Dev Macellan Teleskopu Gözünü Açıyor >> Bu teleskop Evren’in başlangıcını görecek

Astronom Wendy Freeman ve ekibi Güney Amerika’da dünyanın en büyük teleskopunu inşa ediyor. Hubble’dan 10 kat yüksek çözünürlüğe sahip Dev Macellan Teleskopu (GMT), Evren’in doğumundan kalan ilk ışığı görecek ve belki de uzayda hayat bulacak.

Şili, Atacama Çölü’ndeki Las Campanas tepesine inşa edilen ve 43 metre yüksekliği ile Özgürlük Heykeli’ne yetişen GMT, Evren’in doğumundan kalan ışığı toplayacak 25 metrelik bileşik aynasıyla dünyanın en büyük optik teleskopu olarak kayda geçiyor.

 

En keskin göz

Kurak Atacama çölünde yıldız ışığını bulandıran havanın inceldiği 3550 metre irtifaya kurulan 22 bin tonluk kundağı motorlu bu gözlemevi, kendi çevresinde bir bütün halinde dönerek Evren’in en uzak galaksilerini gözlemleyecek. Dev Macellan Teleskopu insan gözünden 20 milyon kez hassas olacak.

ABD Carnegie Bilim Enstitüsü tarafından işletilecek olan teleskop 1 milyar dolara yaklaşan maliyeti ile uluslararası bir konsorsiyum tarafından finanse ediliyor.

İlgili yazı: Şemsiye teleskop Aragoskop

 

1 milyar dolarlık oyuncak

Bir bakanımıza göre “kalem efradı yetişmesin” diye özellikle geri bırakılan Türkiye’de yaşadığımız için bu paranın bir teleskopa nasıl harcanabildiğini merak ediyorsanız ve Evren’in başlangıcını görmek yeterli sebep değilse GMT müdürü Pat McCarthy’nin kendi sözlerinden alıntı yapabiliriz:

“Türümüzün özünde evreni keşfetmek ve yeni cevaplar bularak kim olduğumuza anlam vermek var. Uzak bir dağın tepesinde son derece gelişmiş teknolojilerle bu maceranın peşinden koşmak harika bir şey.”

Hem astronom hem ustabaşı

GMT inşaat ekibini yöneten astrofizikçi Wendy Freeman da TEDGlobal 2014’te yaptığı konuşmasında “Bu teleskop sayesinde belki de ilk kez Güneş Sistemi dışında hayat bulacağız” dedi.

 

 

Neden dev teleskop?

İki nedeni var aslında: 1) Evren’de çok uzakları görmek ve saniyede 300 bin km ile sınırlı olan ışık hızı sayesinde Evren’in başlangıcına göz atmak için. 2) Özellikle de galaksilerin ve galaksileri bir arada tutan süper kütleli kara deliklerin milyarlarca yıllık sürede nasıl oluştuğunu anlamak için.

Freeman ve ekibi, GMT ile doğanın sırlarını çözeceklerini umuyor ve Evren’in genişleme hızını en doğru şekilde ölçmek istiyor: “Çünkü ne zaman daha büyük teleskoplar inşa etsek Evren hakkında yeni bir şeyler öğrendik. Her defasında yeni şeyler keşfettik.”

İlgili yazı: Dünya’ya en çok benzeyen gezegen bulundu

 

Bal peteği aynalar

2021’de kullanıma girecek olan GMT, bilimde çığır açan gelecek kuşak süper teleskop serisinin ilk örneği ve bunu da bal peteğine benzeyen altıgen parçalardan oluşan mühendislik harikası dev aynalarına borçlu:

Nitekim GMT’nin aynalarını oluşturan parçaların her biri bugünkü teleskop aynalarından daha büyük. Şöyle söyleyelim: Teleskopun teknik adıyla “eksen dışında” bulunan 6 adet aynası var. Resimde gördüğünüz gibi, bu aynalar teleskopun dönme ekseninde yer alan ana aynanın çevresinde bal peteği gibi diziliyor.

Hubble’dan 10 kat hassas

Aynaların çapı 8,4 metre ve ortadaki ana aynayla birlikte 24,5 metre genişliğindeki dev bir bileşik ayna oluşturuyor. 368 metrekarelik alanıyla başlı başına ofis büyüklüğündeki bileşik ayna, Evren’in doğumundan kalan soluk ışığı toplayarak uzayın derinliklerini görecek ve belki de üzerinde hayat olan öte dünyalar bulacak.

 

Dev Macellan Teleskopuyla Evren’in keşfi

 

Nasıl çalışıyor?

Evren’in başlangıcından gelen ışık merkezdeki aynayla birlikte 7 parçadan oluşan bileşik aynadan sekecek ve yine 7 parçadan oluşan daha küçük ikincil aynalara ulaşacak. Ardından, küçük aynalardan da sekerek merkezdeki ana aynada yer alan elektronik göze (CCD) ulaşacak.

CCD ya da teknik adıyla yük eşlemli aygıtlar, bugünkü dijital kameraların ve akıllı telefon kameralarının ışığı gören elektronik gözleridir.

Dev Macellan Teleskopu’nun ortasında da süper hassas bir CCD bulunuyor. Aynalar yıldız ışığını CCD’ye odaklıyor ve bu CCD Evren’in detaylı fotoğraflarını çekiyor.

 

 

Aynalar için yeni teknoloji geliştirdiler

GMT’nin birincil aynaları Tucson, Arizona’daki Steward Gözlemevi Ayna Laboratuarı’nda (SOML) imal edildi. Modern cam mühendisliğinin en büyük başarısı olan aynalar çok kesin ölçülere göre içbükey olarak üretildi.

Yüzeyinde defo bulunmayan kusursuz aynalar o kadar iyi parlatıldı ki görünür ışığın farklı dalga boylarını tek tek yakalayabiliyor

 

 

Dev gibi ama süper hafif

Kusursuz aynaların yüzeyindeki en büyük pürüz 1 cm’nin sadece 390 binde biri kadar! Üstelik bu aynalar boyuna göre süper hafif, çünkü yandan bakınca kalın görünseler de içleri boş. Bu da onları oldukça hafifletiyor.

O kadar camı nasıl üflediler?

Dev aynaları Şişecam ustaları üflemedi elbette. Bunun yerine, fırından yeni çıkan ve pişmaniye şekeri gibi ağdalı akan sıcak cam elyafı (içbükey bir kalıbın içine) tıpkı pasta kreması gibi sarmallar çizerek döşendi.

Özel makineler tarafından krema gibi döşenen aynalar daha üretim aşamasında içbükey olarak imal edildi. Bu nedenle, aynaları inceltip şekle sokmak amacıyla uzun uzadıya perdahlamak gerekmedi ve perdahlamak yerine parlatılan aynalar kusursuz bir yüzeye sahip oldu.

 

 

Dev fanlar soğuttu

Ancak marifet bu kadar hassas ayna üretmek değil. Asıl marifet içi boş süper aynaların hassasiyetini korumak. Bunun için de fabrikada özel bir teknik uyguladılar:

Gece olunca soğuyan havada aynaların çarpılıp deforme olmasını önlemek amacıyla üstlerine dev vantilatörler yerleştirdiler. Fanlar aynaların her yerini aynı anda aynı hızda soğutarak deformasyonu önledi.

Kusursuz ayna

 

Esnek optik

Ya da teknik adıyla “uyarlanabilir optik teknolojisi”, Dev Macellan Teleskopu’nun en gelişmiş yanı ve GMT insan gözünden 20 milyon kez hassas olmasını buna borçlu. Uyarlanabilir optik teknolojisi nasıl çalışıyor derseniz hemen yanıtlayalım: Teleskopun ikincil aynaları oynar başlıklı imal edildi.

Bunlar yüzlerce küçük yayın üzerinde oynuyor ve bal peteği şeklinde üretildikten sonra yapboz parçaları gibi birleştirildikleri için tek bir büyük ayna oluşturuyor.

Bu esnek ayna, atmosferden geçerken bulanık hale gelen yıldız ışığını netleştirmek amacıyla tıpkı kulak zarı gibi titriyor. Böylece ışığı Hubble uzay teleskopundan 10 kat iyi seçiyor.

 

 

Kurak çöl, kuru hava

Atmosferik türbülansı sıfırlayan sistem özel bir yazılımla kontrol ediliyor. GMT’nin bu konudaki en büyük yardımcısı ise yılın 300 günü hiç yağış almayan süper kurak Atacama Çölü: Kuru havada su buharı olmadığından yıldız ve galaksi fotoğrafları bulanık çıkmıyor.

Dev Macellan Uzay Teleskopu görünür ışıkta çalışan en hassas teleskop olarak hem Evren’in ilk ışığını görecek hem de 1500 ışık yılı mesafeye kadar öte gezegenlerin net fotoğraflarını çekecek. Böylece biz de yabancı dünyalarda hayat olup olmadığını anlayacağız.

İlgili yazı: James Webb kızılötesi uzay teleskopu uzayda hayat olan gezegenler arayacak

 

Astrofizikçi Wendy Freeman’ın TEDtalk 2014 konuşması

¹http://www.gmto.org/news/