Dünyanın En Büyük Radyo Teleskopu FAST

Çin 500 metrelik çanak antenle dünyanın en büyük radyo teleskopunu inşa etti. 185 milyon dolarlık FAST uzak galaksilerde yıldız doğuran soğuk hidrojen bulutlarını, kendi çevresinde hızla dönen nötron yıldızlarını (atarcalar) ve dünya dışı zeka sinyallerini (ET) arayacak.

Üstelik iki tane

Star Wars serisinin en sevdiğim esprilerinden biri, Bölüm 1’deki hain uzaylılarının Sith lordu Sidious’un çömezi Darth Maul’la tanıştıkları sahnedir. Şeytanla pazarlığa giren Neymoydyalı subay yeni Sith lordunu görünce “Şimdi iki tane oldular” diye yakınır.

Çinliler de 500 metre çanak antenli FAST’ten bir değil, iki tane inşa ediyor! Hem de Batı dünyasının 300 metrelik en büyük radyo teleskopu Arecibo’nun ödeneksizlikten hurdaya çıkması tartışılırken.

İlgili yazı: İlk Temas >> Uzaylılar dünyayı ziyaret ederse nasıl anlaşacaksınız?

 

Uzaylıların izini arayacak

Radyo teleskoplar iki parçadan oluşuyor: Çanak ve anten. Yansıtıcı görevi gören çanak radyo sinyallerini çanağın merkezindeki antene odaklıyor.

FAST için bunun önemi büyük; çünkü Çinliler her ne kadar kundağı motorlu döner teleskop yapmasalar da bu eksikliği telafi etmenin bir yolunu buldular ve 500 metrelik dev çanak anteni tıpkı İzmit körfezini geçen Osman Gazi köprüsü gibi askılı halatlarla “asma köprü” mantığıyla inşa ettiler.

Kısacası 300 metrelik Arecibo’nun çanağı sabitken ve radyo dalgalarını sadece tek yönde (yukarı doğru) odaklarken, FAST çanağını halatlarla esnetip kenarlarından bükmek ve çanağın eğimini 40 derece değiştirerek radyo teleskopu parabolik aynaya dönüştürmek mümkün.

 

Bu ne demek?

Dünyamız küre şekilli olduğu için uzaydan gelen radyo dalgalarının açısı radyo teleskopların bulunduğu enleme göre değişiyor. Ayrıca radyo dalgaları atmosferden geçerken ışık ışınları gibi kırılıyor. Bu da sinyal kaybına yol açıyor ve kimse uzayda kütleçekim dalgaları arayan yeni teleskopun miyop olmasını istemez!

Çinliler 500 metrelik dev teleskopa motor takıp döndüremeyecekleri için FAST’ı doğal kireçtaşı vadisindeki büyük bir çukura inşa ettiler; ancak, kenarlarından kabloyla direklere bağladıkları sabit çanak anteni gerekirse plastik tabak gibi bükülüp esneyecek şekilde tasarladılar.

Böylece FAST’ın içbükey çanağı sinyalleri netleştirmek için 40 derece esniyor ve uzak yıldızlardan gelen radyo dalgalarını daha net algılıyor (teleskop bir tür gözlük takıyor diyebiliriz). 🙂

İlgili yazı: Dev Macellan Teleskopu Gözünü Açıyor

 

185 milyon dolar

Sadece 185 milyon dolara, yani bir Amerikan F-22 Raptor hayalet avcı uçağı fiyatına mal olan FAST’ın yansıtıcı çanağı 4500 adet üçgen şekilli paneli bal peteği gibi birleştirerek inşa edildi. Böylece Çinliler dünyanın en büyük ve en duyarlı radyo teleskopuna kavuşmuş oldu ki bu da Çin’e beyin göçünü hızlandıracak.

Elbette bilimsel araştırmalar ülke sınırlarını aşıyor. Bu yüzden, “Sorun yok; Amerika da gelecek kuşak parçacık hızlandırıcısını inşa etmek yerine, bu parayı başka araştırmalara kaydırıp İsviçre’deki CERN’e fizikçi göndermeye karar verdi. Her ülke her şeyi yapmak zorunda değil” diyebilirsiniz.

