TÜRK ASTRONOM ? DERNE? ? BÜLTEN?
g ökyüzü KASIM - ARALIK 2016
SAYI 69
CERN'de 'K aranl?k Madde ve K aranl?k Enerji Ara?t?rmalar?
ed it örden Arif Bay?rl? arif.bayirli@boun.edu.tr
Gökyüzü Bülteni'nin yeni say?s?ile kar??n?zday?z. 2016'n?n son say?s?y?l sonu tela??ve editoryal ekibin akademik çal??malar? nedeniyle biraz gecikti, bundan dolay?okurlar?m?za bir özür borçluyuz. Fakat bunu telafi edecek düzeeyde yeni bir say? haz?rlad???m?z?gönül rahatl???yla söyleyebiliriz. Bu say?da kapa??m?za Avrupa Nükleer Ara?t?rmalar Merkezi CERN'de gerçekle?tirilen bir astrofizik/parçac?k fizi?i deneyini ta??yoruz. CERN Aksiyon Güne? Teleskobu (CAST - Cern Axion Solar Telescope) deneyi modern astrofizi?in en büyük problemlerinden olan karanl?k madde ve karanl?k enerji için önerilen parçac?klar?n pe?inde. Son y?llarda haberlerde s?kça duydu?umuz CERN'deki parçac?k çarp??t?rma deneylerinden farkl?bir yöntem kullanan CAST deneyinin, ölçek olarak Büyük Hadron Çarp??t?r?c?s?kadar büyük bir deney olmasa da pe?inde oldu?u sorular ba?lam?nda en az onun kadar iddial?oldu?unu söyleyebiliriz. T ürkiye'den de Bilgi Ünv.'den Prof. Dr. Serkant Çetin önderli?inde bir ekibin katk?verdi?i deneyin detaylar?n?ve deneyin CERN'deki yürütücüleri ile yapt???m?z röportaj? haz?rlad???m?z dosyada bulacaks?n?z. Gökyüzü Bülteni'ni ula?t?rmay?hedefledi?imiz öncelikli kitlelerden birini de ö?retmenler olu?turuyor. Bu amaçla her say?m?zda 'Astronomi E?itimi' ba?l???alt?nda ö?retmenlerin ö?rencileriyle uygulayabilecekleri etkinlikler ve e?itim programlar?na yer veriyoruz. Bu say?m?zda da Evreni Anlayal?m projesi kapsam?nda geli?tirilen 'Müthi? Amatör Astronomlar' program?n?tan?tmaya ba?l?yoruz. Ö?rencilerin gözleyerek, ara?t?rarak, ölçerek ve en en önemlisi merak ederek gökyüzüne bakmalar?n?, bilimsel dü?ünce ile tan??malar?n?sa?lamay? hedefleyen bu program hakk?nda sizlerden görü?lerinizi bekliyoruz. Son olarak, Gökyüzü Bülteni için geni? bir ekip olarak yo?un bir ?ekilde çal???yor ve astronomi alan?nda T ürkiye ve dünyadaki geli?meleri size ula?t?rmak için çaba sarf ediyoruz. Bültenin tasar?m, bas?m ve lojistik masraflar?n?kar??lamak, T ürk Astronomi Derne?i'ne katk?da bulunmak için bültene reklam al?yoruz. Bu konuda destek olmak isteyenler bizimle gokyuzu@tad.org.tr adresinden ileti?ime geçebilirler. Gökyüzü'nüz aç?k olsun!
1
içindekiler GÖKYÜZÜ HABERLER?
6
ESA K ütleçekim Dalgalar?n?n Pe?inde James Webb Uzay Teleskobu'ndaki Geli?meler
8
HABER T URU YAYI N K URULU Arif Bay?rl?(Editör)
GÖZE ÇARPAN K AREL ER
12
10 K APAK KONUSU
K az?m Yavuz Ek?i S?tk?Ça?da? ?nam
K APAK GÖRSEL ? Fermilab
CERN'de K aranl?k Maddeyi Teleskopla Aramak
T ASARI M RÖPORTAJ CAST Deneyi Yürütücüleri ile CERN'de bulu?tuk!
21
16
K AT K I DA BULUNANL AR
GÖKYÜZÜ K?TAPLI? I
ARA?TIRMALARI
T ÜRK AST RONOM? DERNE? ? ?L ET ???M ADRESL ER?
Dü?ük K ütleli X- ???n Çiftlerinde K ?smi K ütle Aktar?m?
GÖKYÜZÜ FOTO? RAFLARI
Giovanni Cantatore, K onstantin Zioutas, Semih Çakmak, Zeynep Avc?, Can Güngör, Nergis Cesur, Zehra ?stemihan, Cemal ?en, Ece Gülfem Da?deviren, Nuray Saatçio?lu, K emal Ak?n, ?. Ceyhun Andaç, H. Aziz K ay?han, Abdulkadir Avize, Yalç?n Evliyao?lu
22
ASTRONOM?& ASTROF?Z?K
24
Arif Bay?rl?, Semih Çakmak
ASTRONOM?E? ?T?M? E- POST A Müthi? Amatör Astronomlar
19
gokyuzu@tad.org.tr tad@tad.org.tr A? SAYFAL ARI www.tad.org.tr
28 PARILTILAR
31
BU AY GÖKYÜZÜ
www.astronomi.org FACEBOOK
30
facebook.com/T urkAstronomiDernegi T W I T T ER twitter.com/T urkAstroDer
BULSTRONOCA T ÜRK AST RONOM? DERNE? ? BÜLT EN? © 2017 T üm Haklar?Sakl?d?r
gökyüzü haberleri Bölüm Editörü: Nergis Cesur
ESA K ÜT L EÇEK ?M DAL GAL ARI NI N PE??NDE Derleyen: Nergis Cesur* Gör sel 1 (üstte): Sanatç?n?n tasviriyle L I SA Pathfinder (©ESA?C.Carreau). Bir
Yerle?ik detektörlerle tan?mlanmas?zor kütleçekim dalgalar?n ilk
y?l görev süresi verilen, 0.03- 100 mHz frekans aral???na hassas uzay arac?, L 1
defa tespitinden ve L I SA Pathfinder??n ba?ar?l?performans?ndan
L agrange noktas?nda, Güne? ile Dünya merkezleri aras?nda Dünya?ya yakla??k
memnun kalan ESA, kütleçekim dalgalar?n tespiti için olan ilk
1.5 milyon km uzakl?kta bulunmakta.
uzay görevine, bilim camias?n?proje teklifi sunmalar?için i? birli?ine davet ediyor. Bir as?r önce genel görelilik kuram?nda Albert Einstein taraf?ndan öngörülen kütleçekim dalgalar?, yerle?ik L azer Giri?imölçerli K ütleçekim Dalgalar?Gözlemevi (L I GO) ve Virgo i?birli?i ile ilk defa Eylül 2015?te izine rastlan?p bu senenin ba?lar?nda duyuruluna kadar anla??lmaz olarak kalm??t?.
gibi uzaydaki bir dedektör 0.03- 100 mHz aras?frekanslar? alg?layabilir. Bu k?s?mda da L I GO varken neden L I SA?ya ihtiyac?m?z var sorusunun cevab?devreye giriyor. ?kisinin de alg?layabildi?i frekans aral???ve bakt?klar?kaynaklar ayn?de?il. Yani farkl? frekanslara sahip kütleçekim dalgalar?, evrendeki farkl?olaylar hakk?nda bilgiler ta??r. Bilhassa, dü?ük frekansl?kütleçekim dalgalar?, yüksek frekansl?lara göre daha egzotik kozmik nesnelerle
Elde edilen ilk sinyal, 1,3 milyar ???k y?l?uzakl?kta her biri Güne?
ba?da?t?r?lmakta: Güne?in kütlesinin milyarlarca kat?kütleye sahip,
kütlesinin yakla??k 30 kat?kütleye sahip iki kara deli?in bir araya
çok büyük kütleli galaksilerin merkezinde yer alan süper kütleli kara
gelmesinden kaynakl?olu?mu?tu. ?kincisi ise Aral?k 2015?te tespit
delikler. Bu dü?ük frekansl?kütleçekim dalgalar?, iki galaksinin iç içe
edilip bu sene Haziran?da duyuruldu ve bu seferki her biri ayr?ayr?
geçmesi esnas?nda kara deliklerin birle?mesiyle ya da nötron y?ld?z?
Güne? kütlesinin 7 ve 14 kat?kütleye sahip iki kara deli?in
gibi daha küçük kompakt nesnelerin süper kütleli kara delik etraf?nda
birle?melerinden elde edildi.
dönmesiyle meydana gelmekte. Uzay- zaman dokusunda üretilen bu
Önerilen araç, ba??l hareketlerini kontrol edip daha önce e?i benzeri görülmemi? bir kesinlikte ölçümler yapaca??, neredeyse mükemmel serbest kütleçekim sal?n?mda, birbirlerine göre hareketsiz iki adet 2 kilogram a??rl???nda, 46 mm alt?n- platin
sal?n?mlar?gözlemlemek, ?imdiye kadar galaksilerin nas?l olu?tu?unu ve evrildi?ini incelemenin yan?nda Einstein??n genel görelili?ini test etme imkan?da sa?lamakta. ESA?n?n yapt???ça?r?ya geri dönersek, bu ça?r?için temel konular ise:
küpler olan test kütleleri içeriyor. L azer giri?imölçerinin,
yerçekiminin do?as?, kara deliklerin yap?s?, bir enerji kayna??olarak
aralar?nda 40 cm bulunan kütlelerin pozisyon ve konumlar?n?0.01
kara delikler, galaktik çekirde?in dinami?i, çift y?ld?z sistemlerinin
nanometreden daha az bir duyarl?l?kla ölçmesi bekleniyor. Bu
olu?umu ve evrimi, erken evren, kozmik uzakl?k ölçe?i gibi kozmolojik
teknolojinin, kütleçekim dalgalar?ölçmek amaçl?s?radaki eL I SA
konular. Her ?ey yolunda giderse, bahsi geçen kütleçekim dalga
(Evolved L aser I nterferometer Space Antenna) görevi için yeterli
dedektörünün 2034?te f?rlat?lmas?planlan?yor.
bir hassasiyette oldu?u dü?ünülmekte. eL I SA görevinde komuta eden uzay arac?na ba?l?e?kenar üçgenin kö?elerine konumlanm?? iki ayr?uzay arac?taraf?ndan muhafaza edilen test kütleleri 2 kilogram ve aralar?ndaki mesafe de bir milyon kilometre olacak (Görsel 2). L I SA Pathfinder??n ilk iki ay?nda toplanan veriler, geçen kütleçekim dalgalar?n?ölçmek için gerekli hassasiyet düzeyinde yerle?tirilen serbest kütleçekim sal?n?mdaki test kütlelerindeki d??
L I SA Pathfinder?dan edinilen deneyimler bu görevin geli?tirilmesi için büyük önem arz edecek. Fakat tekil uydu tasar?m?n?çoklu uydu tasar?m?na yap?land?rmak için daha geli?mi? bir teknolojiye ihtiyaç var. Bu konuda da bilim camias?n?n güçlerini birle?tirmesi gerekiyor. Gör sel 2 (sa?da): eL I SA ve test kütlelerini ta??yan uzay araçlar?©NASA
bozukluklar?ortadan kald?rman?n mümkün oldu?unu gösterdi. Bu da serbest olarak sal?nan iki kütlenin bir uzay arac?taraf?ndan komuta edilebilece?ine dair bir kan?t olu?turmakta. K aynaklar: ESA & L I SA L I GO gibi yerle?ik dedektörler yakla??k 0.01- 1.5 kHz gibi bir frekans aral???nda olan kütleçekim dalgalara hassas iken, L I SA * Y?ld?z Teknik Üniversitesi Fizik Bölümü Y. L isans Ö?rencisi
6
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
JAMES W EBB UZAY T EL ESKOBU?NDAK ? GEL I ?MEL ER Derleyen: Zehra ?stemihan* 2002 y?l?na kadar Yeni Nesil Uzay Teleskobu (Next Generation Space Telescope) olarak bilinen, NASA, ESA ve CSA?n?n uluslararas?ortak i?birli?i ürünü olan James Webb Uzay Teleskobu (JW UT ), Ekim 2018?de kullan?lmaya ba?lan?lacak 6.5 metre ana aynas?ile oldukça büyük bir k?rm?z?ötesi (infrared) teleskobu olma özelli?i ta??yor. JW UT, gelecek on y?l?n birincil gözlem arac? olarak dünya genelinde binlerce astronoma hizmet edecek. Teleskop, evrenin tarihinin her a?amas?n? anlamak için, Büyük Patlama?dan sonraki ilk ???madan tutun da güne? sistemlerinin olu?umuna ve hatta gezegensel sistemlerin ?bizim ya?ad???m?z Güne? Sistemi de dahil olmak üzere - fiziksel ve kimyasal özellikleri hakk?nda ölçüm Üstte: James Webb Uzay Teleskobu?nun ana aynas?18 tane alt?gen aynadan olu?uyor. ©NASA/Chr is Gunn
yapabilme imkan?olup, bu sistemlerdeki
hayat olas?l???n?ara?t?rabilecek kadar geni? bir alanda çal??ma yapabilme
sapmalar?azaltmak. Hatta, temiz odada en ba??ndan beri var
imkan?na sahip.
olan küçük titre?imlerin bile ölçüm boyunca yeni titre?imlere
NASA?n?n internet sitesinden edindi?imiz son bilgiler ile K as?m ay?nda aç?klanan JW UT ?deki son geli?meleri sizlerle payla?al?m istedik.
sebep olabilece?i dü?ünülerek yüksek h?zl?bir giri?imölçer kullan?ld?. Bu da mühendislerin istenmeyen titre?imlerden kurtulup daha iyi sonuçlar elde etmelerini sa?lad?.
James Webb Uzay Teleskobu?nda çal??an mühendisler ve teknisyenler ?E?rilik Merkezi Testi?ile Webb?in monte edilmi? ana aynas?n?n ilk önemli optik ölçümlerini tamamlad?lar.
