Radyo Astronomi Nedir? Radyo Teleskop Ne Amaçla Kullanılır?

Evreni tüm bütünlüğü ve ihtişamıyla gözlemleyebilmek için, sadece gece gökyüzünde neyin ortaya çıktığını değil, aynı zamanda gök cisimlerinin neden yapıldığını da bilmemiz gerekir. Evrendeki her nesne, kendisini oluşturan parçalar hakkında aslında çok şey anlatır. Geçmişteki varsayılan olayların kanıtını verir ve gelecekte ortaya çıkabilecek olayları da gösterir.

Radyo Astronomi, uzaydaki nesnelerin radyo frekanslarını inceleyen astronomi dalıdır. Bu nesneler tarafından yayılan radyo dalgaları, onların yapılarını anlamamızı sağlar. Radyo teleskopları, Evrenin nasıl var olduğu, nasıl geliştiği ve nereye gittiğimiz hakkında bize bir fikir verir. Galaksilerin merkezlerinde bulunan kara delikleri anlamamızı sağlar. Optik bir teleskop ile gözlemlememiz mümkün olmayan, evrenin en uzak köşeleri hakkında fikir edinmemizi sağlar. Tüm bunları mümkün kılan ise Karl Guthe Jansky ( 1905- 1950) adında astronomi alanında çalışmış bir fizikçidir.

Radyo Dalgaları Nedir? Varlığını Nasıl Keşfettik?

Radyo dalgaları, en çok televizyon, cep telefonları ve radyolar gibi iletişim teknolojilerinde kullanımlarıyla bilinen bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Bu cihazlar radyo dalgalarını alır ve ses dalgaları oluşturmak için bunları hoparlörde mekanik titreşimlere dönüştürür.

Işığın görünen spektrumu, elektromanyetik spektrum de­nilen bir dalga boyu skalasının bir parçasıdır Gözle gö­rülen ışık dahil tüm elektromanyetik ışımalar elektriksel ve manyetik dalgalanmalardan oluşur.

Radyo dalgaları, ışık dalgaları gibi elekt­romanyetik spektrumun bir parçasıdır. Ancak radyo dal­gaları gözle görünemezler ve dalga boyları çok daha geniş­tir. Işık dalgalarının dalga boyları milimetre­nin binde biriyken radyo dalgalarının boyları birkaç mili­ metre (mikrodalga), birkaç metre (FM radyosu dalgaları) veya birkaç yüz metre (AM radyosu dalgaları) civarındadır.

1870’lerde James Clerk Maxwell, radyo dalgalarının varlığını öngörmüştü. 1886’da Alman fizikçi Heinrich Hertz, Maxwell’in teorilerini geliştirdi. Hertz, kontrollü radyo dalgalarını ileten ve alan ilk kişi oldu. Bu nedenle bir EM dalgasının frekans birimi yani saniyede bir devir günümüzde hertz olarak adlandırılmaktadır.

Günümüzde Samanyolu galaksisinin merkezinin yoğun manyetik alanları olduğunu ve bunların çok hızlı hareket eden elektronlarla etkileşime girip sürekli radyo dalgaları yaydıklarını biliyoruz. Bunu da Karl Guthe Jansky’e borçluyuz. Jansky, zamanın ötesinde bir araştırmacıydı. Aslında onun dönemindeki astronomların radyo teknolojisi hakkında bir fikirleri yoktu. Hatta onun açtığı yolda ilerlemeye de başlangıçta sıcak bakmamışlardı. Ancak aslında onu da bu başarıya ulaştıran şey bilimde bir çok defa karşımıza çıktığı gibi sonsuz merak ve biraz da şanstı.