Evet, ama Amerikalılar CERN’e gidiyor ve oradaki tesisleri kullanıyorlar. Şimdi de radyo astronomideki en hassas çalışmalar için Çin’e gitmek zorunda kalacaklar ve tıpkı CERN üyesi ülkelerin yaptığı gibi, bu alandaki bilimsel gelişmelerden önce Çin yararlanacak (Bu konuda Türkiye CERN koordinatörü Prof. Dr. Serkant Çetin ile yaptığım söyleşiyi Popular Science Türkiye’nin gelecek sayısında okuyabilirsiniz).

İlgili yazı: Fizikte Kriz: Süpersimetri CERN Testini Geçemedi

 

2500 nötron yıldızı

Dünya’yı yok etmeye tek bir nötron yıldızı yeter ama FAST, Samanyolu’nda yılda en az 2500 yeni nötron yıldızı gözlemleyecek. Bunlar atarcalar, yani kendi çevresinde saniyede onlarca veya yüzlerce kez dönen genç ve enerjik nötron yıldızları.

Atarcalar süper güçlü manyetik alanlarıyla kutuplarından uzaya ışık hızına yakın hızlarda gaz jetleri püskürtüyor ve bunların yol açtığı gama / X-ışınları bize ulaşana kadar enerji kaybederek radyo dalgalarına dönüşüyor. Biz de bunları FAST gibi radyo teleskoplarla görüyoruz (enerji kaybı dalga boylarının uzamasına neden oluyor).

5 yılda inşa edildi

Amerikalılar 5 yılda Jüpiter’e Juno uzay sondasını gönderdiler. Bu arada Çinliler de FAST’ı inşa ettiler ve yetmedi, ikincisine başladılar. Üstelik FAST 1000 ışık yılı menzilde radyo sinyalleri dinleme kapasitesine sahip; yani telsizle bize merhaba diyen uzaylılar varsa onların mesajlarını da arayacak.

İlgili yazı: Güneş Yaşlanıyor ve Güneş Lekeleri Kayboluyor

 

Kütleçekim dalgaları

Her ne kadar kütleçekim dalgalarını doğrudan gözlemlemek için Amerika’daki LIGO gözlemevini kullanmamız gerekse de Çin’in FAST radyo teleskopu ve inşa edilmekte olan kardeşi birlikte çalışarak bir girişimölçer oluşturabilir, böylece düşük frekanslı kütleçekim dalgalarının sinyalini de alabilirler.

Sonuçta kütleçekim dalgaları uzayı büküyor ve uzaydan geçen radyo dalgalarını çarpıtıyor. Bu tür düşük frekanslı çarpılmaları 300 metrelik Arecibo çanak anteni bile göremez, ama 500 metrelik FAST görebilir. Kütleçekim dalgaları Evren’in oluşumuyla ilgili bilgi verdiği için elimizde büyük bir fırsat var.

İlgili yazı: Einstein ve Dünyayı Değiştiren Denklem >>Genel görelilik teorisi 100 yaşında

 

Neden çukura yaptılar?

İlk bakışta doğal bir çukura çanak anten döşemek tıpkı Grek amfitiyatrolarında olduğu gibi inşaat maliyetlerini düşürür diyebilirsiniz. Bu sayede stadyum inşa eder gibi büyük yapı elemanları, inşaat iskeleleri ve taşıyıcı kolanlar kullanmamıza gerek kalmaz. Ancak Çin’deki bir çukura radyo teleskop inşa edilmesinin sebebi başka:

Süper hassas radyo teleskoplar aynı zamanda radyo, televizyon, telefon ve telsiz sinyallerine karşı da hassas olacaktır. Bu sebeple çanak anteni parazitten (ortam gürültüsü) korumanız gerekiyor. Bunu nasıl yapacaksınız? Tabii ki radyo teleskopu korunaklı bir çukura inşa edeceksiniz.

Peki çevresi 1600 metre olan bu çanak anteni parazitten korumak için Çin hükümetinin civar köylerdeki 9000 kişiyi boşalttığını biliyor musunuz? Çinliler 10 km çapındaki herkesi yerinden ettiler; ama onları suçlamayın. Bugün nereye radyo teleskop dikseniz civar köyleri boşaltmak zorundasınız.

Ancak, insanları yerinden ediyorsanız onlara yeni yer göstermeli ve istimlak bedeli ödemelisiniz. Bu hassas bir konu ve aşağıda anlatacağım gibi, Arecibo emekliye ayrılsın diyenler de radyo teleskopların çevreye verdiği zararı buna sebep gösteriyor.

İlgili yazı: Paris’te Küresel Isınma Duracak Yalanı >> 2045’te Dünya sıcaklığı 2 derece artacak

 

Neden nötron yıldızları?

