Evrenin Keşfi Tüm Yazılar

Kızılötesi Avcısı: Spitzer Uzay Teleskobu

ş
Hazırlayan: Reyhan Çelik

Işık, elektromanyetik spektrumda farklı dalga boylarına göre sıralanmıştır ve her bir dalga boyu farklı enerjiye sahiptir. Dalga boyu düşük olan ışık daha enerjiktir. Ve de astronomlar gökyüzünü, sadece görünür ışıkla değil, Spitzer gibi farklı dalga boylarında ışığa duyarlı teleskoplarla da gözlemlerler.

Elektromanyetik dalgaların isimleri en düşük enerjili olandan en yüksek enerjili olanına göre şu şekildedir: Radyo Dalgaları, Mikrodalgalar, Kızılötesi Dalgalar, Görünür Bölge Işınları, Morötesi Işınlar, X-ışınları ve Gama Işınları. Bu dalgaların toplam enerjisini meydana getiren enerji parçacıkları ise fotonlardır. Elektromanyetik dalgaların uzayda bir noktadan başka bir noktaya ilerlemesi de bu fotonların dalgalarla birlikte taşınmasıyla olur.

Gözlerimiz foton adı verilen bu temel parçacığa karşı duyarlıdır çünkü, fotonlar gözümüzdeki retinada bulunan ışığa duyarlı reseptörleri uyarmaya yetecek kadar enerjiktir. Fakat bu, gözümüzün elektromanyetik spektrumdaki tüm dalga boylarını algılayabileceği anlamına gelmez. Çıplak gözümüzle ancak spektrumun görünür bölgesindeki dalga boylarına sahip fotonları algılayabiliriz. Görünür bölgenin dışında kalan kısımlardaki ışığı ancak teleskoplarla -o dalga boyuna göre ayarlanmış filtrelerle- görebiliriz. Uzayda konuşlandırılmış, bu farklı dalga boylarından aldığı ışımalara göre gözlem yaparak, gün geçtikçe yeni keşiflere imza atan ünlü ‘büyük gözlemevi’ teleskoplarımız vardır.

Cassiopeia A Bulutsusu’nun Spitzer tarafından alınmış kızılötesi fotoğrafı.

Bu konuda hiç kuşkusuz aklımıza ilk gelen Hubble Uzay Teleskobu’dur. Fakat diğerlerinin de hakkını yememek adına bugün Spitzer Uzay Teleskobuna değinmek istedik. Hubble, Spitzer gibi göz bebeği teleskopların ardında yatan bir isim vardır. O da Lyman Spitzer.

Lyman Spitzer, Yale ve Princeton’da okumuş, astrofizik eğitimi almış ve araştırmalarının çoğunu yıldızlararası maddeyi inceleyerek gerçekleştirmiştir. Bugün biz onu Hubble Uzay teleskobunun fikir babası olarak tanırız. Spitzer, 1946 yılında NASA’ya, atmosferimizin bulanıklaştırma etkisinden kurtulmuş bir uzay teleskobu yapılmasını önermiştir. Bunun üzerine de ajans, aralarında Hubble’ın da olduğu dört adet büyük uzay gözlemevini yapmıştır. Diğerleri ise Compton Gamma-Işını Gözlemevi (CGRO), Chandra X-Işını Gözlemevi ve Kızılötesi Uzay Teleskobu Tesisi (SIRTF). SIRTF, zaman içinde zaman içinde Spitzer’ın adını almıştır.

Spitzer Uzay teleskobu uzaydaki nesnelerden kızılötesi ışınımda görüntü alır. Kızılötesi (IR veya Infrared) ışınım, ısıtma yoluyla olan, yararlı etkisi sonucu genellikle ‘ısı radyasyonu’ olarak adlandırılan ve tıp, teknoloji gibi birçok alanda kullanılan ışınımdır. Yine birçok uzay ajansı Dünya’yı algılayabilmek için kullandıkları / gönderdikleri teleskoplarını atmosferik olaylar, hava durumu, okyanus sıcaklıkları ve yüzey değişiklerini gözlemlemek amacıyla IR dedektörleriyle donatmaktadırlar.