Ekip, giri?imölçerden gelecek sonuçlar ile aynalar?n f?rlatma ortam?testleri uygulanmadan önceki durumunun tamamen uyumlu oldu?undan emin olmak için datay?analiz edecek.
Denemelerde uzaya ç?k?? esnas?nda teleskobun roketin içinde maruz kalaca??
E?rilik merkezi testi, f?rlatma ortam?testlerinden sonra da
?iddetli ses ve titre?im ortamlar?taklit ediliyor. Yap?sal olarak en stresli
tekrar edilecek ve sonuçlar JW UT ?nin optik sisteminin uzaya
ortamlardan biri oldu?u için JW UT ?nin ana aynas?n?n ?ekli ve hizalanmas?
f?rlat?ld?ktan sonra da tutarl?bir ?ekilde çal??aca??n?
de?i?ebilir, bu da performans?n?olumsuz yönde ciddi bir ?ekilde etkileyebilir.
do?rulamak için kar??la?t?r?lacak.
Bu sebeple bu testler optik sistemde herhangi bir de?i?iklik veya hasar olup olmad???n?ö?renebilmek için çok önemli. Optik mühendisleri JW UT ?nin aynas?n?n ?eklini ölçebilmek için bir interferometre (giri?imölçer) düzene?i kurdular. Yans?yan ?????ölçen optik bir giri?imölçer ile aynan?n ?ekil ve pozisyonundaki en küçük de?i?imler dahi belirlenebilir. Ölçümler lazer ile yap?ld?. Böylece hem fiziksel temas ve zarar
K aynaklar : NASA Goddard Space Center James Webb Telescope ?nternet Sitesi * Bo?aziçi Üniversitesi Fizik Bölümü Y. L isans Ö?rencisi
önleniyor hem de daha hassas ölçüm yap?labiliyor. Ölçümler boyunca temiz odan?n s?cakl?k ve nem de?erlerini sabit tutabilmek için ayr?ca özen gösterildi. Amaç ise zamanla bu hassas optik ölçümde olabilecek
7
haber turu Cemal ?en*
GÖK TÜRK - 1 FI RL ATI L DI
DÜNYA'NI N EN BÜY ÜK TEL ESKOBU
M ARGRET HAM ?LTON
FAAL ?Y ETE GEÇT?
T ürkiye'nin yüksek çözünürlüklü yer gözlem
Çin'in, yap?m?na 2011 y?l?nda ba?lanan ve
?nsanl???n Ay'a ula?mas?n?sa?layan Apollo
uydusu Göktürk- 1, 5 Aral?k tarihinde
geçti?imiz temmuz ay?nda tamamlanan ?Be?
uzay araçlar?n?n uçu? kontrol bilgisayarlar?
ba?ar?yla uzaya f?rlat?ld?. Uydumuz,
yüz metre Aç?kl?kl?Radyo Teleskobu? ya da
için gerekli yaz?l?mlar?haz?rlayan MI T
Avrupa'n?n Frans?z Guianas?n?daki K ourou
k?sa ad?yla FAST nihayet faaliyete geçti. 180
ekibine liderlik eden Margaret Heafield
uzay liman?ndan Arianespace?in Vega roketi
milyon dolardan fazlas?na mal olan 500
Hamilton'a, ABD Ba?kan?Barack Obama
ile yörüngesine ula?t?r?ld?. Frans?z Guianas?
metre çapl?dev ?dünyan?n en büyük
taraf?ndan "Ba?kanl?k Özgürlük
eski bir Frans?z sömürgesi olup Ekvator'a
teleskobu?ünvan?n?1963 y?l?nda kurulan
Madalyas?" verildi.
yak?n konumu nedeniyle uzay uçu?lar?için
Porto Riko?daki 305 metre çapl?Arecibo
tercih edilmekte. Bu tercih Dünya?n?n
teleskobunun elinden ald?.
ekvatorundaki dönü? h?z?n?n di?er enlemlere göre daha fazla olmas?ndan kaynaklan?yor. Böylece f?rlatma maliyetlerinde tasarruf sa?lanmakta.
Çin'in geneli için bir gurur kayna?? olabilecek FAST bölge sakinlerine ise pek yaramad?. Elektromanyetik kirlili?i azaltmak amac?yla teleskobun kuruldu?u bölgede
1060 kg a??rl???ndaki Göktürk- 1, Güne?
yakla??k 9.000 ki?i farkl?bölgelere ta??nmak
e?zamanl?yörüngede hizmet verecek. Güne?
zorunda kald?.
e?zamanl?yörüngedeki bir uydu, yer üzerindeki bir noktadan hep ayn?yerel saatte geçer, böylece hep ayn?miktarda güne? ???n?na maruz kal?r. Bu yörünge genel olarak yer gözlem ve meteoroloji uydular?için tercih edilmekte. Göktürk- 1'in 50 cm'lik
Radyo teleskobun ara?t?rma hedefi radyo sinyalleri yayan, gökadalar, atarcalar (pulsar), kuasarlar ve üstnovalar (süpernova)
Hamilton ve ekibinin kodlad???bu yaz?l?m ayn?zamanda bir uzay arac?nda kullan?lan ilk uçu? bilgisayar?nca çal??t?r?ld?. Bir matamatikçi ve bilgisayar bilimci olan Hamilton yaz?l?m mühendisli?i terimini ilk kez ortaya atan ki?i. Ayr?ca bugün güvenilir yaz?l?mlar?n temelini olu?turan asenkron yaz?l?m, öncelik s?ralamas?gibi konularda ciddi katk?larda bulundu. K aynak: NASA
olacak ve ?ayet varsa ba?ka y?ld?zlardan gelebilecek uzayl?sinyallerini de tespit edebilecek.
çözünürlü?e sahip olan alg?lay?c?s?n?n en az 7 y?l hizmet vermesi bekleniyor. Göktürk- 1,
K aynak: Universe Today
2012?de f?rlat?lan Göktürk- 2?ye göre daha geli?mi? bir araç. ?srail ile ya?anan politik anla?mazl?klar?n ucu, uydunun kritik elektro- optik bile?enlerinin üretimine dokundu?u için f?rlatmada gecikme ya?and?.
8
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
ESA?NI N BA?ARI SI Z EUROPA'DA SU ?ZL ER?
M ARS GÖREV?
Hubble Uzay Teleskobuyla yap?lan bir
?lginç bir ?ekilde, Mars yüzeyine ini?
oturtulan T race Gas Orbiter'dan (T OG)
çal??mada, Jüpiter?in uydusu Europa?n?n
konusunda ?imdiye dek ABD d???nda hiçbir
ayr?lm??t?. T OG ba?ar?yla göreve ba?lad?.
üzerindeki yar?klardan su buhar?oldu?u
ülke ba?ar?ya ula?amad?. Geçmi?te
?lerki günlerde yap?lacak manevralar ile Mars
dü?ünülen f??k?rmalar gözlemledi. Bu
Sovyetlerin, bugün ise Avrupal?lar?n ba?ar?l?
yüzeyine 400 km kadar sokulacak. Bu mesafe
f??k?rmalarla uydunun yüzeyinden 200 km
uzay programlar?olmas?na ra?men ayn?
kabaca Uluslararas?Uzay ?stasyonu'nun
kadar yükselen suyun tekrar yüzeye dü?tü?ü
ba?ar?y?Mars yüzeyine ini?te
yörünge yüksekli?i kadar.
dü?ünülüyor. Europa'n?n buzlarla kapl?
sergileyemediler.
yüzeyin alt?nda ise Dünya?daki okyanuslar?n sahip oldu?undan iki kat fazla su oldu?una inan?lmakta.
Son olarak 19 Ekim'de ExoMars grevi ile Mars'a inmeyi deneyen Avrupa Uzay Ajans?'n?n (ESA) Schiaparelli isimli yer
K aynak: Hubble Uzay Teleskobu
K aynak: Astronomi Diyar?
modülü atmosferde parçalanarak K ?z?l
VERA RUBI N'E VEDA
Gezegen'e dü?tü. K azaya sebep olarak arac?n
ROSETTA GÖREV? B?TT?
para?ütünün yanl?? zamanda aç?lmas?
Günümüz modern astrofizi?inin en büyük
gösteriliyor. ?imdi tek teselli bu arac?n bir
problemlerinden biri olarak an?lan 'karanl?k
deneme olmas?yd?.
madde'nin varl???na dair önemli gözlemsel
ExoMars görevi 2021'de gönderilecek yeni
ç?kar?mlar yapm?? bilim insan?Vera Rubin 88
Avrupa Uzay Ajans?'n?n yürüttü?ü
bir araçla devam edecek. Schiaparelli'nin ini?
ya??nda hayata gözlerini yumdu. Vera Rubin
67P/Churyumov?Gerasimenko
verileri bu görevde kullan?lacak. Uzay
galaksilerin dönü? h?zlar?ndaki gariplikleri
kuyrukluy?ld?z?n?ara?t?rma projesi olan
çal??malar?nda y?llarca süren çal??ma, çok
fark edip bu h?zlarla ili?kili maddenin'orada'
Rosetta görevi sonland?r?ld?. ?ki y?l?a?k?n
k?sa bir anda yok olabilmekte. Umar?z
olmas?gerekti?ini sürmü?tü. Günümüzde
süredir 67P?yi gözlemleyen Rosetta kontrollü
gelecek Mars görevi ba?ar?yla K ?z?l Gezegen
hala bu maddenin içeri?i ve yap?s?gizemini
biçimde kuyrukluy?ld?za dü?ürüldü. Görev
üzerine ini?i sa?layabilir.
koruyor.
kapsam?nda Philae sondas?kuyrukluy?ld?za
Mars'?n Meridiani Planum bölgesine dü?en
K aynak: New York T imes
indirilmek istenmi?, ancak araç gökcisminin
Schiaparelli'nin enkaz?NASA'n?n Mars
yüzeyine tutunamam??t?.
Yörünge K a?ifi (MRO) ile görüntülendi.
K aynak: ESA
Schiaparelli, gezegenin yörüngesine
* Amatör Astronom www.astroturk.net
9
göze çarpan kareler
2016'da Jüpit er yörüngesine giren Juno uzay arac?n?n dev gezegenden 37.000 km uzakt an çekt i?i bu et kileyici fot o?raft a gezegenin at mosferindeki yap?lar ve devasa f?rt ?nalar görülüyor. Görünt ünün sa? t araf?nda yer alan beyaz
oval
?ekilli
f?rt ?na
bölgelerinin
Dünya'n?n yar?çap?ndan daha fazlad?r. Domain
büyüklü?ü
©D. Peach ©Public
Y üzlerce yeni olu?an y?ld?z ve et raflar?na saçt ?klar? yüksek enerjili ???n?mlar ve y?ld?z rüzgarlar?yla iyonize olup parlayan gaz ve t oz bulut lar?... X - ???nlar?, k?rm?z? öt esi ve opt ik dalga boylar?lar?nda al?nan üç görünt ünün birle?t irilmesiyle olu?t urulan bu görünt ü bizden yakla??k 5.200 ???k y?l? uzakl?kt a NGC 6357 y?ld?z olu?um bölgesinin bir k?sm?n? göst eriyor. ?çinde en az üç farkl? genç y?ld?z kümesi bar?nd?ran bu bölgede y?ld?z olu?umu hala devam ediyor. © X - ???n?n?:
NASA/CXC/PSU/L .Townsley et al; Opt ik: UK I RT;
K ?rm?z?- öt esi: NASA/JPL - Calt ech
kapak konusu
CERN'DE K ARANL I K MADDEY? T EL ESKOPL A ARAMAK : CAST DENEY? Arif Bay?rl?*
12
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
Solda: CAST deneyi m?knat?s?n?n ve deney alan?n?n gör üntüsü ©CAST
yan?nda yine fizi?in büyük problemlerine dair sorular ortaya at?p iddial?bir ?ekilde test eden paralel deneyler de mevcut. Bu ay Gökyüzü'nde ele ald???m?z deney de bu s?n?ftan bir astro- parçac?k fizi?i deneyi: CAST (CERN Axion Solar Telescope) - Cern Axion Güne? Teleskobu. Deneyi CERN'deki di?er büyük deneylerle kar??la?t?r?rken ölçe?i konusunda belki de "mütevazi" bir boyutta oldu?unu dile getirsek de çal??ma alan?ve ele ald???problemler aç?s?ndan modern fizi?in en büyük problemlerinden biri olan K aranl?k Madde ve K aranl?k Enerji problemlerine cevap ar?yor olu?u, onu oldukça önemli bir konuma ta??yor. CAST deneyi, fizi?in alt?nda çal??ma alanlar?bak?m?ndan birbirinden ölçek olarak uzak görünen, biri maddenin en küçük yap?ta?lar?n?arayan parçac?k fizi?i, di?eri evrendeki y?ld?zlar, galaksiler ve hatta evrenin kendisinin yap?s?hakk?nda sorular soran astrofizi?in kesi?tikleri bir alanda - astroparçac?k fizi?i- ara?t?rmalar?n yürütüldü?ü bir deney. 2002 y?l?ndan beri çal??malar yürüten deney temel olarak evrenin madde- enerji bütününün toplamda %96's?n?olu?turdu?u dü?ünülen karanl?k madde ve karanl?k enerji için önerilen parçac?klar?ar?yor. Bunun için de L HC'den arda kalan devasa bir süper m?knat?s?"teleskop" gibi kullanarak Güne?'i ve di?er karanl?k madde kaynaklar?n? gözlüyor.
