.

Belli bir sinyal türüne o kadar odaklanmış durumdayız ki, odadaki “gorili” fark etmiyor olabiliriz. Burada goril, farklı ipucu türlerini simgeliyor.

Bunun üç farklı nedeni olabilir.

Birincisi, fizyolojimizin ve algımızın sınırlarının böyle çizilmiş olması. İkincisi, hatalı teknolojik yaklaşım: Örneğin, sadece radyo sinyallerinin üzerine odaklanmak ve diğer sinyalleri göz ardı etmek. Üçüncüsü ise, Dünya dışı zeki varlıkların kendilerini bizlerden bilerek gizlemesi.

Bu deney insan algısı hakkındaki fikirlerimizi değiştirmişti, zira sonucunda, bilincimizin koşullandırma ve manipülasyonla kendi istediği sonucu elde edebileceğini görmüştük.

Dr Gabriel De la Torre Cádiz Üniversitesinde yardımcı doçentidir.

ASTROFİZİK

Sağda: Galaksiler bir gaz halesinin içinde yüzüyor.

Bu haleye, ‘çevreleyen ortam’ adı veriliyor.

NA ©

Solda: Yaşam izleri arayışında, astronomlar hakkında hiçbir şey bilmedikleri bir sinyalin peşinde koşuyor.

Galaksileri hayal ettiğimizde, medyada gördüğümüz harika yıldız fotoğraflarını düşünüyoruz. Bu fotoğraflarda genelde devasa sarmal yapılar ve parlak mavi yıldızlar görülüyor. Bizim kendi galaksimiz olan Samanyolu’nun da sarmal bir yapıda olduğu ve yıldızların dairesel, disk benzeri bir yapıda dizildiği düşünülüyor.

Galaktik disk, çok daha büyük ve çok daha yoğun bir küresel hale içinde yer alıyor. Bu halenin boyutu diskin on katından fazla, yoğunluğu ise yıldız diskinin “ağırlığının” 15 katı civarında.

Hale, “karanlık madde”den meydana geliyor. Henüz bu karanlık maddenin tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz, ancak bazı atom altı parçacıklardan meydana geldiği düşünülüyor. Hale, aynı zamanda gazla dolu. Bu gaz, yıldızlardan oluşan diski çevrelediği için, “çevreleyen ortam” (circumgalactic medium) olarak adlandırlıyor. Buradaki gazların sıcaklığı birkaç bin ile birkaç milyon kelvin arasında

SA

Çevreleyen ortam nedir?

© ESO

90

UZAY ARAŞTIRMALARI

değişiyor. Binlerce kelvin sıcaklıkta atomlar ya nötr ya da orta derecede iyonlaşmış durumda. Daha yüksek sıcaklıklarda ise daha fazla atom iyonlaşıyor (bazı elektronlarını kaybediyor). Teorik simülasyonlar bize, çevreleyen ortamdaki gazın büyük kısmının milyonlarca derece kelvin sıcaklıkta olduğunu gösteriyor. Bu sıcak gazların gözlemi, uzaydaki Chandra X-ray veya XMM-¬Newton gözlemevleri gibi X-ışını teleskoplarıyla gerçekleştiriliyor.

Profesör Smita Mathur Ohio State Üniversitesinde astronom profesörüdür.

SORULAR VE YANITLAR

Biliyor muydunuz?

© SpaceX

NASA astronotları Bob Behnken ve Douglas Hurley, bu yıl nisan ayında gerçekleştirilmesi planlanan insanlı SpaceX fırlatmasında yer alacaklar.

Neden gaz uyduları yok?

Güneş Sistemi’ndeki uyduların arasında sadece Titan’ın kayda değer bir atmosferi var. Ancak Titan bile büyük kısmı kaya ve buzdan oluşan bir uydu, bu yüzden ona “gaz uydusu” demek mümkün değil. Bunun tersine, Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlerin büyük kısmı hidrojenden oluşuyor.

