Filed under: Radyo Gökbilim
Kas
01

Geçmişten Bu Güne Radyo Astronomi

Heinrich Hertz 1886 yılında, laboratuarında radyo dalgalarını ilk keşfettiğinde radyo dalgalarının hayatımızda bu denli önemli bir yer kaplayacağı düşünülemezdi.Daha sonraları radyo, televizyon yayınlarında ve telsiz haberleşmesindeki istenmeyen parazitler kozmik radyo ışınımlarının keşfine yol açtı.Günümüzde ise, astronomi radyo teknolojisinden ayrı düşünülemez bir hal aldı.Bunu başlıca nedeni evrendeki elektromanyetik tayfın büyük bir bölümünün radyo dalgaboyunda olmasıdır.Radyo dalgalarının keşfi, bilinmeyen kozmik ışınlar, atarcalar, kuarsarlar gibi bir çok gökcismi ve olayların keşfine ortam sağladı.

Keşif

1927 yılında Bell Laboratuarı’nda ilk kıtalar arası telsiz-telefon bağlantısı kurulduğunda yayının kalitesini arttırmak amaçlı bazı araştırmalar yapılmaya başlandı.Nedeni bilinmeyen bir parazit nedeniyle yayının kalitesi çok düşüktü.İlk zamanlar bunun frekanstan kaynaklanabileceği düşünüldü ve frekans 60 kHz’ den 10-20 MHz’e çıkartıldı.Yinede belirgin bir düzelme elde edilemedi.Bunun üzerine bu Parazitlerin kaynağını araştırması için Karl Jansky adında bir mühendis görevlendirildi.

Jansky, antenini 360 derece dönebilen yatay bir kasnağın üzerine kurdu ve frekansı 20.5 MHz’e yükseltti.1932 yılında verdiği ilk raporunda parazitlerin kaynağının, kötü hava koşulları ve şimşekler olduğunu belirtti.Ama sonra iyi hava koşullarında yapılan ölçümlerde de aynı etkinin görülmesi üzerine Jansky çalışmalarını ilerletti ve 1933 yılında Samanyolu merkezine yakın bir bölgeden radyo ışıması geldiğini ve parazitlerin bir kısmına bunun neden olduğunu buldu.Böylelikle radyo dalgaları astronomiye girmiş oldu!

Karl Jansky

Jansky’nin teleskopu ( NRAO, Green Bank’taki maketi)

Ancak Jansky ne gözlediğini tam olarak bilmiyordu.1935 yılında tüm Samanyolunu bu radyo ışımasının sonucu olduğun zannediyordu. Işınım mekanizmalarını tam olarak bilemediği için, Samanyolunun radyo ışımasının yaklaşık 20 MHz civarında max oluğunu ve bu frekansta değil yıldızlardan ışınım almak Güneş’in bile gözlenemeyeceğini doğal olarak bilemiyordu.Jansky’nin bu buluşu uzunca bir süre ilgi çekmedi.Daha sonra bu konuya ilk ilgi gösteren radyofizikçi Grote Reber oldu.

Reber 1937 yılında bu günkü radyo teleskopların ilk örneği olan 9.5 m’lik parabol çanağını kendi imkanlarıyla evinin bahçesinde kurdu. 9 cm ve 33 cm dalgaboylarında ki ilk gözlemleri başarısız oldu.İki sene sonra daha kuvvetli bir alıcıyla 1.9 m dalgaboyunda ilk gözlemini yaptı. 1940 yılında Reber Samanyolunun ilk radyo haritasını çıkarmayı başardı.Bu dönemde astronomların antenler ve alıcılar konusundaki bilgilerinin çok yetersiz olması ve radyofizikçilerin de astronomi bilgilerinin çok kısıtlı olması sorunu söz konusuydu.Bu durum aslında pek çok raslantısal buluşun gerçekleşmesine olanak sağlamıştır.