"2002 y?l?nda n ber i ça l??ma la r yür üten deney temel ola r a k evr enin topla mda %96's?n? olu?tur du?u dü?ünülen ka r a nl?k ma dde ve ka r a nl?k ener ji için öner ilen pa r ça c?kla r ? a r ?yor ." 20.yy'?n ba?lar?nda yap?lan gözlemler ve arkaplanda geli?en evrenin bütününe dair bilimsel önermelerde bulunan kozmoloji alan?sayesinde evrenin yap?s?na ve içeri?ine dair detayl?bilgiler edinilmeye ba?land?. 1900'lerin ba?lar?na kadar evrenin sadece bizim galaksimizden ibaret oldu?u dü?ünülürken, Edwin Hubble ve di?er önder astronomlar?n yapt?klar?gözlemlerle bizim Samanyolu galaksimizin milyarlarca galaksiden yaln?zca biri oldu?u, evrenin dü?ündü?ümüzden çok daha geni? ve içerik olarak çok daha fazla madde bar?nd?rd???ortaya konuldu. "Ufkumuzu" geni?leten bu tip birbiriyle tutarl?sonuçlar?n yan?s?ra ayn?zamanda kafalarda soru i?aretleri olu?turan, bilindik modellerle aç?klanamayan gözlemler de oluyordu. Örne?in bunlardan biri gözlenen bir gökadadaki y?ld?zlar?n merkezden uzakla?t?kça de?i?en h?zlar?yd?. Basitçe orta k?sm?hafif bombeli, bir disk ?eklinde dü?ünebilece?imiz bir galaksinin merkezi
C
ERN (Frans?zca:
etraf?nda dolanan bir y?ld?z?n, galaksi içindeki kütlenin da??l?m?ve kütleçekim yasas?
Organisation Européenne
göz önüne al?nd???nda d?? k?s?mlara do?ru merkezden uzakla?t?kça h?z?n?n da azalmas?
pour la Recherche
bekleniyordu. Fakat gözlemler bunu do?rulam?yor, sözü geçen h?zlar?n azalmay?p
Nucléaire)'de yap?lan
merkezden uzakla??lsa bile hep sabit kald???n?gösteriyordu (Görsel- 2). Böylesi bir
çal??malar?haberlerde
davran???n ancak galaksideki kütle da??l?m?nda bizim 'göremedi?imiz' fakat yine de
büyük çarp??t?r?c?deneyleri ve bu deneylerde
kütleçekim etkisini hissettiren bir maddenin varl???yla aç?klanabilece?i ortaya at?ld?.
ke?fedilen yeni tür parçac?klarla duyuyoruz.
Daha sonraki pek çok ba??ms?z gözlem ve teorik hesaplar da galaksilerin olu?umu ve
Bu haberler Avrupa'n?n en büyük nükleer ve
yap?lar?n?n bir arada tutulmas?gibi birçok olguda bu 'görünmeyen' maddenin önemli
parçac?k fizi?i ara?t?rma merkezi CERN'de
bir rol oynad???n?gösterdi.. ??te bu madde 'K aranl?k Madde' olarak isimlendirilmi?
yap?lan çal??malar?n büyük bir k?sm?n?
olan, evrenin madde- enerji içeri?inin %21'ini olu?turup yap?s?henüz bilinmeyen ve
kaps?yor olsa da AT L AS, CMS gibi alt
CAST deneyi de dahil olmak üzere onlarca deneyin pe?inde ko?tu?u kay?p maddeyi
bile?enlere sahip Büyük Hadron Çarp??t?c?s?
aç?kl?yor.
L HC- L arge Hadron Collider) deneylerinin
K aranl?k enerji ise karanl?k madde ile ortak noktalar?sadece isimlerindeki "karanl?k"
13
Gör sel 1 - Üstte: CAST teleskobunun çal??ma prensibini göster ne bir gör sel. Güne?ten gelen axion par çac?klar ?süper m?knat?s içer isindeki manyetik alan ile etkile?ip ???k ???nlar ?na (foton) dönü?üp m?knat?s?n ar kas?ndaki x-???n?dedektör ler i tar af?ndan tespit ediliyor.
s?fat?olan, onun d???nda yap?s?ve etkileri anlam?nda karanl?k maddeden çok
edece?iniz üzere oldukça rahats?z eden bir durum; bu nedenle
daha farkl?özellikler ta??yor. K aranl?k enerji probleminin fizik
eldeki tüm imkanlarla bu sorular?cevaplayacak dahice deneyler
ara?t?rmalar?nda ön plana ç?kmas?n?sa?layan gözlem, evrenin 1920'lerden
ortaya koyuyorlar. CERN'de yer alan CAST deneyi bu
beri bilindi?i haliyle sadece geni?liyor olmas?n?n yan?nda bu geni?leme
parçac?klar için önerilen modeller ?????nda karanl?k madde ve
h?z?n?n zamanla art?yor olu?u, yani evrenin geni?lemesinin bir ?ekilde
karanl?k enerjiyi Güne?'te arayan bir deney. Axion (aksiyon)
ivmeleniyor oldu?unu gösteren süpernova gözlemleridir. Gözlemleri yapan iki
modeli olarak isimlendirilen ve karanl?k madde için önerilen
ayr?ekibin ba??ndaki bilim insanlar?na (Brian P. Schmidt, Saul Perlmutter ve
modellerden oldukça ön planda olan bir model bu karanl?k
Adam G. Riess) Nobel ödülü kazand?ran bu gözlem, bir zamanlar Einstein'?n
madde parçac?klar?n?n çok yüksek manyetik alanlarda yüksek
genel görelilik denklemleri olarak and???m?z kütle ve uzay- zaman ili?kisini
enerjili ???nlar?n etkile?erek olu?abilece?ini savunuyor.
ifade eden denklemlerinde kulland???fakat sonras?nda "en büyük hatas?"
Primakoff etkisi olarak bilinen bu etkile?im sonucunda ortaya
olarak nitelendirerek geri çekti?i bir etkiyi tekrar gündeme getirmi? oldu.
ç?kan aksiyon uzun mesafeler boyunca önüne ç?kan hiçbir ?eyle
Evrenin geni?lemesini bu ?ekilde ivmelendirecek bir enerji alan?na ihtiyaç
etkile?meyerek (yani çarpt???yüzeylerden sekmeyerek, ba?ka
vard?ve böylesi bir enerji alan?uzay?n kendi yap?s?yla ili?kili olmal?yd?fakat ?u ana kadar bunu sa?layacak ölçekte bir ölçüm yap?lamam?? ve bu 'gizemli' enerji alan?n?olu?turacak aday bir parçac?k da önerilememi?ti. K aranl?k madde örne?inde gördü?ümüz gibi bu noktada da do?as?anla??lamam?? bu enerji 'K aranl?k Enerji' olarak isimlendirilmi?tir. Bu problemi çözmek için birçok astrofizik gözlemi ve CAST gibi parçac?k fizi?i deneyleri önerilmi?tir
"Evr enin ya ln?zca %4'ünü olu?tur a n bildi?imiz ma ddeye ka r ??l?k %96's?na da ir bildikler imiz oldukça s?n?r l?."
Evrende bildi?imiz maddenin (elektron, proton, nötron, foton vb.) yaln?zca %4'ünün anla??l?p, geri kalan?n ise hala karanl?kta olu?u fizikçileri tahmin
bir parçaca??na dönü?meyerek gibi...) yoluna devam ediyor. Bu tip ko?ullar?n oldu?u, Dünya'dan yap?lacak gözlemler için ideal bir hedef varsa o da elbette Güne?! Merkezindeki büyük bas?nç ve milyarlar derece s?cakl???n yan?s?ra yüklü parçac?klar?n hareketleri sonucu olu?an devasa manyetik alanlar önerilen aksiyon parçac?klar?n?n olu?umu için ideal bir alan. Güne?'ten gelen aksiyon'lar?yine Primakoff etkisi ile bu sefer yüksek bir manyetik alan?n içerisine koyarak ilk ba?ta olan?n tersi bir etkile?imle yüksek enerjili X- ???n?m?na dönü?türmek mümkün. CAST deneyinde kullan?lan 9.6 metre uzunlu?undaki süperm?knat?s, s?v?helyum ile 3 K elvin (- 270 C) s?cakl??a kadar so?utulup içinde 9.5 Tesla manyetik alan üretilerek Güne?'e do?rultulup axion parçac?klar?n?gözlemeye çal???yor (Görsel 1).
Gör sel 2 - Üstte: Galaksiler in d???na do?r u gittikçe ölçülen mer kez etr af?ndaki dönü? h?zlaar ?n?n sadece gör ünen madde göz önüne al?nar ak beklenen h?zlar (k?r m?z?renkte) ve buna kar ??l?k gözlenerek ölçülen h?zlar ?n (beyaz renk) kar ??la?t?r mas?.
14
CAST, her ne kadar isminde 'teleskop' kelimesi geçse de, bidi?imiz teleskoplardan farkl?bir çal??ma ilkesine sahip.
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
?ki eksende hareket edebilen 'teleskop', CERN'de kapal?bir alanda bulunup bir ucundaki dedektörlerle Güne? do?arken ve di?er ucundakilerle de batarken her gün yakla??k 1.5 saatlik bir zaman diliminde Güne?'i gözlüyor. Günün geri kalan?nda da veri almaya devam eden deney, karanl?k maddeden gelecek bir sinyal ile kar??la?t?rma yapmak için 'arkaplan' verisi elde ediyor. Aksiyon için önerilen farkl?farkl?kütle aral?klar?nda aramalar yapan deney ?u ana kadar parçac??? gözleyememi? olsa da, parçac???n kütlesi için önerilen kütle aral???n?daha da daraltm?? durumda. CAST gibi benzer amaçla yürütülen deneyler de paralel olarak bu konuda ara?t?rmalar yürütüp karanl?k madde aday?
Üstte: Güne?'ten gelen chameleon parçac?klar?n?n K W I SP dektöründeki ince zar (mor) ile etkile?imi ve
olan axion parçac???n?n pe?indeler.
zardaki ?ekil de?i?ikli?inini lazer (k?rm?z?) ve aynalarla tespit edilmesini gösteren bir çizim (Telif Hakk?:
2003'ten bu yana gerçekle?tirilen aksiyon
Giovanni Cantatore)
aray??lar?n?n ard?ndan CAST 'ta son zamanlarda yürütülen çal??malar?n büyük
enerji aday?parçac?klar?ar?yor.
ço?unlu?u karanl?k enerji için önerilen
Geçmi?te vahim bir uçak kazas?nda yitirdi?imiz Bo?aziçi Ünv. Fizik Bölümü'nden Prof. Dr.
'chameleon' (T ürkçe: bukalemun) parçac?klar?
Engin Ar?k'?n öncülü?ündeki bilim insanlar?n?n çabalar?yla dahil oldu?umuz CAST deneyine
üzerine. Aksiyonlar gibi zay?f etkile?imli olan
Bilgi Üniversitesi'nden Prof. Dr. Serkant Çetin önderli?inde T ürkiye ekibi olarak katk?
bu parçac?klar için önerilen modellerden biri
sa?l?yoruz. Yap?lan çal??malara do?rudan CERN'de dedektör test ve geli?tirmelerinin yan?s?ra
t?pk?aksiyonlar gibi Güne?'te Primakoff etkisi
al?nan verilerin analizi a?amas?nda da dahil oldu?umuz deney, elde etti?i sonuçlar ve yeni
ile olu?up süperm?knat?sta X- ???nlar?na
giri?imleriyle ortaya koyaca??bulgularla 'karanl?k sektör' olak adland?r?lan bu alanda
dönü?mesi üzerine olup, teleskop arkas?na
belirleyici ve etkili bir rol üstlenmeye uzun bir süre devam edecek gibi duruyor.
ba?l?olan I nGrid adl?dedektör taraf?ndan ölçümleri yap?l?yor. Alternatif etkile?im modeli ise Güne?'ten gelen 'chameleon' parçac?klar?n?n çok ince bir yüzeye çarp?p etkile?melerini temel al?yor. ??te tam bu noktada parçac??a ismini veren de?i?en 'bukalemun' karakteri ortaya ç?k?yor. Modele
K aynaklar : CERN CAST deneyi internet sayfas?: http://cast.web.cern.ch/CAST / CERN Courier - "CAST : Enlightening the Dark", Ocak 2016 * Bo?aziçi Üniversitesi Fizik Bölümü Ara?t?rma Görevlisi - CERN AT L AS/CAST üyesi
göre parçac?k metrelerce kal?nl???nda bir duvara dik bir aç?yla çarpt???nda hiç etkile?meden do?rudan içinden geçip gidebiliyorken, nanometre kal?nd???nda ince bir zara s?y?r?p da geçen bir aç?ile çarpt???nda tamamen karakter de?i?tirip sekerek yolunu de?i?tiriyor. Bu yön de?i?tirme etkisiyle de sekti?i yüzeye küçük de olsa bir kuvvet uygulam?? oluyor. ?nce bir zar ile olu?turulmu? ve bahsi geçen kuvvet nedeniyle zarda olu?acak metrenin trilyonda biri kadar gerilmeyi ve yer de?i?tirmeyi ölçebilecek hassas bir sensör olan K W I SP dedektörü bu sat?rlar?okudu?unuz s?ralarda CAST teleskobu ile chameleon parçac?klar?n?gözlemek için veriler al?yor. Günümüzde hassas ölçümler için vazgeçilmez hale gelen hassas lazer ve giri?imölçer yöntemi
Görsel Telif Hakk?: F?rat Y?lmaz
kullanan dedektör zay?f etkile?en karanl?k
15
röportaj CAST deneyi yürütücüleri ile CERN'de bulu?tuk! Bu ay kar anl?k madde/ener j i konular ?nda ar a?t?r malar yapan CAST (Cer n Axion Solar Telescope-CERN Aksion Güne? Teleskobu) deneyini CERN'de ziyaret edip deney sor umlular ?Prof. Dr. K onstantin Zioutas ve Prof. Dr. Giovanni Cantatore ile r öpor taj ger çekle?tir dik. K eyifli okumalar !
Üstte: CAST deneyi sözcüsü Prof. Dr. K onstantin Zioutas (sa?da), deney sözcü vekili Prof. Dr. Giovanni Cantatore (or tada) ve r öpor taj ?ger çekle?tiren , ayn?zamanda CAST deneyinde de yer alan Ar if Bay?r l?(solda) en güncel deney sonuçlar ?n?gösteren gr afi?in önündeler.