Bileşimlerinin sırasıyla yüzde 90 ve 94’ü bu gazdan meydana geliyor. Bu yüzden onlara “gaz gezegenleri” diyoruz. Güneş Sistemi’nin ilk zamanlarında ortada çok fazla hidrojen vardı. Ancak bu gaz çok hafif olduğu için, sadece gerçekten çok büyük gezegenler onu tutabildiler. Jüpiter ve Satürn hayatlarına katı cisimler olarak başladı ve boyutları Dünya’nın yaklaşık on katına ulaştı. Bu noktada, genç Güneş Sistemi’nin içinde dolaşan hidrojeni yakalayıp kendi bünyelerine katabildiler. Güneş Sistemi’ndeki uyduların hiçbiri bu kadar büyük boyuta ulaşamadığı için, hidrojen yakalayamadılar. Titan, bazı ağır gazları yakalamayı başardı, bu yüzden de bu uydunun bir atmosferi var. Ancak Ganymede ve Callisto gibi benzer uyduların atmosferi bulunmuyor. Ganymede Titan’dan daha büyük, Callisto ise onunla kabaca aynı boyutta. Ganymede ve Callisto’nun neden atmosfere sahip olmadığını henüz bilmiyoruz.

Professor Francis Nimmo, Santa Cruz’daki California Üniversitesinde Dünya ve gezegen bilimleri bölümünde profesördür.

Üstte: SpaceX Dünya’nın en büyük ticari uzay şirketlerinden biri. Yeni uzay yarışında başı çekeceği düşünülüyor.

Sağda: Güneş Sistemi’ndeki uydular çoğunlukla buz ve kayadan oluşuyor ve hiçbirinin ana bileşeni gaz değil.

© Tobias Roetsch

MOONS

91

GÖKYÜZÜ GÖZLEMCİSİ

Gezegen buluşmaları

Mars, Satürn ve Jüpiter, bu ay boyunca sabah gün doğumundan hemen önce doğu ufkunda bizi karşılıyorlar. Bu üç gezegen de bir arada gözlenebilir.

Bu ay gökyüzü nasıl olacak?

Kalkan

Kartal

Tay

Yay

Jüpiter Satürn

Ay

Mars Oğlak

Güney Tacı

GD

DGD

GGD

15 Nisan 2020 Sabah Saat: 5:00 Güneydoğu Ufku (Gezegen Buluşmaları) Bu ay gezegen gözlemlerine doyacağız.

Ama bunun için sabah saatlerinde erken uyanmak gerekebilir. Her zaman en ilgi çekici cisimlerden olan üç gezegen tüm bir ay boyunca gözlenebilir durumdalar.

Bir de bunlara Ay ve Venüs gezegeni de eklenince gökyüzü gözlemcileri bu ayı hiç boş geçmeyecekler. 8 Nisan’da Ay’ı dolunay olarak gözleyebilirsiniz ve 23 Nisan’da ay yeniay evresinde olacak. Bu ay boyunca sabah ufkunda Güneş doğmadan 2-3 saat boyunca gezegenleri bir arada gözlemleyebilirsiniz. Mars, Satürn ve Jüpiter oldukça yakın ve doğu-güneydoğu ufkunda sıralanmış durumdalar. Parlaklıkları çıplak gözle görülebilir durumda ve eğer bir teleskobunuz varsa gezegenlerin detaylarını da inceleyebilirsiniz. Mars’ın, kırmızı – turuncu rengini zaten çıplak göz ile bile fark edebilirsiniz. Demir-oksit

92

bileşiği barındırdığından yüzeyi kırmızıturuncu renkli görülür. Satürn, halkalı gezegenlerden birisidir ve halkası en net görülen gezegendir. Küçük kaya ve buzdan oluşmuş bu halkasını bir teleskop yardımıyla inceleyebilirsiniz. Satürn’ün en büyük uydusu Titan da gezegene yakın bir konumda görülebilir. Jüpiter gezegeni de ay boyunca güney doğu ufkunda Ay ve Venüs gezegeninden sonra en parlak cisim olarak gözlemlenebilir. -2.5 kadirlik parlaklığı ile gökyüzündeki en parlak cisimlerden birisidir. Jüpiter’in yüzeyinde birbirine paralel kahverengi-beyaz kuşaklarını gözlemleyebilirsiniz. 4 büyük uydusu; Europa, Io, Ganymede ve Callisto, saatlik ve günlük gözlemler yaptığınızda Jüpiter’in etrafında nasıl dolandıklarını da fark edebilirsiniz. Bir gökyüzü programı ya da uygulaması kullanarak konumlarını

zamana bağlı olarak öğrenebilir ve gözlem yaparken hangisinin nerede olduğunu keşfedebilirsiniz. Bu ay Uranüs gezegeni Güneş doğduktan sonra gökyüzünde olduğundan gözlenebilir durumda değil.