Radyo Teleskopların Doğuşu

İlk transatlantik telefon görüşmesi 1927’de yapıldı. Bu radyo dalgaları sayesinde mümkün oldu. Ancak görüşmelerde ortaya çıkan parazit netliği engelliyordu. Bu telefon görüşmesinin üç dakikası 75 $’dan (günümüzde yaklaşık 1000 $) yapılmaktaydı. Dolayısıyla hizmet sağlayıcılar için bu önemli bir sorundu. Bu yüzden Bell Laboratuvarları uzun mesafe rad­yo görüşmelerine parazit yapan doğal radyo dalgası kay­nağını araştırmaya başladı. Bu iş de genç Karl Guthe Jansky’e verilecekti.

Jansky radyo dalgalarının doğal kaynaklarını bul­mak için yapılmış anten üzerinde düzenlemeler yapıyor. Sonucunda tüm bu gelişmeler Jansky’nin azmi ile başladı. Şimdilerde, anteninin bir kopyası, Batı Virginia’daki Green Bank Gözlemevi’nin arazisinde duruyor.

Jansky, aylar boyunca farklı yerlerden ve farklı kuvvetlerde gelen radyo parazitlerini dinledi. Zamanla parazitlerin üçe ayrıldığını fark et­ti. Bunların bir kısmı yakınlarda ya da uzakta gerçekleşen fırtınalar ile ilişkiliydi. Ancak zayıf bir parazitin kaynağını anlayamamıştı. Kendisi bu parazitin kaynağını uzun süre araştırdı. Sonunda Jansky parazitin Samanyolu’nun merkezinden geldiğini fark etti. Sonucunda bu durumun tek açıklamasının, galaksimi­zin radyo dalgaları üretmesi olduğu anlaşıldı.

Jansky sonuçlarını 1933’te Nature’da yayınladı.  Elbette galaktik merkezden gelen bu radyo dalgalarının tesadüfi keşfi kamuoyuna bir düre etkiledi. Ancak keşifle ilgili heyecan çabuk söndü. Aslında bu keşif radyo astronomisi biliminin temellerini oluşturacaktı. Bu sayede astro­nomlar bilinen elektromanyetik dalga boylarının ötesi­ne bakarak evren hakkında daha fazla şey öğrenebilecek­lerini anladılar.

Radyo teleskoplar, yıldızlar, galaksiler ve karadelikler gibi evrendeki radyo kaynaklarından gelen radyo dalgalarını algılamak için anten ve radyo alıcılarını kullanır.

Aslında her türlü ışık dalga boyunu incelemek, modern astronominin en önemli kurallarından olmuştur. Günümüz astronomları sadece radyo teleskopları değil, kızılötesi teleskoplar, X-ışını teleskopları ve başka ekipmanlar kullanarak tüm elektromanyetik spektrumundaki dalga boylarını inceleyebilmektedir.

Dünyanın En Büyük Radyo Teleskopu Nerededir?

Bilim insanlarının, 1940’lı yıllardan itibaren birçok küçük radyo teleskobunu bir araya getirerek çok daha büyük çaplı tek bir radyo teleskobu ile alınabilecek görüntüler elde edebildiklerini fark etmeleri ile radyo astronomi alanında çok ciddi mesafeler kat edilmiş durumda.

Günümüzde interferometri denen bir yöntem ile birden fazla teleskop bir araya getirilerek çok büyük çaplı bir teleskop olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem, yalnızca radyo astronomisinde değil, optik gözlem için kullanılan aynalı teleskoplarda da uygulanır.

2016’da inşa edilen FAST, 500 metre çapındaki bir çanağa sahiptir. Bunun sonucunda Arecibo’yu geride bırakarak “dünyanın en büyük radyo teleskobu” olmuştur.

Radyo Teleskobu FAST
Dünyanın en büyük radyo teleskopu olan Five- hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST), Çin Uluslararası Astronomi Gözlemevi’ne ait. Şu anda dünyadaki en büyük radyo teleskop olan FAST, en büyük ünvanını Porto Rico’daki Arecibo Gözlemcisi’nden aldı.


Kaynaklar ve ileri okumalar:

Matematiksel

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz