Gökbilimciler, burada Wilson Dağı Gözlemevi'den görülen Uçucu (Altair) yıldızının tayfını ölcmek için ışık ölçümünü kullandılar.
|
Uzaktaki bir yıldızın yörüngesinde bulunan Dünya boyutundaki küçük bir gezegenin
resmini çekmek çok zor bir iştir. Küçücük gezegen çok soluktur; çünkü kendi
kendine parlamaz ve yalnızca yıldızından gelen ışığı yansıtır. Ayrıca, bu
küçük gezegen çok daha parlak olan yıldızına o kadar yakın görünür ki, birbirlerinden
ayırt etmek neredeyse imkansızdır. Eğer bu yabancı dünyaların nasıl göründüklerini
öğrenmek istiyorsak geleneksel teleskoplardan daha
farklı yöntemler geliştirmeliyiz. Bu yöntemler arasından "optik girişim ölçümü" adı
verilen bir tanesi, NASA'nın yeni dünya araştırmalarında anahtar teknolojilerden
biri olarak belirlendi.
Esasen optik girişim ölçümü, çok sayıda teleskoptan gelen ışığı çok daha büyük
tek bir teleskobun yapabileceği bir işi gerçekleştirmek üzere birleştirir.
Bu durum, ışık dalgalarının girişimi olarak da adlandırılan etkileşim sayesinde
mümkün olmaktadır. Dalgaların etkileşimi parlak yıldızların kör edici parlaklığını
etkisiz hale getirmek için de kullanılabilir, mesafeleri ve açıları hatasız
olarak ölçmek için de. Girişim ölçümü ifadesinin İngilizce karşılığı olan
Interferometry kelimesinin kendisi de bu fikri tanımlamaktadır : interfere
(girişim) + measure (ölçmek) = girişim ölçümü.
Radyo dalgalarının girişim ölçümü, uzak gökadaların yapılarını yaydıkları radyo
dalgaları aracılığıyla gözlemlemek amacıyla neredeyse yarım yüzyıldır kullanılmaktadır.
Fakat, optik dalga boylarında girişim ölçümünü gerçekleştirebilmek için gereken
yöntemler, yani bilgisayar kullanımı ve son teknoloji ışık algılayıcıları
ancak son 15 yıl içerisinde olgunlaşmıştır.
Aşağıdaki bölümler, optik girişim ölçümünün ilkelerini daha detaylı anlatmaktadır.
Işık ve Dalgalar
Görünür ışık ve radyo dalgaları, aynı tayfın farklı kısımlarını temsil ederler.
Her ikisi de saniyede yaklaşık 300.000 kilometre hızla ilerler ve okyanuslardan
tanıdığımız dalgalarla aynı nitelikleri taşırlar. İşte girişim ölçümünü
mümkün kılan şey, ışığın bu dalgalı doğasıdır.
Girişim ölçümünü anlayabilmek için gereken iki anahtar sözcük, dalga boyu ve genliktir.
Bir dalganın "boyu", komşu iki dalga tepesi arasındaki uzaklıktır.
Bir dalganın tepesindeki sörfçü olduğunuzu ve bir arkadaşınızın da tam arkanızdaki
dalganın tepesinde olduğunu hayal edin; bu durumda üzerinde ilerlediğiniz dalganın
boyu sizinle arkadaşınız arasındaki uzaklık kadardır. Işık için farklı dalga
boyu farklı renk demektir. Kırmızı ışık mavi ışıktan daha uzun dalga boyuna sahiptir.
İkinci anahtar sözcük büyüklük veya dalganın genliğidir. Genlik, bir dalganın
en altından tepesine kadar olan yüksekliğin yarısı kadardır. Parlak ışıklar
sönük ışıklardan daha büyük genliğe sahiptir.
Eğer iki ışık ışını birbirlerini mükemmel derecede örterse, birlikte şaşırtıcı
bir şekilde etkileşir. Dalgalardan birinin tüm zirveleri ikinci ışın ile
aynı dalga boyuna sahip olduğu için, her iki dalganın zirveleri birbirleriyle
aynı hizaya gelebilir. Bir ışının her bir dalga tepesi diğer ışının tepeleriyle
çakıştığı için, bu iki dalga büyüklüğü birbirine eklenerek iki kat büyüklüğe
erişir ve sonuç olarak çok daha parlak tek bir ışık ışını ortaya çıkar. Bu
olaya yapıcı müdahale adı verilir (Muhtemelen, müdahale etmenin yapıcı bir
şey olarak kabul edildiği tek zaman da budur!).
Bununla birlikte, eğer biz ışık ışınlarından birinin yerini yalnızca yarım dalga
boyu kadar değiştirirsek sonuç çok farklı olacaktır. Bu durumda, dalgalardan
birinin tüm tepeleri diğer dalganın dip noktalarıyla çakışacak ve iki ışın
birbirlerini dengeleyecektir. Aniden iki ışık ışını karanlık anlamına gelecektir.
İki ışık ışınına yapılacak çok ince ayarlamalarla ışığı karanlığa ve sonra tekrar
ışığa çevirebiliriz. Örneğin gökbilimciler, bir girişim aracını parlak bir
yıldızdan gelen ışığı engelleyecek şekilde ayarlayarak, bu yıldızın yörüngesinde
dolanan soluk gezegenden gelen ışığı görebilirler.
Optik girişim ölçümünün nasıl olup da yıldız ışığını etkisiz hale getirip, yakın gezegenlerin ve
diğer özelliklerin gözlenebilmesine izin verecek biçimde kullanılabileceği konusunda daha fazla bilgi için,
Teknoloji > Görüntüleme Yöntemleri bölümüne bakınız.
|