Bu ay kendinize bir takımyıldız seçip, yazın sonuna kadar onun gökyüzündeki konumunun nasıl değiştiğini takip edebilirsiniz. Bildiğiniz gibi takımyıldızları birbirine fiziksel olarak bağlı olmayan, sadece gökyüzünde izdüşümlerini gördüğümüz ve eski insanlardan bu yana çeşitli cisimlere benzetilen yıldızlar grubudurlar. Bir yandan takımyıldızın mitolojisini incelerken bir yandan da içindeki en parlak yıldızı ve diğer yıldızlarını da öğrenme fırsatı bulabilirsiniz.

Bunun için bu ay akşam gökyüzünde belirlediğiniz bir saatte, örneğin 22:30’da gökyüzünde bulunan Aslan takımyıldızını seçebilirsiniz.

GÖKYÜZÜ GÖZLEMCİSİ

Bu ay gökyüzü Merkür

Mars

1 Nisan 2020 Sabah Saat: 06:00, Doğu Ufku

17 Nisan 2020 Sabah saat: 05:00, Doğu Ufku

Satürn

Jüpiter

Mars

Oğlak

Ay

Merkür Kova

DKD

D

Takımyıldız: Kova Parlaklık: 0.02 Kadir Gözlem: Sabah Güneş doğmadan hemen önce doğu ufkuna bakarsanız ve yüksek

Venüs

DGD bir dağ üzerindeyseniz Merkür’ü görme şansınız var. Güneş’e çok yakın olduğu için Nisan ayının ortasından itibaren Merkür’ü gözlemleyemeyeceğiz.

8 Nisan 2020 Akşam saat: 21:00, Batı Ufku

GD

Takımyıldız: Oğlak Parlaklık: 0.70 kadir Gözlem: Sabah Kızıl gezegen Mars, gitgide daha gözlemlenebilir oluyor ve Jüpiter ve Satürn’ün hemen

GGD yakınlarında sıralanıyor.

Nisan ayı boyunca sabah gün doğumundan birkaç saat önceden itibaren doğu ufkunda Mars’ı gözleyebilirsiniz.

26 Nisan 2020 Akşam saat: 21:00, Batı Ufku (Venüs ve Ay yakınlaşması)

Kahraman

Boğa

Avcı

DGD

Venüs Ay

Venüs Avcı

BGB

B

Takımyıldız: Boğa Parlaklık: -4.5 kadir Gözlem: Akşam

Satürn

BKB

BGB

Venüs gezegeni, Nisan ayı boyunca güneş battıktan hemen sonra batı ufkunda uzun bir süre gözlenebilecek ve parlaklığı ile hemen dikkat

15 Nisan 2020 Sabah Saat: 05:00 Doğu Ufku (Ay ve Gezegenler)

Satürn

Jüpiter

Kahraman

Boğa

B

BKB

çekiyor olacak. 26 nisanda Ay ve Venüs birbirlerine çok yakın bir konumda olacak ve görülmeye değer bir kare oluşturacaklar.

14 Nisan 2020 Sabah Saat: 05:00, Doğu Ufku (Jüpiter ve diğer gök cisimleri) Ay

Jüpiter Ay

Satürn

Mars

Jüpiter

Mars

Oğlak

Oğlak Güney Tacı

GD Takımyıldız: Yay Parlaklık: 0.60 kadir Gözlem: Sabah Nisan ayı boyunca Mars ve Jüpiter ile beraber görülebilecek olan Satürn

GGD

gezegeni, görülmeye değer en güzel gezegenlerden biri.

Sabah doğu ufkunda basit bir teleskop yardımıyla gezegenin halkasını gözleyebilirsiniz.

GD Takımyıldız: Yay Parlaklık: -2.25 kadir Gözlem: Sabah Jüpiter bu ay boyunca -2 kadir civarındaki parlaklığı ile görülmeye değer. Basit

GGD

bir teleskop yardımıyla gezegenin üzerinde atmosfer hareketlerinden oluşan birbirine paralel kuşakları gözlemleyebilirsiniz.

93

GÖKYÜZÜ GÖZLEMCİSİ How to…

Nasıl yapılır?

Bahar galaksilerini gözlemlemek Kışın görmeye alıştığımız parlak yıldız kümelerini ve renkli nebulaları kaybetmiş olabiliriz ancak bu ay evrenin derinliklerine dalma imkânımız bulunuyor!

uzaktaki galaksileri görebilirler.

Elbette galaksileri her mevsim görmek mümkündür ancak ✔ Dürbün veya küçük bir ilkbahar süresince gökyüzünde teleskop çok fazla sayıda galaksi bulunur. ✔ Işık kirliliği olmayan bir Çoğu da bir takımyıldızın gözlem noktası bir köşesine kümelenmiş olarak dururlar. Başak Galaksi ✔ Yıldız haritası veya Kümesinde yaklaşık 1.300 galaksi planetaryum uygulaması var ve Berenices’in Saçı’nın yakınlarında, kuzey kenarına toplanmış durumda görünürler.

Uzun, soğuk kış gecelerinde Bu galaksi kümesinin büyüklüğü gökyüzü gözlemcileri iyice yaklaşık sekiz derecedir (16 şımarır. Zira bu dönemde en dolunay genişliği) ve içinde sarmal parlak, en renkli yıldızları, en ve eliptik galaksiler bulunur. Bu göz alıcı yıldız kümelerini ve Orion bulutsusunda gökyüzünün galaksi kümesinin merkezi bize 54 milyon ışık yılı uzaklıktadır ve en en güzel görüntülerinden birini uzaktaki üyelerinin uzaklığı ise gözlemlemek mümkündür.

100 milyon ışık yılından fazladır.

Ancak günler geçip kış Başak Galaksi Kümesini gökyüzü ilkbahara dönmeye bulmak oldukça kolaydır. Tüm başladığında tüm bu güzellikler batıya doğru kayıp kaybolur. Yine yapacağınız önce gökyüzünde Başak Takımyıldızını bulmak, de ümitsizliğe kapılmayın, zira ilkbahar gecelerinde sizi kendine daha sonra dürbün veya hayran bırakacak gök cisimleri de teleskobunuzun bu takımyıldızın vardır. Aslında çoğu astronom için doğru bölgesine çevirmektir. Şansımız var ki bu bölgeyi yılın en iyi zamanlarından biri bulmak da oldukça kolaydır: ilkbahardır, zira teleskopları ile Büyük kepçenin sapındaki yayı evrenin derinliklerine bakıp çok

Gerekli şeyler:

94

izleyin ve Boötes takımyıldızındaki Arcturus’u bulun, sonra Başak takımyıldızındaki en parlak yıldız olan Spica’ya hayali bir çizgi çekin.

Takımyıldızın üzerinde sağa, üste doğru ilerleyin. İşte burada gözlemleyebileceğiniz düzinelerce galaksi göreceksiniz. Bu galaksileri belirlemek ve hangisinin hangi galaksi olduğunu tanımlamak için ya bir yıldız haritası ya da telefon veya tabletinize yükleyeceğiniz bir planetaryum uygulamasına ihtiyacınız olacaktır. Ancak eğer elinizin altında bu araçlar yoksa bile bu alanı sahip olduğunuz herhangi bir optik ekipmanla tarayarak görüntünün keyfine varabilirsiniz. Eğer bu galaksi kümesini ilk defa gözlemliyorsanız, çok fazla bir şey beklemeyin.

Dünya’dan çok uzak oldukları için çok fazla detay göremeyeceksiniz.

Gördüğünüz her küçük lekenin aslında içinde milyarlarca yıldız bulunur. Işıklarını yaymaya başladıklarında Dünya’da dinozorlar gökyüzünden düşen dev bir meteor tarafından yok ediliyorlardı!

İpuçları Beklentinizi düşük tutun

Galaksi fotoğrafları her zaman mükemmel görünür, ancak dürbün veya teleskop ile baktığınızda, küçük soluk lekeler olarak göreceğinizi unutmayın.

Acele etmeyin

Galaksi avına başlamadan önce gözlerinizin karanlığa iyice alışmasını bekleyin.

Sabit olmak önemli

Eğer dürbünle gözlem yapıyorsanız, varsa bir tripod kullanmanız iyi olacaktır.

Yavaş olun

Galaksiler çok küçük ve soluk görünecek, bu yüzden teleskop veya dürbününüzü çok hızlı hareket ettirirseniz onları kolayca gözden kaçırabilirsiniz.

Yıldız haritası kullanın

Eğer gözlemlediğiniz noktaların hangi galaksiler olduğunu bilmek istiyorsanız bir yıldız haritası veya bir cep telefonu uygulaması kullanmanız gerekli.

GÖKYÜZÜ GÖZLEMCİSİ

Galaksileri aramak

Galaksileri aramak

En sönük derin-gökyüzü hedeflerinin mükemmel fotoğraflarını çekin Işık kirliliği olmayan, karanlık ve gökyüzünün açık olduğu bir gecede galaksi kümesinin en parlak üyeleri dürbünle bakıldığında küçük lekeler, nerdeyse odağı bozulmuş

1

yıldız görüntüleri gibi görünürler.

Ancak küçük bir teleskop ile gözlemlediğinizde görüntü çok daha iyi bir hale gelir ve birçok galaksiyi görebilirsiniz.

Doğru geceyi seçin

Gökyüzünde Ay olmadığı bulutsuz bir gece galaksi avına çıkmak için ideal bir zamandır. Etrafı boş, ışık kirliliği olmayan bir nokta seçin.

3

Başak takımyıldızını bulun

Büyük kepçenin sapının yayı boyunca Arcturus’a doğru ilerleyin, daha sonra Spica’ya doğru hayali bir çizgi çekin.

5

Gökyüzünü tarayın

Dürbününüzle bu bölgeyi yavaşça tarayın. Düşük büyütme oranında galaksiler çok küçük, çok soluk, gri lekeler olarak görülecekler.

2

Hangi galaksinin hangisi olduğunu anlamak için bir yıldız haritasına veya cep telefonu ya da tabletlerde kullanılan bir planetaryum uygulamasına ihtiyacınız olacaktır.

Gözlerinizi karanlığa alıştırın

Doğru noktayı bulduktan sonra galaksi avına başlamadan en az yarım saat gözlerinizin karanlığa alışmasını bekleyin.

4

Hedefinizi bulun

Bir gözlem cihazı kullanmadan önce galaksi kümesi bölgesini çıplak gözle bulun. Hedefiniz Aslan takımyıldızındaki Denebola’nın sol altında sizi bekliyor.

6

Teleskopla deneyin

Bir teleskopla baktığınızda dürbünle gördüğünüzden çok daha fazla galaksi göreceksiniz. Görüntü daha detaylı olacak ve galaksi kümesinin en büyük ve en parlak üyelerini seçebileceksiniz.

95

© NASA

GÖKYÜZÜ GÖZLEMCISI İPUCU Hell’i en iyi şekilde gözlemlemek için gece-gündüz çizgisinin kratere yakınlaşmasını bekleyin.