Çin Ulusal Gökbilim Gözlemevleri kurumunda araştırma asistanı olarak çalışan Yue Youling konuyla ilgili açıklamasında, “Atarcaların temel fiziğini anlamak Evren’i oluşturan büyük patlamayı anlamamızı sağlayacak” diyor.

Çin’in diğer bir amacı da dünya dışı uygarlıkların sinyallerini dinlemek ve Uzayda yalnız mıyız? Sorusunu cevaplamak. FAST proje lideri Nan Rendong’un dediği gibi:

“Dünyanın en büyük tek açıklıklı radyo teleskopu olan FAST aynı zamanda şehir iletişiminin parazit yapmadığı sessiz bir bölgede yer alıyor ve böylece Arecibo’dan 5-10 kat uzaktan gelen dünya dışı uygarlık sinyallerini de algılayabilir.”

İlgili yazı: Stephen Hawking Evrenin Haritasını Çıkarıyor

 

Bilim ve demokrasi

Çin’in bilim ve teknolojide Batının önüne geçmesini isteyen Çin Komünist Partisi başkanı Xi Jinping ise hemen tüm devlet adamları gibi iddialı konuşarak “Çin 2049’da bilimde dünya lideri olacak” diyor.

Çin’in bilime büyük yatırım yaptığını düşünürsek aslında makul bir süre veriyor. Ancak bu yetmez: Gelişmekte olan ülkelerde sosyal çatışma istemeyen dünya liderleri, bilimsel yatırımlar kadar özgür internet kullanan demokratik refah toplumlarını da yatarım yapmak zorundalar; çünkü bilimsel ilerleme önünde sonunda demokrasiyi beraberinde getiriyor.

İlgili yazı: İnternet Özel Hayatı Nasıl Yok Etti? >> 50 Resimle Gizliliğin Doğumu ve Ölümü

 

Arecibo’nun sonu

1963 yılında inşa edilen 305 metrelik Arecibo radyo teleskopu bu ay dünyanın en büyük teleskopu unvanını FAST’e kaptırdı.

Ancak asıl kötü haber, 1974’te kütleçekim dalgalarını ilk kez dolaylı olarak gözlemleyen fizikçilere Nobel ödülü getiren ve 1992’de Güneş Sistemi dışındaki ilk gezegeni keşfederek astronomide yepyeni bir ana bilim dalı açan Arecibo’nun hurdaya çıkacak olması:

Tesisin ana para finansörü olan Ulusal Bilim Vakfı (NSF), televizyonda ilk Kozmos belgeselini sunarak kitleleri popüler bilimle tanıştıran astronom Carl Sagan’ın süper gerçekçi bilimkurgu romanı Mesaj’ın film uyarlamasında da adı geçen Arecibo’nun geleceğinin belirsiz olduğunu söyledi.

İlgili yazı: Uzayda Uzaylı Göstergesi Dyson Küresi mi Var? >> Kepler teleskopu uzak yıldızda ne buldu?

 

Bugün karar veriliyor

7 Temmuzda (bugün yapılacak) toplantıda “Arecibo Gözlemevi’nin çevreye potansiyel etkileri ve işletilmesiyle ilgili öneriler değerlendirilecek.” Bu önerilerden biri de radyo teleskopun havayı ve yeraltı sularını kirlettiği için kapatılması.

Bütçe meselesi

“Arecibo’nun çevreye zararlı olduğunu yeni mi anlamışlar?” derseniz kısaca para yok diyebilirim. Batı ülkeleri içindeki bulundukları ekonomik kriz nedeniyle yeni gözlemevleri inşa ederken eskilerini gözden çıkarmak zorunda kalıyor.

Örneğin NSF, Şili’nin Atacama çölündeki Büyük Milimetre ve Milimetre Altı Teleskop Ağına da para ayırmak zorunda. Bu durumda sadece Arecibo ile yapılabilecek keşifler gözden çıkarılıyor. Tabii Çin’in FAST radyo teleskopu boşluğu dolduracak, ama önce Çin için dolduracak!

İlgili yazı: Şemsiye Teleskop Starshade

 

2010’dan beri bütçe artmıyor

Hükümetler her şeye zam yapar, ama bilimsel araştırma bütçelerini sabitlemekte üstlerine yoktur. Bunun Batıda farklı olduğunu sanmayın. Kepler uzay teleskopunu kullanan bilim insanlarının NASA yöneticilerini televizyonda kısıtlı bütçe yüzünden nasıl azarladığını görseniz şaşarsınız!