Güne?'ten bu kadar çok chameleon geliyorsa, tespit edebilmeliyiz. ?imdi Güne?'ten gelen aksiyonlar?n aramas?n?bitirdik ve büyük patlamadan kaynakl?aksiyonlar?ar?yoruz. Bunlara 'kal?nt?aksiyonlar' veya karanl?k madde aksiyonlar?diyoruz ve di?erleriyse karanl?k enerji adaylar?, bunlar chameleonlar olabilir veya bilmedi?imiz ba?ka bir ?ey olabilir; CAST bu iki
Ar if Bay?r l?(A.B): Bu röportaj?yapmay?kabul etti?iniz için te?ekkürler Prof. Dr. K onstantin; bize kendinizi tan?t?p CAST deneyindeki görevinizden ve ?u anki ilginizden bahsedebilir misiniz?
konuda da aktif çal???yor. Zannediyorum ki ayn?anda hem karanl?k madde hem de karanl?k enerjiyi arayan ba?ka bir deney yok, yani CAST bu anlamda bir ilk ve bununla gurur duyuyoruz. Ve yak?n zamanda bunun için K ore'lilerin deste?ini ald?k ve bugün Nobel Ödülü kazanm?? olan Franck Wilczek'in bir makalesini gördü?ümde çok mutlu oldum, ADMX (Axion Dark Matter Experiment)'ten bahsetmi? ve di?er birçok deneyden de, ama ikinci s?rada da
K . Zioutas (K .Z): Ben deneyin sözcüsüyüm, ?u
K ore'deki CAPP (T he Center for Axion and Precision Physics Research) var. K oreliler ayr?ca
anda deney iki geni? etkinlikten olu?uyor:
CAST 'ta da aktif ve bu CAST için gerçek bir iltifat. Bir ?ans?m?z oldu?unu dü?ünüyorum.
CAST karanl?k madde aksiyonlar?n?ve karanl?k enerji aday?olan chameleon dedi?imiz parçac?klar?ar?yor, bunlara CAST '?n ?u anda aktif oldu?u iki büyük ara?t?rma diyelim. Yak?n zamanda, Nisan
A.B: K aranl?k maddenin do?as?na ili?kin hem astrofizik, kozmoloji yönünden hem de temel parçac?k fizi?inden kaynaklanan birçok tart??ma var; W I MP (Weakly I nteracting Massive Particle - Zay?f Etkile?imle Büyük K ütleli Parçac?klar)'ler gibi, modifiye yerçekimi ve elbette aksiyonlar gibi teklif edilen birçok model var. Aksiyon teorisinin bunlar aras?ndaki önemi nedir?
2016'da, karanl?k enerji sektörüne giri? yapt?k, özel bir ?ekilde, I ngrid dedektöründe
K .Z: ?u s?rada karanl?ktan karanl?k bölgeyi aramaya do?ru yol al?yoruz. ?lk tahminlerde her
oldu?u gibi de?il, orada chameleon'lar?n bir
?ey e?it derecede ilginç. Bir parçac???n di?erine göre tercih edilebilece?ini söylemek zor. Ancak
manyetik alanla etkile?imini ara?t?r?yoruz.
ben karanl?k madde ara?t?rmas?na ba?lad???mda özellikle neden W I MP'i de?il de aksiyonlar?
Yeni bir fikirden faydalan?yoruz, buna
seçti?imi söyleyemiyorum. Bu muhtemelen sezgisel bir ?ey, içinizde ta??d???n?z ve bilmedi?iniz
radyasyon bas?nc?fikri deniyor; burada
bir ?ey. Diyelim bir insan?di?erine tercih ediyorusunuz ve bunun bir nedeni var ama bunu,
parçac?klar, chameleon'lar e?er gerçekten
neden birini di?erine tercih etti?inizi söylemiyorsunuz; aksiyonlarda da ayn??ey geçerli. Ben
Güne?'ten geliyorlarsa bir nano- zar
aksiyonlar?W I MP'lere tercih ediyorum ve burada duruyoruz.
taraf?ndan yans?t?lmal?ve bu nano- zar
A.B: CAST aksiyonlar?n kütlesini k?s?tlamak için çok ?ey ba?ard?. CAST veya ilgili oldu?unuz
yans?mas?klasik fizikte oldu?u gibi bir
ba?ka bir deney için aksiyon ara?t?rmas?ndaki bir sonraki ad?m nedir?
radyasyon bas?nc?na kar??l?k geliyor ve bu radyasyon bas?nc?n?, e?er gerçekten
16
K .Z: CAST ?imdi karanl?k madde aksiyonlar?n?da aramaya ba?lad?. Size donan?m sinyalini gökyüzü kas?m - aral?k 2016
nas?l geli?tirebilece?imizi söyleyebilirim ve isterseniz yaz?l?m sinyalini de; bu ayn?zamanda fiziksel anlamda nas?l oldu?udur. Ve san?yorum ki bunu yaln?z CAST 'taki insanlar yapm?yor, daha önce söyledi?im gibi ADMX gibi deneyler, bunlar da ayn?s?n?yap?yor. Yani burada bir yar??ma var, bu aç?k. K im birinci olacak? Ve biz elimizden geleni yap?yoruz. Birinci olmak için iyi fikirlerimiz oldu?una inan?yorum. K üçük görmememiz gereken bir ba?ka ?ey de, belki bütün bir hikayenin sonunda, insan yap?m?dedektörlerin aksiyonlar?, W I SP (Weakly I nteracting Slim Particles - Zay?f Etkle?imli K üçük K ütleli Parçac?klar)'leri bulamayaca??ortaya ç?kacak. Yani bu yüzden büyük teleskoplara da dikkat etmeliyiz, büyük teleskoplardan kast?m Dünya d???ndakiler yani Güne? Sistemi ve ötesindeki manyetik alandan faydalanabilenler. Ve ben dahil birçok insan bunu yap?yor ve bunu çal??malarda görüyoruz. Size söylece?im bir ?ey de ?u: K ore'de yak?n zamanda yapt???m?z çal??mada, Patras Çal??mas?'nda, en az?ndan aksiyon için durum ?u ki, bu kal?nt?aksiyonlar?bulmam?z, e?er teorinin
Üstte: Çe?itli deneyler deki aksiyon ar a?t?r malar ?sonucu elde edilmi? bir gr afik. Gr afi?in yatay ekseni aksiyon için öner ilen kütleyi (eV bir iminde), dikey eksen de fotonla etkile?im gücü belir ten par ametre de?er ini gösster iyor. Sar ?bölge ise teor ik olar ak öner ilen ar al???göster iyor. Deneyler elde ettikler i sonuçlar a göre gr afikteki far kl?alanlar ?tar ay?p o alanlar ?eleyerek aksiyonu teor ik modelle uyu?acak par ametreler ini gözlemeye çal???yor lar. Gr afikte mavi ile i?aretlenmi? olan alan CAST deneyinin ?u ana kadar tar ay?p k?s?t koydu?u bölgeyi göster iyor. (K aynak: ar Xiv:1501.01456)
tahmin ettti?i özelliklere sahiplerse, an meselesi. A.B: Son sorum, meseleyi aç?kla?t?rmak için, kal?nt?aksiyon ve Güne?'te üretilen aksiyon aras?nda bir fark bulabiliyor muyuz? Varsa bu fark nedir?
bulacak? Farkl?bir ?ekilde söyleyecek olursak, Güne?'teki aksiyonlar?bulsan?z bile büyük bir s?çrama yapm?? olacaks?n?z elbette ama büyük mesele karanl?k madde aksiyonlar?, büyük soru bu: evrenin kütlesinin %30'unu veya daha fazlas?n?ne meydana getiriyor? K aranl?k madde aday?olan kal?nt?aksiyonlar?nihayetinde bulmal?s?n?z. Bu, örne?in L HC W I MP'leri veya ba?ka herhangi bir karanl?k madde aday?n? bulsa bile,
K .Z: Prensipte bir fark yok. Fizik aç?s?ndan fark
L HC'nin buldu?u bu adaylar?evrende de bulmal?s?n?z, bunlar?büyük patlamadan
kütle ölçeklerinde, birinin ve di?erinin ortaya
kal?nt?lar olarak bulmal?s?n?z.
ç?kt???enerji aral???nda. K al?nt?lar ve güne?ten gelenlerin fizi?i ayn?. Yaln?zca bekledi?imiz kal?nt?lar?n ?imdi bir kinetik enerjisi yok ve toplam enerjilerinin 99.999999%'u kütlelerinde. Bu özel bir teknik gerektiriyor. CAST ?imdi bu aral??a bir fikirle girdi ve DESY'den, Yale'dan,
A.B: Cevaplar?n?z için te?ekkürler K .Z: Memnuniyetle. PROF. DR. GI OVANNI CANTATORE I L E RÖPORTAJI M I Z A.B: Öncellikle bizimle bu röportaj?yapmay?kabul etti?iniz için te?ekkürler. CAST
Brookhaven'dan ve elbette CERN'den ba?kalar?yla
deneyinin sözcü vekilisiniz. K endinizi tan?tabilir misiniz? CAST deneyindeki rolünüz
bu konuda yay?nlar?m?z var. 6 y?l öncesinde bu
nedir ve deneyle yani K W I SP (K inetic W I SP Detection - K inetic W I SP tespiti)
yeni bir teknikti. Bu kal?nt?lar için. CAST olarak,
dedektörüyle ?u anki ilginiz nedir?
her ne kadar CAST 'taki baz?insanlar, K ore'liler, 20- 30 y?ld?r bu mesele üstüne çal??m?? olup bunun parças?olsa da, bu konuya yeni girdik. Ama ?imdi Güne?'ten gelen aksiyonlar, e?er aksiyonlar varsa, Güne?'te olu?mal?lar, buradan bir ç?k?? yolu yok. Burada ilk bak??ta baz?avantajlar?n?z var çünkü enerji çok daha yüksek, X- ???n?dedektörlerine ihtiyac?n?z var. Bu bizim iyi bildi?imiz bir ?ey ama neticede ?u an kullanabilece?imiz dedektörler kal?nt?aksiyonlar?bekledi?imiz aral?kta yeterince hassas de?il. Bu yüzden insanlar yeni fikirler ve teknikler ortaya koydu ve koymaya devam ediyor. Bunun yüzy?l?m?z?n büyük sorusu oldu?unu dü?ünüyorum. Aksiyonlar?, kal?nt?aksiyonlar?kim
Giovanni Cantatore (G.C): ?smim Giovanni Cantatore. ?talya'da T rieste Üniversitesi'nde fizik profesörüyüm, ayn?zamanda parçac?k fizi?i ve görelilik alan?nda çal??an ?talyan I stituto Nazionale di Fisica Nucleare için çal???yorum. Çal??man?za katk?da bulunaca??m için onur duydum ve sorular?n?z?memnuniyetle cevaplayaca??m. Dedi?iniz gibi CAST 'ta çal???yorum. Oradaki resmi görevim sözcü vekilli?i ancak deneydeki ana görevim yeni K W I SP dedektörünü in?a etmek, kalibrasyonunu yap?p çal??t?rmak ve genel olarak geli?tirmek. W I SP'ler zay?f etkile?imli ?ufak? parçac?klar. Yani çok hafif kütleli ve s?radan maddeyle çok hafif etkile?imli henüz ke?fedilmemi? parçac?klar. Bu parçac?k türünün ba?l?ca örne?i aksiyonlar ki bunlar iyi biliniyor ve CAST 'ta uzun zamand?r ara?t?r?l?yor. Bu türe ba?ka birçok parçac?k da giriyor. Bunlardan biri chameleon, özel bir tür egzotik parçac?k. Çok, çok yak?n zamanda kozmolojik bir problemi çözmek için ortaya at?ld?. Belki bu konuya birazdan daha etrafl?ca döneriz. Benim esas görevim chameleon'lar?ve onlar?n maddeyle olan etkile?im kanal?n?bulmaya çal??acak olan özel dedektörün yap?lmas?n?ve i?levini gözetmek. Bunu yapmak için K W I SP kuvvete hassas
17
Üstte: Öner ilen modele göre, Güne?'teki yüksek manyetik alanlar (B) ile etkile?en fotonlar ?n aksiyonlar a dönü?mesiyle Güne?'ten Dünya'ya do?r u yola ç?kan fotonlar CERN'deki CAST teleskobuna var ?r lar. Teleskobu olu?tur an süper m?knat?s ile sa?lanan yüksek manyetik alanla etkile?en aksiyon par çac?klar ?fotonlar a dönü?erek teleskoba ba?l?dedektör ler tar af?ndan tespit edilmeye çal???l?yor. (Çizimler : F?r at Y?lmaz) bir eleman etraf?nda in?a edilmi?tir, bu, çok ince
dünyadaki laboratuarlarda skaler alanlar?n gücünü test edip edemedi?imizi
bir zard?r ve çok küçük kuvvetlere, örne?in bir
ölçebiliyoruz. Nas?l? ?nsanlar birbirine giderek daha yak?n konan nesnelerin etkile?imi
bakterinin a??rl???na tepki verir. Çok küçük yer
aras?nda Newton yerçekiminden sapmalar ar?yor. Böyle ölçümlerde ortaya ç?kabilecek
de?i?tirme etkisi olan kuvvetlere tepki verebilir ve
saplamalardan biri skaler alanlardan dolay?olabilir, yani mikroskobik maddeler aras?nda
bunu optik tekniklerle ölçeriz. ?imdiye kadar
skaler parçac?k al??veri?i. Bu gibi deneyler yüksek derecede bir karma??kl??a ula?t?ve bu
atom çekirde?inden küçük yer de?i?tirmeleri
etkile?imlerin gücü üzerine çok s?k?s?n?rlar koyuyor. Bu durum, teorici için bir meydan
ölçebildik ve gelecekte daha da iyi ölçebilmeyi
okuma çünkü öyle bir alan kurmal?s?n?z ki kozmolojik s?n?rlamalar?tatmin etsin ve di?er
planl?yoruz.
yandan da y?llarca ara?t?rman?n ürünü olan deneysel s?n?rlara uysun. Temel fikir
A.B: Belki chameleon'un kozmoloji ve temel parçac?k fizi?i aç?s?ndan öneminden de biraz bahsedebiliriz.