Ay Turu

Hell

Adı korkutucu olsa da, bu krateri bulmak ve gözlemlemek o kadar zor değil Ay’ın güney yarımküresinde yeryüzü çok vahşi, sarp ve pürüzlü görünüyor. Binlerce yıl önce vahşi bir asteroit bombardımanı nedeniyle oluşmuş, duvarlarla çevrili ovalar, dev kraterler ve yüksek dağlar burada bizi bekliyor. Güney bölgesindeki dağlık kesimde birbirinin üzerine binmiş sayısız krater bulunuyor. En eski, en büyük kraterlerin içinde daha genç, daha küçük kraterler, bu kraterlerin içinde de daha küçük kraterler görülüyor. Bu kalabalık bölgeyi bir teleskop ile gözlemlemek hem heyecan verici hem de korkutucu. Çünkü görecek çok şey var! Doğal olarak büyük çarpma kraterleri Clavius, Maginus ve Tycho hemen göze çarpıyor, ancak onların biraz kuzeyinde ve doğusunda daha küçük ama ilginç bir ismi olan bir krater var. Hell (Cehennem) krateri çok fazla bilinen bir krater değil ve çevresindeki büyük oluşumları gözlemlerken kolayca gözden kaçabiliyor. Hell, çevresindeki diğer dev yaralarla kıyaslandığında, küçük bir çarpma krateri. Çapı 33 kilometre ve yanındaki Tycho kraterinin üçte biri büyüklüğünde. Derinliği de Tycho’nun yarısı kadar, yaklaşık 2,2 kilometre. Ancak geniş Deslandres duvarlı ovasının batı yarısında yer alan bu küçük krater çevresindeki “ünlülerden” gözünü alan Ay gözlemcilerine çok şey vaat ediyor.

96

Kabaca dairesel bir krater olan Hell keskin ama çok da özelliği olmayan kenarlara sahip. Kraterin en büyük özelliği zemininin karmaşık yapısı: Zeminde sayısız girinti çıkıntı bulunuyor ve bu oluşumlar gece-gündüz çizgisi kratere yaklaştığında Güneş ışınları kratere açılı geldiğinde açıkça ortaya çıkıyor. Yüksek büyütme oranı ile bakıldığında Hell’in zemini çok etkileyici görünüyor ve zemindeki oluşumlar ince bir sarmal oluşturuyor. Hell milyonlarca yıl önce oluştuğunda, çarpmadan dolayı Ay yüzeyine bol miktarda enkaz yayılmıştı. Bu enkaz Ay’ın yüzeyine dağılmış taşlar ve kayalar olarak yağdı.

Bunlar yere çarptığında 19 küçük “uydu” krater oluşturdu. Yüksek büyütme oranı ile bakarak bu minik kraterler arasında dolaşmak oldukça eğlenceli.

Peki bu ay bu krateri ne zaman görebilirsiniz. Gözlem döneminde Hell gece-gündüz çizgisinin hemen ilerisinde ve belli belirsiz görünüyor. Ancak orta – büyük bir teleskopla bakıldığında zeminde karanlık bir çukur olarak görünecek. Ay ilk dördüne girdiğinde, 1 Nisan akşamı krateri rahatça görebilirsiniz. Gece-gündüz çizgisi

üzerinden geçerken Güneş ışınları açılı bir şekilde gelecek ve teleskopla mükemmel görünecek. Bazıları bunu bir kafatasındaki göz çukurlarına da benzetiyor. Bundan sonraki birkaç gece krater daha çok aydınlanacak ancak daha az belirgin olacak. 8 nisanda dolunay olunca içi koyu renkte ince bir halkaya dönüşecek. Yine de dolunay süresince gözlemlemek mümkün.

15 nisanda gece-gündüz çizgisi kraterin üzerinden geçecek ve tekrar karanlığa gömülecek.

Peki bu kraterin neden böyle bir ismi var?

Sessiz, tozlu Ay zemininde sakin sakin duran bu yapıya neden lanetlenmiş ruhların alevler içinde yandığı bir yerin ismi verilmiş? Aslında adı bu kelimeden değil, Macar astronom Maximilian Hell’den geliyor. Hell 1976’da Viyana Gözlemevinin direktörlüğüne getirildi ve 13 yıl sonra Norveç’in kuzeyine bir yolculuk yaparak 1769’da Venüs’ün geçişini gözlemledi.

Peki bu ismi dengelemek adına, Ay üzerinde “cennet” lakaplı bir krater var mı? Maalesef hayır, hatta Güneş Sistemi’nin geri kalanında da böyle isimlendirilmiş bir yer bulunmuyor.

Günün birinde başka bir yıldızın çevresindeki bir gezegende bir krater bulunacak ve belki de adı “cennet” konacak, kim bilir?

GÖKYÜZÜ GÖZLEMCİSİ

Çıplak göz hedefleri

Çıplak gözle ve dürbünle görülebilecek hedefler Baharda gökyüzünde çıplak göz veya dürbünle görülebilecek birçok güzellik var.

Messier 49

Berenices'in Saçı

Arcturus (Alpha Boötis)

Parlaklığı -0,04 kadir olan Arcturus kuzey yarımküreden görülebilecek en parlak yıldızlardan biri. Etkileyici bir kırmızı-turuncu renkte görülebilir ve Spica ve Denebola yıldızları ile “Bahar Üçgeni”ni oluşturur. Arcturus Dünya’ya en yakın dev yıldızdır. Çapı Güneş’in yaklaşık 25 katı!

8 kadir parlaklığında olan bu eliptik galaksi Başak Galaksi Kümesinin en parlak üyelerinden biri. Bu galaksinin büyüklüğü, uçtan uca 160.000 ışık yılı. Ancak bizden 54 milyon ışık yılı uzakta olduğu için, dürbünle küçücük bir leke gibi görünür.

Messier 5

Gökyüzündeki en etkileyici küresel yıldız kümelerinden biri olan Messier 5, Herkül takımyıldızındaki Messier 13 kadar ünlü. Parlaklığı 5,6 kadir olan bu küresel yıldız kümesi yeteri kadar karanlık bir noktadan çıplak gözle bakıldığında bulanık bir nokta gibi görünür. İçinde yaklaşık 100.000 yıldız olduğu düşünülüyor.

Başak

Sombrero Galaksisi (Messier 104)

Spica (Alpha Virginis)

Parlaklığı 1 kadir olan Spica gökyüzündeki 15. en parlak yıldız. Çok sıcak mavi bir yıldızdır. Güneş’ten 2.300 kat daha parlak olan Spica aslında bir çift yıldızdır. Bu yıldızlar, birbirlerinin çevresinde dört günde bir tur atarlar.

Dünya’dan uzaklığı 250 ışık yılıdır.

Büyük teleskoplarla çekilen uzun poz fotoğraflara bakınca parlaklığı 8 kadir olan bu sarmal galaksinin neden Meksika Şapkası (Sombrero Galaksisi) olarak adlandırıldığını anlıyoruz. Dürbünle bakıldığında küçük, oval bir leke gibi görülür. Dünya’dan 28 milyon ışık yılı uzakta olan bu galaksinin büyüklüğü 130.000 ışık yılıdır.

97

UZAY

Gelecek Sayı

KAHRAMANLARI

1 Mayıs 2020'de Bayilerde!

Johannes Kepler Güneş Sistemi’ni anlayışımızı şekillendiren astronom Kepler, tüm zamanların en büyük astronomlarından biri olarak kabul ediliyor.

G

üneş Sistemi’nin merkezinde Dünya değil Güneş’in olduğunu ilk kez ortaya atan Nicolaus Copernicus, astronomi biliminde bir devrim yapmıştı. Her ne kadar teorisini 1500’lü yılların başında ortaya koymuş olsa da, bu teori 16. yüzyılın sonunda ortaya çıkan bir astronom tarafından desteklendi ve tüm Dünya tarafından kabul edildi.

Johannes Kepler, 27 Aralık 1571’de küçük bir Alman kasabası olan Weil der Stadt’da doğdu. Sorunlu bir gençlik çağı geçirdi.

Babası paralı asker olmak için evi terk edince, Kepler, kardeşleri ve annesi çok büyük finansal zorluklarla karşı karşıya kaldı. Kepler’in büyük babasının hanında kalıyorlardı. Genç astronom, buraya gelen yolcuları inanılmaz matematik yeteneği ile etkiliyordu. Prematüre bir çocuk olan Kepler’in sağlığı bozuktu ve çocukluğunun çoğunu hasta yatağında geçirdi.

Kepler, genç yaşta astronomiye ilgi gösterdi. Bunun en açık örneği, 1577’de henüz altı yaşındayken yaptığı Büyük Kuyruklu yıldız gözlemidir.

