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.
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. Detaylar için: Radyo Dalgalarından Gama Işınlarına: Elektromanyetik Dalgalar Nedir?
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, 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.
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.
2016’da inşa edilen FAST, 500 metre çapındaki bir çanağa sahiptir. Bunun sonucunda Arecibo‘yu geride bırakarak “dünyanın en büyük radyo teleskobu” olmuştur.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- What Are Radio Waves?; yayınlanma tarihi: 28 Şubat 2019; Bağlantı: https://www.livescience.com
- China’s 500-Meter FAST Radio Telescope is Now Operational; Yayınlanma tarihi: 20 Ocak 2020; Bağlantı: https://www.universetoday.com
- What Is Radio Astronomy and What Is Its Significance.. Yayınlanma tarihi: 17 Ocak 2022; Bağlantı: https://www.scienceabc.com/
- How a scientist in a potato field founded the field of radio astronomy. Yayınlanma tarihi: 3 Haziran 2021; Bağlantı: https://massivesci.com
Matematiksel