Grote Reber

Reber’in radyo teleskopu ( NRAO Green Bank’taki maketi )

Gelişmeler

Bu durumu radyo astronominin öncülerinden John Kraus şu sözleriyle açıklamıştır ; “ Rastlantısal buluşlar ancak doğru donanımla, doğru yerde, doğru deneyi, doğru zamanda yapmakla gerçekleştirilebilir.” II. Dünya Savaşı sonunda radyo gözlemleri astronominin vazgeçilmez bir parçası olmuştu.İlk radyo gözlemcileri savaş sırasında radarların geliştirilmesinde çalışan radyo mühendisleri ve fizikçilerdi. İngiltere, Avustralya, Fransa, Hollanda, Amerika ve Kanada radyo astronominin önemli merkezleri oldular. 1946 yılında Arthur Covington Kanada da Güneş’ten gelen radyo dalgalarını 10.7cm de düzenli olarak gözlemeye başladı.Güneş’ten gelen radyo dalgaları 11 yıllık leke çevrimiyle uyuşuyordu.Hollandalı bilimciler, J.H. Oort’un öncülüğünde 7.5 m çapındaki Alman Würzburg Radarlarını kullanarak Samanyolu’nun yapısını incelemeye başladılar.

J.H. Oort

Würzburg radarlarından biri

Cambridge’de, Martin Ryle öncülüğünde yine Würzburg radarları kullanılarak parlak radyo kaynaklarının koordinatlarını belirlemek için çalışmalara başlandı ve ilk kez bir yıldız patlamasının kalıntısı Cas A radyoda ölçüldü.Ayrıca daha önce optik gözlemler sırasında varlığı bilinmeyen parlak radyo kaynağı Cyg A gözlendi.Sonrasında Cyg A’nın optik bölgede çok zayıf, uzak bir gökada olduğu belirlendi. Savaş yıllarından beri göktaşı yağmurlarının radyo yankıları olduğu biliniyordu.Atmosfere giren göktaşları sürtünmeden dolayı havadaki gazları iyonlaştırır ve radar dalgaları bu gazlardan yansır.

Cyg A süpernovası 11bin IY uzakta ve yaklaşık 300 yıl önce patladı.

Bu düşünceden yola çıkan yola çıkan Bernard Lovell kozmik ışınım yankılarını gözlemek için yola koyuldu fakat onları bulamadı.Bunun yanında fazlasıyla göktaşı yağmuru buldu, bu nedenle Manchester uzun yıllar göktaşı yağmurlarının araştırma merkezi oldu. 1952-53 yıllarında çeşitli gruplarca yapılan ölçümler, Samanyolu Merkezinin yanlış bilindiğini ortaya çıkardı ve Uluslar arası Astronomi Birliği 1955 yılında Samanyolu merkezinin Yay takımyıldızı civarında olduğunu ilan etti. Bu hızlı gelişmenin başlıca kaynakları, optik gözlemler dışında radyo gözlemlerinin yapılması ve Dünya’dan gözlenebilen elektromanyetik tayfın incelenmesiydi.Tayfın geri kalan bölgelerinden gelen ışınımlar ise atmosfer tarafından soğuruluyor yada yansıtılıyordu.Tayfın tamamına yakın bölgelerinin gözlenebilmesi ancak uzay uçuşlarıyla mümkün oldu ve böylelikle tayfın x, mor ve kızılötesi bölgelerinde de gözlem yapılabilmeye başlandı.Ama bunlar içinde evren hakkındaki bilgilerimizi en çok geliştiren radyo bölgede yapılan gözlemler oldu.