Okulu bitirdikten sonra mükemmel bir matematikçi ve astronom olarak ünlendi.

1594’te Graz’daki Protestan okulunda matematik ve astronomi öğretmeni oldu.

Burada ilk büyük çalışmasını yayımlama imkânı buldu.

Kepler, 1590’ların başında Copernicus’un ortaya koyduğu, gezegenlerin hareket sistemini destekliyordu. 1596’da bu teoriyi savunan Mysterium Cosmographicum kitabını yayımladı. Kepler’in devrimci gezegen yasaları, 1600’de Hollandalı astronom Tycho Brahe ile çalışmaya başlayana kadar resmileşmedi. 1601’de Brahe ölünce, Kepler Brahe’nin Mars gözlemlerini inceleme şansı buldu.

Astronomların zihnini uzun süredir meşgul eden Mars’ın gizemini çözmeye çalıştı.

Problem, Mars’ın gökyüzündeki hareketinin yılın belli dönemlerinde ters yöne gidiyor gibi görünmesiydi. Copernicus modeli bile bunun nedenini açıklayamıyordu.

98

Bu problemi birkaç gün içinde çözebileceğini düşünen Kepler, yıllarca uğraştı ve sonunda gezegenlerin Güneş çevresinde, Copernicus’un düşündüğü gibi dairesel değil, eliptik yörüngelerde döndüğünü ortaya koydu. Güneş, yörüngelerinin tam merkezinde değildi.

Gezegenlerin eliptik yörüngelerde döndüğü, Kepler’in ilk yasası olarak bilinir. Mars problemi bu şekilde çözülmüş oldu. Dünya belli aralıklarla Mars’a “yetişiyor” ve bu dönemde Kızıl Gezegen gökyüzünde geri geri gidiyor gibi görünüyordu.

Kepler, ortaya koyduğu ilk yasadan yola çıkarak ikinci bir yasa daha geliştirdi.

Bu yasaya göre, bir gezegen Güneş’ten uzaklaştığında eliptik yörüngedeki hızı düşüyor, yaklaşınca artıyordu.

Bunun sonucu olarak, bir gezegen ile Güneş arasına hayali bir çizgi çekersek, gezegen belirli bir zaman aralığında, hep aynı alanı tarıyordu. Üçüncü Kepler yasası, gezegenlerin Güneş çevresindeki yörüngelerini tamamlamak için geçirdikleri süre ile Güneş’e olan mesafeleri arasındaki bağlantıyı doğru olarak ortaya koyuyordu. İki gezegenin yörüngelerinin oranının karesinin, yarıçaplarının küpüne eşit olduğunu hesapladı. Bu yasa, gezegenlerin birbirine göre hareketinin temelini açıklamak için hayati önem taşıyordu.

Kepler, teorilerini geliştirerek bir dizi önemli keşif daha gerçekleştirdi. Ancak yaşadığı dönemde çalışmaları dünyaca kabul görmedi. Aslında hayatının son yılları oldukça zordu. Farklı nedenlerden dolayı dışlandı, annesini cadılık suçlamasına karşı savunmak zorunda kaldı ve sonunda 1630’da Almanya’nın Regensburg kentinde hayata gözlerini yumdu. Çalışmaları günümüzde büyük saygı görüyor ve Kepler bir astronomi kahramanı olarak kabul ediliyor. Örneğin NASA, gezegenlerin hareket yasalarını ortaya koyan bu astronomun onuruna, Güneş Sistemi dışındaki gezegenleri araştırma görevine Kepler adını verdi.

ZAMANDAN ÖNCE EVREN

Fizik yasalarını hiçe sayan kozmik bir ayna, karanlık maddenin kimliğini açığa vuruyor.

Kimsenin bilmediği, gizli kalmış 11 ilginç uzay görevi.

Uzay çöplerinin geleceği: Yeni çözüm yolları işe yarayacak mı?

Evrende, bilinen kurallara aykırı davranan 10 garip nesne. ve çok daha fazlası All About Space Mayıs sayısında!