etkile?im potansiyelinin lokal madde yo?unlu?una ba?l?olmas?. Böylece dünyada lokal madde yo?unlu?unun daha büyük oldu?u bir etkile?im potansiyeliniz olur ve büyük bir kütleye kar??l?k gelen etkile?im gücü küçüktür, böylece deneysel s?n?rlara uyars?n?z. Uzayda da ba?ka bir etkile?im gücü ve daha büyük bir aral???n?z olur, yo?unlu?un küçük
G.C: Bu benim esas uzmanl?k alan?m?n biraz
oldu?u bir halde daha küçük kütleli bir parçac?k oldu?u ?ekilde bu alan?evrenin
d???nda, ben bir deneysel fizikçiyim. Yani sizinle
geni?lemesini ivmelendiren negatif bas?nc?aç?klamak için gerekli enerji yo?unlu?unu
chameleon'un teorik yönlerinin inceliklerini
olu?turmak için kullan?rs?n?z. Chameleon parçac???n?n fenomenolojik olarak aç?klanan
bütün detay?yla tart??amam ancak yine de
teorisi budur. Bunun bizim için sonuçlar?vard?r, bu halde teori örne?in aksiyon teorisi
öneminden bahsedebiliriz. Önemi oldukça aç?k,
kadar yüksek derecede bir hassasiyette de?ildir. Aksiyon teorisi iyice anla??lm??t?r.
ancak teorik aç?dan uygulamalar?görece
Chameleon teorisi daha az iyi anla??lm??t?r ancak son derece makul bir teoridir. Bu
karma??k. Bildi?iniz gibi, yak?n zamanda
mekanizman?n, chameleon'un lokal madde yo?unlu?una tepki vermesinin bir ilginç
ke?fedilen ayr?ca Nobel ödülü getiren bir olgu,
sonucu da ?udur: Varsayal?m ki siz belli bir enerjideki bir chalemeon'sunuz ve öyle bir
evrenin yaln?z geni?liyor olmas?de?il, bunu
yo?unluktaki bir bölgeyle kar??la??yorsunuz ki bu bölgedeki efektif kütleniz enerjinizden
ivmelenerek yap?yor olu?udur. Bu olgu hayret
daha büyük olacak, dolay?s?yla bu bölgeye giremeyeceksiniz çünkü bu enerji korunumuna
vericidir ve evreni anlamam?za yarayan teorinin,
ayk?r?olur. Yani ?u anda dahil oldu?unuz bölgeden farkl?bir yo?unlukta olan bu
genel görelili?in temelleriyle ilgili sorular ortaya
bölgeden geri tepmek zorundas?n?z. Bu ilginç bir fenomene yol aç?yor, öyle ki chameleon
ç?karm??t?r. Yani evrenin geni?lemesinin
parçac?klar?her ne kadar maddeyle a??r?derecede zay?f bir ?ekilde etkile?ime girse de,
ivmelenerek olmas?n?n anlam??udur ki - buna ne
de?i?ik kütle yo?unlu?undaki yüzeylerden sekebiliyor. Bu, teorinin içerdi?i tuhaf bir
derseniz deyin- asl?nda ya bir kuvvet ya da bir
etki yüzünden oluyor. Dedektörümüzün ana ilkesini de aç?klayabilirim. Bu durumdan,
negatif bas?nç yerçekiminin tersine i?lemektedir
sensörümüzü - ki onu temelde bir müzik aleti olan davulun yüzeyine benzetebilirsiniz-
ve evrenin geni?lemesine ve ivmelenmesine sebep
yönlendirerek faydalan?yoruz. Davulun yüzeyindeki oldukça gergin deri gibi, sensörümüz
olmaktad?r. Bunun teoride uygulanma ?ekilleri
de çok ince bir zar üzerinde konumlan?yor, 100 nanometre ? birkaç milimetrelik
de?i?ik biçimler al?yor. Örne?in genel görelilik
kal?nl???yla bu zar bir davul gibi davran?yor, dilerseniz buna bir mekanik osilatör
denklemlerine koyulan kozmolojik sabit. Parçac?k
(sal?n?c?) deyin. Bu duyarl?yüzeyi Güne?'ten bekledi?iniz bir chameleon ???n?yla s?y?ran
fizi?i aç?s?nda bu negatif bas?nç evrenin tamam?na
(çok küçük) bir aç?da ayarlarsan?z, chameleon'lar?n bu davula çarp?p bir müzik
yay?lan bir skaler alan taraf?ndan üretilebilir.
enstrüman?gibi onu t?nlatmas?n?beklersiniz. K W I SP kuvvet sensörünün ilkesi budur.
Buraya kadar güzel. Ancak mesele ?u ki
18
A.B: Böylece K W I SP'in i?leme mekanizmas?hakk?nda konu?mu? olduk, bize onu özgün gökyüzü kas?m - aral?k 2016
k?lan?n ne oldu?undan da bahsedebilir misiniz? G.C: Onu özgün k?lan ?ey bu özel etkile?im kanal?ndan, do?rudan maddeyle etkile?en chameleon'un parçac?k özelli?inden faydalanmaktaki özgün yetene?i. Biraz daha aç?klayacak olursam, size chameleon'un ortaya ç?kabildi?i ikinci bir etkile?im kanal?ndan bahsetmeliyim. ?kinci etkile?im kanal?, aksiyonlar?n yapt???na benziyor. Bir manyetik alan?n varl???nda fotona bozunabiliyorlar, chameleon'lar da bunu yapabiliyor, bir manyetik alan?n varl???nda fotona bozunabiliyorlar. Bu kanala bakmak için bir foton dedektörüne ihtiyaç var. Bizim durumumuzda, chameleon'un maddeyle do?rudan etkile?imine bak?yoruz ve bu özgün bir ?ey, ba?ka hiçbir dedektör bunu yapam?yor. Çok, çok, çok küçük kuvvetleri hissedebilecek özel bir tür dedektöre ihtiyac?n?z var.
chameleon'u ba?ta k?s?tlayan ?ey. K ?sa mesafede etkile?imler alan?. Bu nedir? Bu temelde iki mikroskobik madde birbirine çok yak?n oldu?unda ne oldu?unu ara?t?rmakt?r. Bu neden önemlidir? Dü?ünülebilir ki mikroskobik maddeler aras?ndaki etkile?imler hakk?nda her ?eyi biliyoruz. Bu do?ru ancak bu yaln?z kendinizi bir uzakl?k aral???yla s?n?rlarsan?z geçerli. Do?al olarak Newton yerçekiminin her yerde geçerli oldu?unu varsay?yoruz. Bu do?ru de?il. Deneysel olarak konu?acak olursak birkaç mikronun alt?ndaki mesafelerde do?ru olup olmad???n?bilmiyoruz. Bu bilinmiyor. Bu ara?t?rmada birkaç mikronun alt?ndaki mesafelere inmek çok önemli. Çünkü mesafe küçük oldu?u zaman kuvvetler çok dü?ük kütleli parçac?klar taraf?ndan de?i? toku? edilebiliyor. Ayr?ca normalde ortaya ç?kmayan parçac?klar bunlar; çünkü etkile?im güçleri, örne?in elektrik yükü veya yerçekiminin kendisine k?yasla çok küçük. Bu ara?t?rma alan?nda nesneleri birbirine çok yak?n konumland?r?yorsunuz, genelde birkaç mikron mesafede. Bu noktada ?u anki deneysel limit 10 mikron veya belki yak?n geçmi?te 1 mikron. Ve e?er bu kadar k?sa mesafeye inerseniz standart 1/r 2 Newton potansiyeline uygulanmas?gereken düzeltmeler oldu?unu görebilirsiniz. Hatta bu düzeltmelerden biri biliniyor, buna Casimir K uvveti deniyor. Bu kuvvetler çe?itli parçac?klardan dolay?olabilir, teoriye girmeyelim ama size bunun için verebilece?im örnekler skaler aksiyonlar, chameleon'lar, dilaton'lar, ?moduli? denen özel karanl?k madde türleri ve hatta sicim teorisinde ekstra boyutlar?n s?k??t?r?lmas?mekanizmas?(bunu anlamak bir yana söylemek bile çok zaman
A.B: K W I SP'ten Advanced K W I SP (?leri
al?yor!). Ama bu mekanizma mikroskopik maddelerin atomlar?aras?ndaki mesafe çok
K W I SP)' e dönecek olursak, yani dedektörün yeni
küçük oldu?u zaman da etkile?im üretiyor. Peki bunu nas?l ara?t?rabilirsiniz? Temel fikir
versiyonu olan ?leri K W I SP'e; yaln?zca chameleon
çok basit. ?ki maddeniz var, bunlar?birbirine çok yak?n konumland?r?yorsunuz. Birini,
problemine de?il ba?ka ça?da? fizik problemlerine
bir ?ekilde hareket ettirerek uyar?yorsunuz, buna test kütlesi diyorsunuz ve di?er
de meydan okudu?unu görüyoruz. Bize bunlar?
kütlenin test kütlesinin hareketine kar??l?k hareket edip etmedi?ine bak?yorsunuz, buna
biraz tarif edebilir misiniz?
da sensör kütle diyorsunuz. Yani test kütlesini hareket ettiriyorsunuz ve sensör kütlenin
G.C: Evet. Öncelikle söylemeliyim ki böyle bir dedektörün çal??mas?için kar??la??lmas?ve a??lmas?gereken çok fazla teknolojik zorluk var çünkü bu asl?nda çe?itli kilit teknolojilerin ince bir ?ekilde ayarlanmas?meselesi. Zar teknolojisi tek ba??na çok ileri bir teknoloji ve ayr?ca optik okumada rezonans üreten Fabry- Perrot'ya dayan?yor. Evet bu iyi bilinen bir teknik ancak hemen kullan?lmas?mümkün de?il; pratikte ö?reniliyor ve bir e?itim gerekiyor. Böyle bir teknolojiye sahip oldu?umuzu anlad???m?zda bunu daha geni? bir alanda kullanmay?dü?ündük. Bu geni? alan nedir? Bu geni? alan asl?nda
tepki verip vermedi?ine bak?yorsunuz. K avramsal olarak çok basit ama asl?nda çok zor bir deney. Böylece kuvvet sensörümüzle bu alana girebilece?imizi farkettik. Bunu nas?l yapars?n?z? Fikir ?u, bir ad?m daha at?p bir zardan iki zara geçmek. Biri sensör i?levi görecek ve di?eri de test kütlesi olacak. Bunu nas?l yapacaks?n?z? Halihaz?rda, tek bir zarla zar?bir lazer ???n?yla uyarabilece?imizi gösterdik, bir lazer ???n?yla. Yani onu kontrol etti?imiz bir kuvvetle uyar?yoruz ve normal bir dedektörü örne?in bir radyoaktif kaynakla kalibre etti?imiz gibi kalibre ediyoruz. Yöntemsel olarak ayn?ilke i?liyor. Bizim durumumuzda, K W I SP'teki test kütlesi uyarabilece?iniz bir zar, uyarmak demek onu bir lazer ???n?yla hareket ettirmek demek ve sonra ba?ka bir zar?gözlemliyorsunuz, Fabry- Perrot cavity (kovuk) tekni?iyle birinciye çok yak?n konumlanm?? olan sensör kütleyi. Bunlar?ne kadar yak?n konumland?r?yorsunuz? Çok yak?n. Teknik olarak 10 nanometre'ye kadar inebilirsiniz. Yani ?imdi 100 nm aral?k mesafesine inebilecek bir alet in?a etmeyi hedefliyoruz; bu çok ilginç çünkü bu alanda ?u anda yap?landan 100 kat daha küçük.
19
A.B: Bir ba?ka soru da geçen hafta CERN'de
hassasiyet fizi?inde nadir i?lemlerde bunu yapamazs?n?z çünkü sinyal üzerinde - çok özel
yap?lan Çarp??t?r?c?lar?n Ötesinde Fizik (Physics
bir durum de?ilse- çok az bir kontrolünüz vard?r ve arkaplan?azaltman?z gerekir veya çok,
Beyond Colliders) konferans?yla ilgili. Ana fikir
çok, çok zekice tespit teknikleri bulman?z gerekir. ??te zorluk burada.
Higgs parçac???n?n bulunmas?ndan beri çarp??t?r?c?fizi?inin karanl?k madde ve karanl?k enerji gibi büyük sorulara, bu fenomenleri aç?klayan aday parçac?klar?aramak için alternatif yollar teklif etmede önemli bir katk?da bulunmamas?yla ilgiliydi. Bunun anlam?na ve bu
A.B: Son sorum, yaln?zca parçac?k fizi?inde de?il fizi?in her alan?nda ileri optik, lazerler ve giri?imölçer tekniklerinin dedi?iniz gibi hassasiyet tekniklerinde gittikçe daha çok kullan?lmas?yla ilgili. Bunlar yak?n zamanda L I GO sonuçlar?nda, kütleçelim dalgalar?nda gördü?ümüz gibi çok etkili. Deneysel fizikçi adaylar?için, örne?in lisansüstü ö?rencileri ve genel olarak ö?renciler için bu alanda yeterlilik kazanmalar?için tavsiyeleriniz nedir?
konferans?n gelecekteki aray?? çabalar?için olan
G.C: Son soru en zoru çünkü gençlerin yapmas?gereken gerçekten göz korkutucu bir i?
önemine de?inebilir misiniz?
ama ilk olarak söylemeliyim ki bu harika i?e yeni ad?m atan genç fizikçiler, genç ö?renciler,
G.C: Elbette, bir ?akayla ba?layaca??m. ?lk olarak konferans?n ba?l???üzerine dü?ünün. CERN'de, çarp??t?r?c?n?n evindesiniz ve bir Çarp??t?r?c?lar?n Ötesinde Fizik çal??mas?yap?yorsunuz, bunu düzenleyen de CERN yönetimi, bilimsel yönetim. Bu oldukça ilginç. Size kendi içinde bir ?eyler anlat?yor. Ama bu ?akan?n ötesinde, ?imdi yayg?nl?kla kabul ediliyor ki çarp??t?r?c?fizi?inin sonuncusu Higgs olan bütün ba?ar?lar?ndan sonra iki ana problem kal?yor, fizikteki ana meseleler ?u anda karanl?k madde ve karanl?k enerji. Biraz geriye dönüp so?uk bir bak??la, geçti?imiz yüzy?lda bulunan bütün bu bilimsel olgular için olu?an co?kunun ötesinde bakt???n?zda görebilirsiniz ki evrenin %95'ini bilmiyoruz. Bu inan?lmaz! Bu gerçek. ?imdi aç?kça görülüyor ki bu iki geni? konu bundan sonra fizikteki iki kilit problem. Çal??mam?z?n önemi de burada sakl?. Çarp??t?r?c?lar?n ötesinde ne yapabiliriz? Çünkü çarp??t?r?c?lar elbette bu konularla ilgili bir ?eyler söyleyebilir ama çarp??t?r?c?lara ek olarak, bu çarp??t?r?c?lar?n ötesinde demek, bu problemlere sald?rmak için deneysel bir bak?? aç?s?ndan ne yapabiliriz? Çünkü teorik olarak çok fikrimiz var ama önce deneysel bir onay bulmal?y?z. Genel e?ilim o ki bu problemlere sald?rmak için yüksek enerji fizi?inden - tipik örne?i yüksek enerji etkile?imleri olan h?zland?r?c?fizi?i, yüksek enerji demek çok fazla reaksiyonun mümkün olmas? demek, çok bozunma ürünü ve bunlar?n incelenmesi demek- hassasiyet fizi?ine (precision physics) geçilmesi. Burada nadir olaylara odaklan?rs?n?z, enerji de?i? toku?u çok azd?r ve dedi?im gibi bu i?lemler çok nadirdir ve onlar? ortaya ç?karmak hassasiyet gerektirir, istenmeyen büyük bir arkaplan sinyallerine kar??çok küçük enerji de?i? toku?lar?n?ortaya ç?karabilmeniz gerekir. Aç?k olmak gerekirse fizikte arkaplan hep vard?r. Ama çarp??t?r?c?fizi?inde sinyalin gücünü kontrol ederek bunu a?ars?n?z. Enerjiyi
genç insanlar en çok sevdikleri tarafa yo?unla?mal?çünkü gidilmesi gereken do?rultu bu. Bu ?ekilde yaln?z üretken olmazs?n?z, mutlu da olursunuz. Bu çok önemli. Bu ?ekilde ba?ar?l?olursunuz. Böyle dedikten sonra söylemeliyim ki parçac?k fizi?inde geleneksel teknikler var, bunlar foton tespiti, yüklü parçac?k tespiti, simülasyonlar, bilgisayar yetenekleri, mikroelektronik, malzeme bilimi ve yar?iletken fizi?i. Bunlar klasik yetenekler, temel yetenekler. Yak?n geçmi?te özellikle de kütleçekim dalgalar?dedektörlerinin ba?ar?s?yla farkettik ki faydalan?labilece?imiz henüz bütün potansiyeli gerçekle?tirilmemi? çok güçlü bir teknik araç- gereç kutumuz var. Bu, soruda oldu?u gibi söyleyeyim, optik. Optik ilginç bir alan çünkü ???k bizim için hem bir ara?t?rma konusu hem de bir ara?t?rma arac?, ikisi beraber gidiyor. I ??k hakk?nda daha çok bilgi edinirsek yapabilece?imiz daha çok araç da bulabiliriz. Bütün anlam?yla optik; klasik optikten polarizasyon opti?ine, kuantum optik tekniklerine, giri?imölçer, foton say?m?gibi. Örne?in daha düne kadar ara?t?rma konusu olan giri?imölçer tekniklerden faydalanabiliyoruz, örne?in aynalar aras?ndaki veya bizim zar?m?zdaki çok küçük yer de?i?tirmeleri bulmak için bunlar? kullanabiliyoruz. Bu klasik optik tekni?i. Yani bu kesinlikle genç insanlara tamamen aç?k olan bir alan. Hassasiyet fizi?i için bahsedebilece?im ba?ka bir ilginç alan da kriyojeni: dü?ük s?cakl?k fizi?i. Hassasiyet fizi?inde önemli bir arkaplan kayna??geni? bir anlamda termal hareket. Normalde deneyleri dü?ük s?cakl?kta yapmak istiyorsunuz. Böylece dü?ük s?cakl?k tekniklerinde, bu önemli alanda uzman olmak ?alteri indirip kald?rmak gibi veya buzdolab?n?çal??t?rmak gibi de?il, çok daha karma??k. Yaln?zca termodinamik bilgisini gerektirmiyor ama malzemelerin özelliklerini de bilmeyi gerektiriyor, mekanik maddelerin nas?l oldu?u ve stresin nas?l kontrol edildi?i gibi. So?utuldu?unda veya ?s?t?ld???nda nesnelerin boyutunun de?i?mesi gibi. Yani bu alan hassasiyet fizi?i için çok önemli ve özel bir uzmanl?k gerektiriyor. Elbette bundan süperiletkenli?e atl?yorsunuz, bu da özelle?mi? bir alan ve hassasiyet fizi?i için çok önemli. Süperiletkenlikten kriyojenik dedektörlere geçiyorum ve bunun bir örne?i de ?transition edge sensörü?; bu temelde çok, çok, çok küçük enerji basamaklar?n?ortaya ç?karabilen, çok, çok dü?ük s?cakl?kta, miliK elvin aral???nda çal??an bir termometre. Ama temelde fiziksel fenomeni ara?t?rmak i?lemde enerjinin nas?l de?i? toku? edildi?ini bulmak anlam?na geliyor. Yani enerji çözünürlü?ünüz ne kadar iyiyse, enstrüman?n?z da o kadar ince ayarl?demektir. Yani çok küçük enerji de?i? toku?lar?n?ortaya ç?karabiliyorsan?z, çok duyarl?bir genel dedektörünüz var demektir. Özele girmiyoruz. Yani kriyojeniz dedektörler normalde bunda çok iyi ve kriyojenik dedektör demek ayn?zamanda kriyojenik elektronik de demek, burada bütün bir alan var. Ve son olarak mikromekanikten de bahsetmek istiyorum. Bir örne?i nano- zar, ?u anda çok basit bir ?ekle sahip ama mikromekani?in yard?m?yla duruma ve amaca göre ayarlan?p adapte edilebiliyor. Yani bu özel teknikler deneysel bir fizikçinin teçhizat?na, teknik ve yeterlilik teçhizat?na bir art?ekliyor, elbette fizikçi yine de klasik dedi?imiz yöntemlerde bilgi sahibi olmal?, elektronik bilmelisiniz, fotonik bilmelisiniz. ??te böyle. A.B: Sorular?m?za cevap verdi?iniz için te?ekkürler, cevaplar?n?z bizim için çok de?erli. G.C: Ben te?ekkür ederim.
yükseltirsiniz. Buna ?u ?ekilde bakabilirsiniz,
20
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
gökyüzü kitapl??? Semih Çakmak*
?L K ÜÇ DAK ?K A
EVREN?N YÜZDE DÖRDÜ
Yazar: Steven Weinberg
Yazar: Richard Panek
Çevirenler: Zekeriya Ayd?n - Zeki Aslan
Çeviri: Zeynep Çiftçi K anburo?lu
K ?rm?z?K edi, 2014, ?stanbul
T ÜB?T AK , 2015, Ankara
?üphesiz ki Steven Weinberg'ün efsane kitab?son 40 senedir güncelli?inden hiç bir ?ey kaybetmeden bir çok yazara ve bilim insan?na ilham vermeye devam ediyor. Weinberg kitab?nda öncelikle felsefi aç?dan evrenin ba?lang?c?na dair dü?ünceleri ele al?p evrenin geni?lemesi üzerinde duruyor. Bunun sonucunda, günümüzde hassas bir ?ekilde ölçümü yap?lm?? olan kozmik mikrodalga fon ???n?m?n?n nas?l ortaya ç?kt???n?anlat?yor. "?lk Üç Dakika" ba?l?kl?bölümde evrenin alt?farkl?s?cakl??a sahip oldu?u alt?farkl?zaman dilimini alt?adet film karesi olarak tan?ml?yor ve tamamen Standart Modeli
"Evrendeki en güçlü kuvet nedir? K ütleçekimi de?il, k?skançl?k!" Gözlemlenebilir meddenin, evreni olu?turan toplam madde miktar?n?n yaln?zca çok küçük bir k?sm?oldu?unu ö?reneli bir as?rdan az bir zaman geçti. Fritz Zwicky ve Jan Hendrik Oort taraf?ndan öne sürülen kuram hala bir çok teste tabi tutuluyor. Tespit edilmesi neredeyse imkans?z olan karanl?k madde ve enerjiyi yine de - bu say?da bahsetti?imiz- ileri teknoloji dedektörler ile tespit etmeye çal???yoruz.
baz alarak Büyük Patlama kuram?üzerinden evrenin ilk
K aranl?k madde, galaksi içerisindeki di?er y?ld?zlarla birlikte
saniyelerindeki kuvvet ve parçac?klar?n etkile?imlerine de?iniyor
gereken kütleçekim kuvvetini sa?layarak galaksilerin bir bütün
K itab?, benzeri bir çok popüler bilim kitab?ndan ay?ran nokta ise okuyuculara evrenin hikayesini anlat?rken bilimin metodolojisi üzerinde de durmas?. Okudu?unuz her bir sayfada Büyük Patlama'n?n da, Standart Model'in de birer "model" oldu?u, bunlar?n zamanla de?i?ebilece?i, zaten bilimin bu mekanizma üzerinden ilerledi?i tekrarlan?yor defalarca. Siz de bu bilinçle sahip oldu?umuz en kuvvetli bilimsel modellerin evrenin ba?lang?c?n?nas?l betimledi?ini en sade ve en aç?k biçimiyle görme imkan? yakal?yorsunuz. Yabanc?l?k duyabilece?iniz matematiksel ve fiziksel ifadeler için kitab?n arkas?nda k?sa bir sözlük ve matematiksel notlar bölümü mevcut.
halinde kalmas?n?sa?l?yor, karanl?k enerji ise evrenin zaman içerisinde geni?lemesinde önemli rol oynuyor. K itap içerisinde bu iki bile?enin ne oldu?undan ziyade bilimin arka bahçesine ba??m?z? uzat?p ilk süpernovalar üzerinden yap?lan kozmik uzakl?k ölçümüne dayanan rekabetlere ?ahitlik ediyoruz. Pek de bilinmeyen bu hikayenin içerisinde 80 sene evvel galaksiler üzerine çal??an astronomlar ve astrofizikçiler ile beraber karanl?k madde ve enerji fikrinin süpernova ara?t?rmalar?sürecinde ilk olarak hangi a?amada ortaya ç?kt???n?ad?m ad?m görme imkan?yakal?yoruz. ?lk olarak galaksilerin dönü? e?rilerindeki beklenmedik sonuçlar üzerine odaklanarak tezlerini yazan ve karanl?k maddenin varl???üzerine çal??malar?n?sürdürüp uzun y?llar boyunca fikirleri görmezden
T ÜB?T AK '?n ilk olarak 1998 senesinde de?erli
gelinen Vera Rubin'i kaybetti?imiz bu günlerde, T ÜB?T AK
akademisyenlerimizin çevirileri ile yay?mlad???kitab?n yakla??k 20
Yay?nlar?son aylarda ç?kartt???harika bilim kitaplar?na bir yenisini
sene sonra yeniden bas?m?n?n yap?lm?? olmas?bilim kitapl???n?zdaki
daha ekleyerek kendisini yapt???çal??malar ile anmak için de çok
eksik parçay?tamamlaman?z için önemli bir f?rsat!
güzel bir f?rsat tan?yor . * ODT Ü Fizik Bölümü L isans Ö?rencisi
21
astronomi & astrofizik ara?t?rmalar? Dü?ük K ütleli X- ???n Çiftlerinde K ütle Aktar?m? Can Güngör* Dü?ük kütleli X- ???n?çiftleri, bir bile?eni t?k?z nesne ?beyaz cüce, nötron y?ld?z?ya da
(a)
kara delik? di?er bile?eni ise Güne? kütlesinden daha dü?ük kütleli bir y?ld?z olan, birbirlerine kütle çekimsel olarak ba?l? ve ortak kütle merkezi etraf?nda dolanan çift
(b)
sistemlerdir. Bu tür sistemlerde gözlenen ???man?n kayna??dü?ük kütleli bile?enden t?k?z nesne üzerine aktar?lan kütlenin çekimsel potansiyel enerjisinin X- ???n ak?s?na dönü?mesidir. Dü?ük kütleli y?ld?z, evrimi sonucunda kendi e?potansiyel yüzeyini doldurur ve birincil L agrange noktas?ndan t?k?z nesnenin e?potansiyel yüzeyi içerisine
(c)
madde aktar?r. Bu mekanizma Roche L ob ta?mas?olarak isimlendirilir. K ütle aktar?m? yapan y?ld?z?n kendi ekseni etraf?nda dönmesi ve ortak kütle merkezi etraf?nda dolanmas?kaynakl?sahip oldu?u aç?sal momentumunun sonucu olarak, aktar?lan madde do?rudan t?k?z nesne üzerine dü?mek yerine etraf?nda bir toplanma diski olu?turur (?ekil 1). T ?k?z nesnenin manyetik alan?, aç?sal dönme h?z?ve etraf?nda olu?an diskin morfolojisi, kütle aktar?m?n?n gerçekle?ip gerçekle?meyece?ini veya ne ?ekilde gerçekle?ece?ini belirler. Bu olguya disk ? manyetosfer etkile?im evreleri denir. Disk ? manyetosfer etkile?im evreleri ?u
?ekil 1: X-???n milisaniye pulsar ?n etr af?nda, e?likçi y?ld?zdan (a) aktar ?lan maddenin olu?tur du?u disk (b) ve diskin manyetosfer ile etkile?iminin (c) sanatç?göster imi. © NASA / Goddar d Space Flight Center / Dana Ber r y
?ekilde özetlenebilir; -
k?s?mlar?na do?ru ta??nan maddenin tamam?y?ld?z üzerine dü?emez, fakat bu evrede
K ütle aktar ?m evresi: E?er
maddenin bir k?sm?manyetik kutuplara akabilir. Y?ld?z üzerine dü?en madde
toplanma diskinin iç yar?çap?(Rin),
miktar?kütle aktar?m a?amas?na göre oldukça dü?ük oldu?u için X- ???n?ak?s?nda
e?dönme yar?çap?ad?verilen kritik bir yar?çaptan (Rc) küçük ise madde, manyetik alan çizgilerini takip ederek nötron y?ld?z?n?n manyetik kutuplar?na akar. -
Per vane evresi: E?er Rin Rc?den büyük ancak ???k silindiri ad?
