RADYO ASTRONOMİ

Bu yazıyı 01.11.08 tarihin de ASART( Ankara Üniversitesi Astronomi Araştırma Topluluğu) için yazmıştım.

Kainatta mutlak sıfırdan 0 °K (-273,15 °C) farklı olan her cisim ışıma yapar. Bu ışımanın şiddeti , sıcaklığı ile alakalıdır. Bir cisim ne kadar sıcaksa yaydığı ışınım miktarı o kadar fazla, ne kadar soğuksa da o kadar azdır. Bu ışımaları daha bilimsel bir dille ifade etmeye çalışırsak , bir cismin sıcaklığı ne kadar artarsa , yaydığı ışınım frekansı o derece artar ve dalga boyu kısalır. Diğer yandan sıcaklığı ne kadar az ise , yaydığı ışınımın frekansı o kadar düşük ve dalga boyu o kadar uzun olur. İşte evrenimizde bulunan tüm gök cisimleri bu fizik yasasının etkisi altındadır. Gözümüzü gök yüzüne çevirdiğimiz vakit , yıldızların farklı renklerde olduğunu görürüz. İşte bunun sebebi sıcaklılıklarının farklı olması ve bunun sonucunda , dalga boylarının da farklı olmasıdır. Bu özellikler onların farklı renklerde görülmesini sağlar.

Şekil 1

Bizler gökyüzüne baktığımızda , aslında tüm yıldızları ve gök cisimlerini göremeyiz. Bunun sebebi elbette bazılarının bizden milyonlarca ışık yılı ötede olması. Ancak diğer bir sebebi ise onların farklı sıcaklıkta olması ve farklı dalga boylarında ışıma yapmasıdır.

Newton 1704 yılında yaptığı prizma deneyi ile görünür ışığı renklerine ayırmıştı.Bu çalışmalarını Opticks adlı eserinde toplamıştır. Şekil 1 de de göründüğü gibi tıpkı Newton’un yaptığı deneydeki gibi ışığın renklerine ayrıldığı yer aslında insan gözünün algıladığı dalga boyu aralığıdır. Bu boyut ise 380-750 nm (-nanometre- mertenin 10 üzeri -9 da biri) aralığındadır.

İnsanoğlu kainata tabiri caizse iğne deliğinin tam 3,8×10^-4 katı daha küçük bir delikten bakıyor. Yani insan gözü kainatı , tam iğne deliğinin 38000 de bir katı kadar küçük bir aralıktan izliyor. Tabi bu aralıktan baktığımızda , gökyüzünde görebildiğimiz cisimler haliyle sınırlı oluyor. İşte insanoğlu bu aralığı ne kadar genişletebilirse kainatı daha iyi görebilir ve o ölçüde evrenin oluşumu hakkında bilgi sahibi olabilir. İşte bu noktada Astronomi dallara ayrılıyor. Şekil 1 de de ifade edildiği üzere. Görünür bölgede ; Optik Astronomi, X ve Gamma ışınlarını inceleyen dedektörlerle kısa dalga boyu Astronomisi ve Radyo Dalgaları ile ilgilenen Astronomi alanı Radyo Astronomi’dir. Yazımızın başında da dediğimiz gibi kainatta mutlak sıfır noktasından fazla sıcaklığı olan her cisim ışıma yapar. Ve kuramsal olarak bu enerjiler ölçülebilir. Kainatta da sıcaklığı çok düşük olan gök cisimleri ve bizden çok uzakta olan galaksiler , yıldızlar , gezegenler , bulutsular , atarcalar optik teleskoplarımızla görülemez. Bu gök cisimlerini anlamak için Radyo Teleskoplara ihtiyaç vardır . Çünkü frekansları çok düşük dalga boyları çok uzundur. Gök cisimlerinin radyo dalgaları ile ışıma yaptığını ilk olarak 1931 de Karl G. Jansky keşfetti. Karl G. Jansky ilk olarak en güçlü sinyalini Samanyolu’nun merkezinden Sagittarius(Yay Takım Yıldızı) doğrultusundan aldı.

Karl G. Jansky’in Radyo Teleskopu

İkinci Dünya Savaşından sonra , radar tekniğinin geliştirilmesi ile radyo dalgaları ile ilgili bilinenler arttı ve Radyo Astronomi de başlı başına bir alan haline geldi.Radyo Astronomi dalı geliştikçe astronomlar evenin sınırlarını inanılmaz boyuta çıkardılar. Radyo dalgaları 1 mm -100000 km arasında dalga boyu aralığına sahiptir. Bu sayede santimetre ve milimerte boyutlarında radyo dalgaları incelenerek uzayda organik bileşikler keşfedilebilir. Bu da Yer dışı yaşam arayışlarının önü açılmaktadır. Hatta SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) gibi araştırma merkezleri çok büyük radyo teleskopları kullanarak -Allen Telescope Array , Arecibo gibi- Dünya dışı zeki yaşamları araştırmaktadır. Hatta radyo teleskopların diğer bir avantajı da küçük çaplı parabolik antenlerin birbirine bağlanması ile senkronize gözlem ler yapılabilir olmasıdır. Bu tekniğe interferometri denmektedir. Böylece ayırma gücü çok yüksek radyo teleskoplar yapılmaktadır. Dünya da bu tarz pek çok büyük radyo teleskoplar mevcuttur. Bunlardan en önemlileri VLA (Very Large Array) dır. VLA ;