Radyo bölgesi yaklaşık olarak 15 MHz ile 600 GHz arasında tanımlanır.Ancak bu sınırlar coğrafik ve hava koşullarına göre değişilik gösterir.Örneğin deniz seviyesinde iynonosfere bağlı olarak 15 MHz den başlayıp, hava küredeki diğer elementlerden tarafından (oksijen ve su buharı) sınırlanarak 100 GHz dolaylarına kadar uzanabilir. Dağdaki bir radyo teleskopla 0.5 mm’ye kadar ölçüm yapılabilir.0.1 mm ve altındaki dalgaboylarında gözlem
yapabilmek için teleskopun bir uçağa yerleştirilmesi gerekir.

Radyo ve optik bölgeleri karşılaştıracak olursak, radyo bölgesi optik bölgeden yaklaşık 1 milyon kat daha fazla bir alanı kapsar.Bu da radyo gözlemlerinin evren bilimine ne kadar çok şey kattığının ve katacağının bir göstergesidir.

Belirli dalgaboyu aralıklarında gözlemlenen göz cisimlerinin sıcaklıkları ve türleri.

1945 yılında varlığı kuramsal olarak Van de Hulst tarafından ileri sürülen Hidrojen 21 cm çizgisinin, 1951 de Amerika, Hollanda ve Avustralya’da neredeyse eş zamanlı gözlenmesinden bu yana Samanyolu hakkında pek çok yeni bilgi edinildi. Evrenbilim tartışmalarını sonuca götürücü nitelikte etkileyen bir başka gözlemse, 1963 yılında yine radyo astronominin doğum yeri olan Bell Laboratuarında radyofizikçi Arno Penzias ve Robert Wilson tarafından yapıldı.Uzun araştırmalar sonucu 2.7 kelvin fon ışıması keşfedildi ki günümüzde bu ışımanın evrenin oluşumuna yol açan büyük patlamanın yankıları olduğu düşünülmekte.1978 yılında Penzias ve Wilson bu çalışmalarından dolayı Nobel ödülü almışlardır.

Bazı Önemli Radyo Teleskoplar

Almanya Max Planck Enstitüsü’nün 1971 yılından beri işlettiği ve sürekli güncellemelerle hala Dünya’nın en gelişmiş teleskopları arasında yer alan 100 m’lik Effelsberg Teleskopu

Effelsberg Teleskopu (100-m)

Amerika New Mexico’daki Çok Büyük Dizge (VLA) Teleskopları 25 m’lik 27 tane antenden oluşmaktadır.

VLA

Amerikan Ulusal Radyo Gözlemevi (NRAO) tarafından yapımı geçtiğimiz yıllarda bitirilen 100 m’lik Green Bank Teleskopu

Green Bank Teleskopu (100-m)

Avustralya’daki ATCA Girişim Teleskopu

ATCA

Projeler

ALMA Teleskopu (Atamaca Large Milimeter Array)64 tane 12 m çapındaki antenden oluşan uluslararası bir proje.2011 yılında tamamlanması düşünülen bu büyük girişim teleskopu, mm dalgaboyunda çalışacak gelecekteki en güçlü teleskoplardan biri olarak kabul ediliyor.

ALMA

SKA Teleskopu (Square Kilometer Array) yine bir girişim teleskopu olucak ve 0.15 ile 20 GHz aralığında çalışması planlanıyor.SKA evrende ilk oluşan gökadaların haritalarını çıkaracak, evrenin oluştuğu zamandaki H bulutlarını gözleyecek ve manyetik alan araştırmalarına katkıda bulunacak.

SKA

ARISE Teleskopunda (Advanced Radio Interferometry between Space and Earth) bir yada iki tane 25 m ‘lik antenin Dünya yörüngesine yerleştirilip yerdeki teleskoplarla beraber girişim teleskopu olarak kullanılması hedefleniyor.

ARISE bir karadeliği gözlerken

İpek Altan

EkleBunu Sosyal Paylaşım Butonu

ilgili etiketler: Sayfayı yazdır! Sayfayı yazdır!

2 Yorum

Yorum Yaz

Yorumları RSS ile takip et   TrackBack URL

Yorum yapın

yukarı