22
azalma gözlemlenmesi beklenir. -
Radyo pulsar ?evresi: E?er Rin RL ?dan, büyük ise disk ve manyetosfer aras?nda herhangi bir etkile?im söz konusu de?ildir ve kütle aktar?m?gerçekle?mez. Dolay?s?yla bu a?amada gelen X- ???n?ak?s?, akan maddenin kütleçekim enerjisi kaynakl?de?ildir. Bu evredeki X- ???n ak?s?n?n kayna??nötron y?ld?z?dönme h?z?n?n yava?lamas?yani dönme kinetik enerjisi kayb?d?r.
verilen, madde ve manyetosferin
Milisaniye pulsarlar?, 1 ? 10 milisaniye mertebesinde dönme dönemine sahip görece ya?l?
etkile?im s?n?r?olan di?er bir
nötron y?ld?zlar?d?r. Bir nötron y?ld?z?n?n süpernova patlamas?sonucu olu?mas?ndan itibaren
kritik yar?çapdan (RL ), küçük ise
aç?sal momentum kaybetti?i yani yava?lad???dü?ünülürse, ya?l?olan bu sistemlerin yüksek
diskin d?? k?s?mlar?ndan diskin iç
h?zla dönmeleri beklenmez. Bu nedenle bu sistemlerin kütle aktar?m?neticesinde aç?sal gökyüzü kas?m - aral?k 2016
momentum aktar?lm?? ve y?ld?z yüzeyine akan madde taraf?ndan h?zland?r?lm?? sistemler oldu?u dü?ünülür. Bu süreç, tüm ya?am? boyunca üzerine madde aktar?m?gerçekle?mi? bir milisaniye pulsar?n?n milyar y?ll?k evrimidir. Y?ld?z bu milyar y?ll?k evrim boyunca disk ? manyetosfer etkile?im evrelerini geçirir. Dü?ük kütleli X- ???n çiftlerinin bir alt dal? olan kütle aktar?ml?milisaniye pulsarlar?, milyar y?ll?k bu evrim sürecini, gözlenebilir zaman aral?klar?nda çevrimsel olarak tekrarlad?klar?için nötron y?ld?z?disk etkile?im evrelerinin ?kütle aktar?m?, pervane, radyo pulsar?? anla??lmas?ad?na e?i bulunmaz birer laboratuvar niteli?i ta??rlar. K ütle aktar?ml?milisaniye pulsarlar?X- ???n bölgesinde çevrimsel parlamalar gösterirler. Bu s?n?f?n en bilinen kaynaklar?ndan biri olan Aql X- 1 yakla??k her y?l bir parlama gösterir. T ipik bir çevrim, X- ???n????k e?risinde (zaman ? parlakl?k grafi?i), sakin evre (quiescent) ve parlama (outburst) evresi olarak iki ayr?bölümden olu?ur. Parlamalar, h?zl?ak? art???ve üstel bir ini? kolu olarak kendini gösterirler. Ço?u parlaman?n ini? kolunda ak?
?ekil 2: Aql X-1'?n 1999 y?l?ndan günümüze göster di?i par lamalar ?n, par lama ba?lang?ç zamanlar ?na gore çak??t?r ?lm?? ???k e?r iler i.
tüm parlakl?k verisi kullan?larak 20 y?ll?k X- ???n ???k e?risini olu?turduk. Parlamalar?n morfolojik olarak kar??la?t?rmas?ad?na, bu süreçte görülen tüm parlamalar?, ba?lang?ç zamanlar?na göre kalibre ederek üst üste çak??t?rd?k (?ekil 2). Bunun sonucunda, Aql X- 1?da görülen parlamalar?n, zaman ? ak?uzay?nda geli?i güzel da??lmak yerine, ula?t?klar?maksimum ak?de?erleri ve parlama sürelerine göre üç ana s?n?fta topland?klar? görülmektedir;
azal?? h?z?n?n birden artt???bir k?r?lma mevcuttur. Bu k?r?lma, baz?çal??malarda kütle
(i) 50 ? 65 gün süren ve 37 ? 61 cnt/s ak?de?erine ula?an parlamalar,
aktar?m a?amas?ndan pervane a?amas?na geçi?
(ii) 40 ? 50 gün süren ve 13 ? 25 cnt/s ak?de?erine ula?an parlamalar,
olarak yorumlanm??t?r. X- ???n ???k e?risinde (iii) Yakla??k 20 gün süren ve 17 ? 25 cnt/s ak?de?erine ula?an parlamalar.
görülen bu k?r?lmadan sonraki ak?de?erinin hala sakin evre ak?de?erinden yüksek oldu?u
Bu s?n?flar?n arkas?ndaki fizik ancak gözlemlerin detayl?analizleri sonuçlar?ç?kar?labilir.
dü?ünülürse madde aktar?m?n?n kütle aktar?m
Bu noktada, Aql X- 1??n (i). s?n?fa ait 2000 ve 2011 parlamalar?n?n ve (ii). s?n?fa ait 2010
evresindeki kadar yüksek miktarda olmasa da
parlamas?n?n RXT E/proportional counter array (PCA) verisinin tayfsal analizlerini yapt?k.
hala devam etti?i sonucuna ula??l?r.
Analizlerimiz sonucunda bu üç parlaman?n ???k e?risi ve modelde kullan?lan fizik
Çal??mam?zda, kütle aktar?ml?milisaniye
parametrelerin ?korona optik derinli?i, kaynak foton karacisim s?cakl???ve X- ???n sertlik
pulsarlar?nda disk ? manyetosfer etkile?im
oran?? zaman içerisindeki evrimlerini elde ettik. Bu çal??man?n sonucunda, maksimum ak?
evrelerinin X- ???n ???k e?risiyle
de?erleri ve süreleri farkl?olan bu üç parlama grubu için, fiziksel parametrelerin zaman
ili?kilendirilmesi amaçland?. En bilinen kütle
içerisinde ayn?trendi takip ettikleri görülmektedir. Bu bilginin ?????nda farkl?s?n?flara ait
aktar?ml?milisaniye pulsarlar?ndan biri olan
parlamalar?n ayn?fiziksel olgunun farkl??iddetlerde gerçekle?ti?i sonucuna ula??ld?.
Aql X- 1??n parlamalar?n?inceledik. Aql X- 1, parlamalar?X- ???n?uydular? arac?l?yla 20 y?l?a?k?n bir süredir takip edilen, X- ???nda parlak ve her y?l parlama gösteren
REFERANSL AR -
Güngör, Can (2016), An Observational Study of Accreting Millisecond X- Ray
bir kaynak olmas?sebebiyle parlama
Pulsars: From Accretion to T he Rotation Powered Stages (Doktora tezi), ?stanbul
s?n?flar?n?n ara?t?r?lmas?için oldukça uygun
Teknik Üniversitesi, ?stanbul, T ürkiye, Tez Dan??man: Prof. Dr. K az?m Yavuz Ek?i, Prof. Dr. Ersin Gö?ü?
bir kaynakt?r. Öncelikle, Rossi X- ray timing explorer (RXT E) X- ???n uydusu üzerine
-
Güngör, Can; Güver, Tolga & Ek?i, K . Yavuz (2014), Classification and spectral
konu?lanm?? all- sky monitor (ASM) ve
evolution of outbursts of Aql X- 1, Monthly Notices of the Royal Astronomical
uluslararas?uzay istasyonu (I SS) üzerine
Society, Volume 439, I ssue 3, p.2717- 2727
konu?lanm?? monitor of all- sky X- ray image (MAXI ) dedektörlerinden
* Sabanc?Üniversitesi Fizik Bölümü Doktora Sonras?Ara?t?rmac?
Aql X- 1?a ili?kin
23
astronomi e?itimi MUHT E?EM AMAT ÖR AST RONOMLAR Zeynep Avc?* Sevgili Gökyüzü Bülteni okurlar?, Dergimizin olmazsa olmaz?Astronomi E?itimi kö?esinde daha önceki say?lar?m?zda oldu?u gibi yepyeni gökbilim materyalleri ve uygulamalar?ile kar??n?zday?z. Bu yaz?dizisinde, Evreni Anlayal?m (Universe Awareness- UNAW E)1 kö?e ta??projelerinden biri olan ?Muhte?em Amatör Astronomlar (Awesome Amateur
1.Ad?m: GÖZL E!
Astronomer)? projesinin2 içeri?i ve uygulama ad?mlar?
Amac?m?z gökyüzüne daha anlaml?bakmak ve tak?my?ld?zlar?ö?renmek! Yerel
hakk?nda sizlere bilgiler verece?im.
gezegen evlerini (planetarium) ziyaret ederek gece gökyüzü hakk?nda genel bir
Muhte?em Amatör Astronomlar projesi, ilkokul ve ortaokul düzeyinde astronomiye merakl?çocuklardan "amatör astronomlar" yeti?tirmeyi amaçlayan bir e?itim program?d?r.
bak?? aç?s?olu?turmal?s?n. Bu süreçte izleyece?in ad?mlar: -
?lk a?amada, genel bir bak?? aç?s?olu?turmak için yerel bir
-
Gece d??ar?ç?karak ç?plak gözle gökyüzü gözlemi yap.
-
Bir y?ld?z haritas?(gökatlas?) edin.
-
Y?ll?k gök olaylar?n?takip et, ilgili gök olaylar?n?n gözlemi yap?; bu bir
Proje tamamen bir kurgu ?eklinde i?lemekte ve ö?renci bu oyunun sonunda "muhte?em amatör astronom" ünvan?n? almaya hak kazanmaktad?r. Toplamda 10 ad?mdan olu?an bu uygulamada, ö?renci her ad?m?tamamlad???nda o ad?m için
gezegenevini (planeteryum) ziyaret et.
tasarlanm?? rozet ile ödüllendirilmi? olur.
gezegen gözlemi, Ay tutulmas?, gökta??ya?muru, kurukluy?d?z geçi?i ya da ba?ka bir gök olay?olabilir. A?a??dakilerden yararlanabilirsin:
Biliriz ki çocuklar oyunlar?sever. K im sevmez ki? Bu yöntemi kullanarak onlar?hedefe daha hevesli ve daha
T übitak Gök Olaylar?Y?ll???: http://www.tug.tubitak.gov.tr/goy.php
heyecanl?bir ?ekilde götürebilirsiniz. Çocuklar?n kurgunun Gökyüzü Bülteni 'Bu Ay Gökyüzü' kö?esi
içinde olduklar?n?hissetmeleri çok önemli, ödüllerini ald?klar?nda gözlerindeki o mutlulu?u görmek, inan?n paha
?lgili K aynaklar :
biçilmez, i?te o an minik kalplerin hayat?na dokundu?unuzu hissedersiniz.
- T ürkiye?deki Gezegenevlerinin listesi: http://www.astronomi.org/?page_id=527
Haydi gelin oyunumuza ba?layal?m! - I Pone için Uygulamalar: Star Walk, Pocket Universe, Sky Map, Astronomy Events with Push, Stellarium, Mobile Sky Map, Solar Walk, Cosmographia - Android için Uygulamalar: Mobile Observatory, Google Sky Map, Stellarium, Mobile Sky Map Star Chart, Zenith Mobile Telescope - Derlemeler: -
Büyük Ay?'y?kullanarak di?er T ak?my?ld?zlar?bulmak http://www.fortworthastro.com/beginner2.html
-
Evren Ölçe?i (T he Scale of the Universe), http://htwins.net/scale2/
-
100,000 Y?ld?z (100,000 Stars), https://www.chromeexperiments.com/experiment/100000- stars
Not: "GÖZL E" Rozeti almak istiyorsan; gece gökyüzünde en az 5 tane tak?my?ld?z bulmal?s?n!
24
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
2.Ad?m: ARA?TI R! Amac?m?z 'Gökbilim nedir? K aranl?k gökyüzüne bakt???m?zda ne görürüz? gibi temel sorular?n yan?tlar?n?ara?t?rma yaparak ö?renmek. Bu süreçte izleyece?in ad?mlar: -
Bir kütüphaneye git. Orada gökbilim ile ilgili kitaplar bulabilirsin. Ya da evrenin olu?umu hakk?ndaki ke?ifleri, gezegenler, asteroidler, y?ld?zlar, galaksiler, uzay araçlar?, karadelikler ve daha birçok ?eyi inceleyebilirsin!
-
?nternetten de ara?t?rmalar yapabilirsin. Hatta bu sayd???m?z liste d???nda da farkl?birçok bilgiye internet sayesinde ula?abilirsin.
-
?nternetten videolar izle, foto?raflara bak. Art?k günümüz ça??nda bunlara ula?mak bize nefesimiz kadar yak?n, bunu unutma.
-
Bilimsel T V programlar?n?sesli yay?n (podcast) olarak dinle ya da izle. Gökbilim ile ilgili bir film izleyebilirsin ya da uzay?konu alan birçok bilim kurgu kitap bulabilirsin.
-
Üniversitelerde Astronomi Bölümlerine ait ya da bilim merkezlerinde olan bir bilim müzesini ziyaret edilebilirsin.
-
http://bit.ly/belgesel_evren2 -
Evren (T he Universe), http://bit.ly/belgesel_evren3
-
Astronomlar (T he Astronomers),
-
Evrenin Ucuna Yolculuk (Journey to the End of the Universe),
-
Hubble: 15 Years of Discovery, http://bit.ly/belgesel_hubble
-
Gezegenler (T he Planets), http://bit.ly/belgesel_gezegenler
-
Solucan Deli?i (T hrough the Wormhole),
http://bit.ly/belgesel_astronomlar http://bit.ly/belgesel_evreninucuna
http://bit.ly/solucandeligi
Astronomlara merak etti?in konular?sorarak da
Not: "ARA?T I R" Rozeti almak istiyorsan; Astronomi ile ilgili bir kitap, bir
birçok ?ey ö?renebilirsin.
dergi ya da bir internet sayfas?okumal?s?n.