Kuruluş : National Radio Astronomy Observatory

Yer : Socorro, New Mexico, USA

Koordinatlar : 34°04′43.497″N 107°37′05.819″W / 34.07874917, -107.61828306

Rakım : 2124 m (6970 ft)

Dalga Boyu: Radio Çapı 27 x 25m

Ayırma Gücü: 0.05 to 700 arcsec

Website www.vla.nrao.edu

Arecibo Gözlemevi

305 metrelik çapı ile çok hassas ölçümler alabilen Dünya’nın en büyük radyo teleskopudur.

Kuruluş Cornell, NSF

Yer: Arecibo, Puerto Rico

Radyo Dalgaboyu : (3 cm–1 m)

Yapılış Tarihi : 1963

Teleskop Stili : Küresel Reflektör

Çap : 305 m (1,000 ft)

Toplam alan : ~73,000 m², ~790,000 ft², ~18 acres

Odak Uzaklığı : 265.109 m , 869 ft 9.38 in (265.109 m)

Website www.naic.edu

ALLEN TELESCOPE ARRAY

Allen Telescope Array ile M31 Galaksisinin Galaksisinin Görüntüsü

Optik Teleskop ile M31 Galaksisinin Galaksisinin Görüntüsü

Kuruluş: SETI

Yer: Hat Creek Radio Gözlemevi, San Francisco ‘nun 290 mil kuzeyi. 350 antenli bir proje olan ATA(Allen Telescope Array) 2007 yılı itibariyle 42 antenle çalışır durumda.

Daha çok bilgi için bknz . http://www.seti.org/Page.aspx?pid=574

Website : http://www.seti.org/Page.aspx?pid=503

Dünya’da Radyo Astronomi teknolojisi İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra hızla ilerlemesine rağmen , ülkemize ancak bu teknoloji 1980 den sonra TUBİTAK projesi dahilinde 5 metrelik karbon fiber çanak ile gelebilmiştir. Buna rağmen ülkemize radyo teleskop fikrinin 30 yıllık geçmişi olmasına rağmen Dünya ile boy ölçüşemeyecek seviyededir. 1980 lerden sonra MAM Uzay Teknolojileri bölümü bir takım girişimlerde bulunsa da pek başarı sağlanamamıştır. 1998 yılından sonra Radyo Astronomi çalışmaları Erciyes Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümüne devredilmiştir. Bu bölüm ERAG projesi ile ülkemizde radyo astronomi çalışmaları yapan tek kurumdur. 12 metrelik anten ve Radome sistemine sahip “Radyo Astronomi Gözlemevi – ERAG” kurulumu tamamlanmıştır fakat donanımı ile ilgili çalışmaları devam etmektedir.Umarız ki ülkemizde de bu bilim dalına önem verilir. Çünkü eğer biz kainatı gerçekten anlamak istiyorsak ve muasır medeniyetler seviyesine , barış ve refah içinde ulaşacaksak , hatta gelecekte galaksiler arası yolculuk yapabilmek ve yeni dünyalar keşfetmek istiyorsak bu bilime dört elle sarılmalıyız. Dünyadan başka dünyalar bulabilmek ve radyo astronomi ile daha derine bakabilmek umudu ile…

Hazırlayan : Yücel Kılıç (ASART)

Kaynakça :

1. http://tr.wikipedia.org/wiki/Radyo_astronomi

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_telescopes
  2. http://fef.erciyes.edu.tr/bilesenler/Sayfa.aspx?menuid=67
  3. Türkiye’de Radyo Astronomi Çalışmaları için ; XVI. ULUSAL ASTRONOMİ KONGRESİ
    V. ULUSAL ÖĞRENCİ ASTRONOMİ KONGRESİ –Cilt 1 s.428-Prof. Dr. Mehmet Emin Özel –TÜRKİYEDE RADYO ASTRONOMİ ÇALIŞMALARININ TARİHÇESİ—http://physics.comu.edu.tr/caam/uak2008/index.php
  4. http://www.seti.org/Page.aspx?pid=574
  5. http://www.seti.org/Page.aspx?pid=503
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Very_Large_Array
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Karl_Guthe_Jansky
  8. http://en.wikipedia.org/wiki/Visible_spectrum
  9. http://radiojove.gsfc.nasa.gov/index.html
  10. http://www.amatorradyoastronomi.info/giris/index.php
  11. http://www2.jpl.nasa.gov/radioastronomy/
  12. Prof. Dr. Albayrak, B. Genel Astronomi 2 ders_isik.ppt