Astronomide, yakın, orta ve uzak kızılötesi olmak üzere üç tür kızılötesi incelenir. Yakın ve orta bir IR dedektörü ile yıldızlararası toz bulutlarının içi görülebilirken, uzak kızılötesinde galaksimizin düzlemi parlak bir şekilde görülebilir.

Orion takımyıldızı yönündeki ünlü Atbaşı Nebulası’nın infrared dalga boyunda (solda) ve görünür ışık dalga boyunda (sağda) alınmış iki görüntüsü. Ifrared dalgaboyu ile, bulutsunun içindeki oluşma aşamasında olan yıldızları seçebiliyoruz.

2003 yılında NASA tarafından uzaya fırlatılan Spitzer Uzay Teleskobu, yakın, orta ve uzak kızılötesi ışınlara duyarlı olmak üzere geliştirilmiştir ve 3-180 mikron dalga boyları arasında yayılan kızılötesi ışığın tayfını tespit eder (Mikron: bir metrenin milyonda biri büyüklüğünü ifade eden mikroskobik ölçü birimidir).

Kızılötesi yakalayıcısı olan bu gözlemevi, 0.85 metre çapında bir teleskop ve soğutulmuş bir vaziyette bulunan üç bilimsel aygıta sahiptir. Spitzer’ın, cihazlarını en soğuk şekilde muhafaza eden sıvı helyumu bittiğinde esas görevi son bulmuş olsa da, halen veri göndermeye devam etmektedir. 2003 yılından beri birçok keşfi vardır fakat, en sonuncusu; diğer gözlemevleriyle birlikte yapmış olduğu kuytuda bir yerlerde saklanmış olan Trappist-1 adlı cüce yıldızın yörüngesindeki bizleri bir hayli heyecanlandıran 7 ötegezen. Spitzer’in ismine, bu keşifle aşina olduk.

Ayrıca, Spitzer 2005 yılında uzak yıldızların yörüngesindeki iki Güneş Sistemi dışı gezegenden (ötegezegen / exoplanet) gelen ışığı doğrudan tespit eden ilk teleskop olmuştur. En büyüleyici gözlemlerinden birinde, evrendeki en eski yıldızlardan gelmesi muhtemel olan bir ışık yakalamış ve yine güneşdışı bir gezegenin meteoroloji haritasını ortaya çıkarmıştır.

Spitzer

Spitzer’in gözünden, kızılötesi dalga boyunda Sombrero Galaksisi.

Optik teleskoplar, yıldız doğumu bölgelerini görüntülediğinde yalnızca yıldız ışığıyla hatları belirginleşmiş karanlık bir sütun görürken, kızılötesi-etkin bir teleskop olan Spitzer, kızılötesi ışığın avantajlarını kullanarak toz bulutlarından içeri girer ve yıldız embriyolarını, yeni doğmuş yıldızları gözler önüne serer.

Spitzer dışında uzaya fırlatılmış olan kızılötesi ışınları algılama yeteneğine sahip başka gözlemevleri de vardır fakat, bunların içinde Spitzer’ın en büyüğü olduğunu ekleyelim. Göreve devam eden ve görevi bitmiş olan bu gözlemevlerinden bazıları şunlardır:

Hawaii (Gemini, IRTF), Şili (VISTA, Gemini), Wyoming (WIRO), Herschel Uzay Gözlemevi, Geniş-Alan Kızılötesi Araştırma Kaşifi (WISE) ve Kızılötesi Astronomi Uydusu (IRAS).

IRAS, Amerika Birleşik Devletleri, Büyük Britanya ve Hollanda tarafından yapılan uzaydaki ilk IR gözlemevidir ve 1983 yılında on ay boyunca gözlem yapmıştır. Yaptığı birçok çalışmanın yanı sıra, Samanyolu’nun merkezini tespit etmek için gaz ve toz bulutlarının içine dalmıştır.

Reyhan Çelik

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Reyhan Çelik

İstanbul Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Mezunu. Usturlab Atölyesi ve Ali Kuşçu Uzay Evi’nde astronom olarak görev yapıyor.