?lgili K aynaklar : - I Phone için Uygulamalar: NASA Space I mages, NASA Astronomy Picture of the Day (free), Wolfram Astronomy Course Assistant - Android için Uygulamalar: NASA Space I mages, NASA
Muhte?em Amatör Astronomlar projesi için her yeni say?da önerilerimi sizlerle payla?mak istiyorum: Projeyi uygulamaya ba?lamadan önce ö?rencilerden mutlaka bir Astronomi defteri ve dosyas?yapmalar?n?isteyin. Projeyi uygulayaca??n?z süreç boyunca belirli periyotlarda, defter ve dosyalar?na, gökbilim ve uzay ile ilgili sevdi?i ve merak etti?i ?eylerin notlar?n?almalar?n?, ilgili resimler çizmelerini, bununla birlikte
Astronomy Picture of the Day
dergilerden, gazete ve internetten be?endikleri foto?raflar?dosyalar?nda
- Videolar: Science K ids, Science Daily, "Cool Cosmos: Ask an
muhafaza etmelerini önerebilirsiniz. Böylelikle ö?renci sevdi?i ?eylerin
Astronomer" Videolar?
koleksiyonunu yapmay?ö?renecek, ö?renme ve merak etme ?evki artacakt?r.
- ?nternet Siteleri: Astronomi Diyar?:
Proje ad?mlar?n?izlerken referans verilen linkleri mutlaka ziyaret
http://www.astronomidiyari.com/, Bulutsu:
etmelisiniz. ?leti?im ve sorular?n?z için bize evrenianlayalim@gmail.com
http://www.bulutsu.org/ Space Scoop (T ürkçe)
adresinden ula?abilirsiniz.
http://www.spacescoop.org/tr/
1 http://www.evrenianlayalim.org/,
- Belgeseller:
Evreni Anlayal?m projesi T ürk Astronomi Derne?i ve Bilim Akademisi
-
K ozmos: Bir Uzay Serüveni (Cosmos: A Spacetime Odyssey), http://bit.ly/belgesel_cosmos
-
Güne? Sisteminin Harikalar?(Wonders of the Solar System), http://bit.ly/belgesel_gunes
-
Evrenin Harikalar?(Wonders of the Universe),
http://www.unawe.org/
taraf?ndan desteklenmektedir. 2 http://www.unawe.org/awesome/
Bir sonraki say?m?zda yeni ad?mlarla oyunumuza devama edece?iz, bizi takip etmeye devam edin!
http://bit.ly/belgesel_evren -
Stephen Hawking ile Evrene Yolculuk (I nto T he Universe with Stephen Hawking),
/ evrenianlayalim
@evrenianlayalim
evrenianlayalim
http://bit.ly/belgesel_hawking -
Evren Nas?l ??ler (How the Universe Works),
25
gökyüzü foto?raflar? Bölüm Editörü: H. Aziz K ay?han*
Foto?r af sahibi: Abdulkadir Avize Y?ld?z foto?raflar?çekmeye yakla??k 4 y?l kadar önce ba?lad?m. 10 y?ll?k foto?raf hayat?m?n
Çek i m det ayl ar ?:
"tam da her ?ey rutine bindi art?k" dedi?im, makinam?elime dahi almad???m zamanlarda
T arih: 24 Ekim 2016
foto?rafla ilgili bir yenilik ararken gece pozlamas?ve y?ld?z foto?raflar?çekmeye ba?lad?m. O
Yer: Ba?konu? Milli Park?, K ahramanmara?
günden sonra çekti?im foto?raflar?n %90'l?k bir k?sm?y?ld?z pozlamalar?ndan olu?maya ba?lad?ve bu alanda ciddi bir birikime sahip oldum. Hatta, makinam?gündüz elime dahi
K amera: Nikon D610
almamaya, foto?raf için geceyi beklemeye ba?lad?m. Bu foto?rafta ise Zoom- in- Zoom Out
Optik: Nikon 14- 24 mm
tekni?ini kulland?m. Öncelikle ilk kareyi 33sn sabit bir ?ekilde pozlad?m, sonra lensin zoom
I SO: 2500
halkas?n?pozlama esnas?nda bir aparat yard?m?yla hareket ettirerek ikinci kareyi ald?m ve bu iki kareyi birle?tirmek suretiyle bu foto?raf?elde ettim. Y?ld?z foto?raflar?benim için art?k bir tutku ve kendimi geli?tirebildi?im kadar bu alanda geli?tirip daha güzel eserler ortaya
Poz Süresi: 33 sn x2 (kompozit) Yaz?l?m: Adobe Raw / L ightroom
ç?karmak için kar- k?? demeden havan?n güzel oldu?u bütün gecelerde foto?raf av?na ç?k?yorum. Umar?m daha iyilerini çekebilirim. * Astronom
26
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
Foto?r af Sahibi: Yalç?n Evliyao?lu Nemrut Da??'na geziyi gün bat???, do?u?u ve Samanyolu'nu görüntülemek, zaman aral?kl?
Çek i m det ayl ar ?:
çekim yapmak amac?yla ay?n gökte parlamad???, sis ve bulut olas?l???n?n dü?ük oldu?u
T arih: 28 Temmuz 2014
temmuz ay?nda planlad?m. "T anr?lar m?yoksa Samanyolu mu sonsuz?" temas?n?i?lemeyi
Yer: Nemrut Da??
amaçlam??t?m. Nedense önceden yetkililerden izin alma gere?ini görmemi?tim. Yerel yetkililerle çekim izni için anla?makta s?k?nt?çektim bu nedenle sehpam?geçiremedim,
K amera: Canon 60D
ziyaret saati bitiminden sonraya kalabilmek için de bekçilerden biraz da saklanmak zorunda
Optik: Tokina 11mm f/2.8
kald?m. Do?u platformunun alt?ndaki in?aat ?antiyesinden hafif yan ???k kirlenmesi de
I SO: 2000/3200
oluyordu. Yine de çekimlerimi yapt?m ama e?im yaln?zl?k ve mistik atmosferden etkilenince, süreyi daha da uzatamad?m. ?lk f?rsat?mda oraya tekrar gidece?im.
Poz Süresi: 19sn x 17 (kompozit) Yaz?l?m: Photoshop CS6 / Maxim DL
27
28
par?lt?lar Nuray Saatçio?lu*
Y?ld?zlar?n Uzakl???na Övgü
karga?a. an?lacak günlerim olmad?m?benim? ayaklar?m?n korkusuzca çiçeklendi?i, silah?ma yap???p sabah?n serinli?ini bekledi?im, kuzey gemileriyle sa??r oldu?um günler, sepet örmeyi unuttu?um günler olmad?m?? ey geceyi ve kahverengi bir düzeni ta??yan ellerim! yüzümün u?ultusuyla ?a??rt?n beni. o karanl?k orman?yang?na vurun. çünkü ben de kaçarken ard?mda kalanlar?yak?yorum. ama iyi biliyorum y?ld?zlar?, ama y?ld?zlar?n tanr?lar?n da üstünde parlad?klar?n?, an?lacak günlerimin gitgide yokoldu?unu biliyorum. karga?a. ve kolayca y?k?lan inançlar?m benim, benim en sa?lam ve da??n?k ellerim. sabah?nas?l tetikte bekliyorum. ?afakla damar damara sevi?ti?ini görmek için bilgeli?in. ve onar?yorum nas?l h?zla kendi gücümü. nas?l bir soylu bo?lu?a ç?lg?nca kay?yorum. ey yang?nlar art???! her yang?ndan arta kalan bir ?ey, her yang?ndan arta kalan gerçek ?ey ço?alt beni.
ismet ozel 1963
* Gökyüzü Gönüllüsü
30
gökyüzü kas?m - aral?k 2016
bulstronoca ?. Ceyhun Andaç* bir y?l?n ba?lang?c?; 19. Muhtemel en büyük K uiper K u?a??cismi olan bir cüce gezegen, yar?çap?Plüton'un üçte ikisi kadard?r (iki tane ayn?ismin yanyana durmas?ndan olu?uyor, burada biri istenmektedir); 20. Bir uzay arac?n?ya da uyduyu f?rlatmak için kald?rmak ve h?zland?rmak için gerekli olabilecek yöntemlerin tümüne/herhangi birine verilen ad; 21. Halkas?yla bilinen, Güne? Sistemi'nin en büyük ikinci gezegeni. Yukar ?dan A?a??ya:
Soldan Sa?a: 1. Yeryüzünü çevreleyen, farkl?i?levdeki katmanlar?n toplam?n?n ad?, atmosfer; 2. ?...çekim?, astronotlar?n uzay araçlar?içinde a??rl?ks?z sal?nmas?n?n sebebi; 3. ?... Superba?, Canes Venatici tak?my?ld?z?nda bir de?i?en y?ld?z isminin ön eki; 4. ?... K anunu?, iki cisim probleminde alan h?z?n?n de?i?mez olu?unu betimleyen K epler'in ikinci yasas?n?n genel ad?; 5. Frekans çizelgesinin sa? taraf?ndaki k?s?m, görüntüsüz televizyon; 6. Yörüngesi Mimas ve Enceladus aras?nda bulunan, Satürn'ün küçük do?al uydular?ndan biri; 7. ?... Y?ld?z??, gökyüzünün baz?bölgelerinde bulunan, parlakl?ü?kesin olarak saptanm??, belirli parlakl?k dizgelerine ba?lanm?? y?ld?zlara verilen ad; 8. ?...cik?, Spicule, güne?in renkyuvar?nda 500 km civar?yar?çaplar?bulunan jetler; 9. ?... Ufku?, karadelikler için yar?çap gibi kullan?lan, bildi?imiz fizi?in çal??t???son nokta; 10. ?yonlar?n, manyetik alan çizgileri üzerine efektif bir gerilim ile sa?lanan geri ça??r?c?kuvvete cevap olarak sal?nmas? sonucu ortaya ç?kan, plazma fizi?inde çokça kullan?lan manyetohidrodinamin dalga; 11. Çifty?ld?zlarda bile?enlerin kütle merkezine do?ru çizdikleri eliptik yörüngede kütle merkezinin bulundu?u oda?a en yak?n nokta; 12. Bir yerin herhangi bir andaki enlemi, ?... Enlem?; 13. ?... Etkisi?, genel görelilik sonucu ortaya ç?kan fiziksel bir etki, ya da, teleskoplarda ya da foto?raf makinalar?nda kullan?lan mercekli k?sm?n ad?; 14. I ??k vermek, ivmelenen atomalt? parçac?klar?n gerçekle?tirdii eylem; 15. ?...ku?a??K örfezi?, ay üstünde görünü?ü körfezi and?ran bir düzlük; 16. Mare I mbrium, ?... Denizi?, ay üzerindeki düzlüklerden biri; 17. ?...yuvar??, S?cakl???n gittikçe yükseldi?i, 100- 300 km aras?ndaki havayuvar?katman?; 18. ?...'n?n Do?u?u?, Günümüzde özellikle bat?için, ayn?zamanda T ürkiye için de
1. Bir y?ld?z?n bir y?lda yapt???aç?sal yer de?i?tirme; 2. Elon Mask taraf?ndan 2022'de dünyadan gidilmesi planlanan dünya d???ilk gezegen; 3. Coma ve L eo dahil binin üzerinde galaksi bar?nd?ran büyük bir süperküme, SCI 117; 4. Gökyüzü ara?t?rmalar?n?n en ba??ndan beri en sa?d?k arac?, Einstein'?n e?ip bükebildi?i, hem dalga hem parçac?k olabilen; 5. T ürümüzün bar?nmak için nice ?zd?rap çektirdi?i, Güne?'e en yak?n 3. gezegen; 6. ?... Bradbury?, özellikle 'Fahrenheit 451' roman?yla tan?nan büyük bilimkurgu romanc?s?; 7. K uantum çekim kuram?ve sicim kuramlar?n?n bir prensibi, bir hacmin, bir bölgenin s?n?r?olarak kodland??? tan?m?n?içerir; 8. Co?rafyada dört temel yönden birisi, uzakdo?udan büyük okyanusu a?t?ktan sonra ba?lar, T ürkiye boylam?na kadar devam eder; 9. Ay?n ufukta oldu?undan/gökyüzünden göründü?ünden daha büyük görünmesi; 10. Grus tak?my?ld?z?; 11. Bir gezegensel bulutsu, M97; 12. Ay?n yörünge devinimde görülen dönümlü düzensizlik; 13. Güne?in ba?lang?çtaki hali olarak dü?ünülen gaz küresi; 14. Ay?n evrelerinden biri, yeniay ile dolnay aras?nda, yar?m ay biçiminde bulundu?u hali. Bir kaç not: Bulmacay?haz?rlarken en çok Bulutsu.org'dan ve oras? üzerinden Abdullah K ?z?l?rmak'?n sözlü?ünden yararlan?yorum. T ürkçe terim yoksunlu?u sebepli yava?tan kendimi tekrar etmeye ba?lad???m?dü?ünüp bu say?da ?- i, o- ö, u- ü ve g- ?'yi birbirinin yerine kullanmak gibi bir cengaverlik yapt?m. Umar?m çok kafalar kar??maz. Geri dönü?lere her zaman aç???z. L ütfen eksik, yanl??, ya da önerilerinizi payla?maktan çekinmeyin.
GEÇEN AYI N ÇÖZÜM Ü Bulmacan?n tam çözümünü gok yu zu @t ad.or g.t r adresine isim/soyisim ve aç?k adresini gönderen iki okurumuza bir süprizimiz var!
* ?stanbul Teknik Üniversitesi Fizik Bölümü Ara?t?rma Görevlisi
31
Ocak-?ubat 2017'de
g ökyüzü
Evrenin yap?ta?lar?:
Galaksiler