NSF’nin bütçesi de 2010’dan beri atmıyor ve bu şartlar altında 1963’te çevreciliğin adının bilinmediği zamanlarda inşa edilmiş eski bir teleskopu çevreye zarar vermeden işletmesi zor.

Yılda 8,2 milyon dolar

NSF Arecibo’ya yılda 8,2 milyon dolar ayırıyor ki bu da teleskopun toplam bütçesinin üçte ikisi. Geri kalan üçte biri NASA sağlıyor ve özünde dev bir radar olan Arecibo’yu hem asteroit madenciliği için ön çalışma yapmak hem de Dünya’ya yakın asteroitleri tespit etmek amacıyla kullanıyor (gezegenimize çarpacak asteroitlere karşı erken uyarı sistemi).

İlgili yazı: Asteroitten Uzay Gemisi Olur mu?

 

Sökmesi 100 milyon dolar

Porto Riko, İstanbul-İzmir otoyolu için 700 bin zeytin ağacı kesen güçlü Türkiye olmadığı için NSF, Arecibo teleskopunu kapatırsa inşaatı sökmek ve çevreyi eski ormanlık haline geri döndürmek zorunda. Restorasyon için 100 milyon dolar harcaması gerekecek ki bu da teleskopun 10 yıllık işletme masrafına denk.

Tucson, Arizona’daki Ay ve Gezegen Laboratuarı’ndan (LPL) Ellen Howell, “Öyle ya da böyle, NSF Arecibo’nun işletme masraflarını başkasına devretmeye kararlı” diyor. Aslında bu iş 2007’den beri tartışılıyor. NSF 2007’de yaptığı toplantıda Arecibo bütçesini 2011’de 4 milyon dolara düşürmek istemiş, ama internette başlatılan Arecibo’yu Kurtarın kampanyası buna mani olmuştu.

Oysa Amerika açısından asıl kriz Arecibo’ya ek olarak Batı Virginia Green Bank teleskopu ile ülkedeki Çok Uzun Menzilli Temel Teleskop Ağının da bütçesinin yetersiz olması. Sonuç olarak bilim evrensel bir araştırma alanı ve Amerika’nın bilimde geri kalması dünyanın da geri kalmasına yol açacak.

İlgili yazı: Dünyada Neden Deprem Oluyor?

 

Özel sektöre devredilsin

Şimdi bunu dillendirmeye başladılar: Arecibo’yu özel sektöre devredelim diyorlar, ama bundan saçma bir şey olamaz: Özel sektör sadece kâr amaçlı araştırma yapar ve gözlemevlerini özel sektöre devretmek moda olursa dünyadaki bütün bilimsel çalışmalar zarar görür.

Kütleçekim dalgaları

Oysa Wisconsin–Milwaukee Üniversitesi astronomu Xavier Siemens’in dediği gibi, Arecibo’yu düşük frekanslı kütleçekim dalgalarını dolaylı yollardan gözlemlemek için kullanmak mümkün.

Hatta Arecibo’yu FAST teleskopu ve kardeşiyle birlikte kullanarak küresel bir gözlem ağı kurabiliriz. Bunun için LIGO kütleçekim dalgalarının yönünü gösterir, radyo teleskoplar da oradan geçen radyo dalgalarının çarpılmasına bakarak detaylı gözlemler yapar.

İlgili yazı: Uzaya Merdiven Dayadık >> 2035’te uzaya asansörle çıkacağız

 

Nötron yıldızları

FAST ve Arecibo radyo teleskopları sadece atarcaları araştırmakla kalmayacak, nötron yıldızlarına bağlı kütleçekim dalgalarını da araştıracak.

Nitekim LIGO gözlemevi de önce kara delik çarpışmalarına değil, nötron yıldızı çarpışmalarına bağlı kütleçekim dalgalarını tespit etmek için inşa edilmişti; çünkü Evren’deki nötron yıldızı sayısı yıldız kütleli kara delik sayısından fazla. Siemens bu yüzden isyan ediyor:

“Beni en şaşırtan şey tam da kütleçekim dalgalarının keşfedildiği günlerde NSF’nin dünyanın en duyarlı [ikinci] radyo teleskopunu kapatarak bizi kütleçekim dalgası gözlemleri için birkaç yıl beklemeye zorlaması. Yeni teleskoplar inşa edilene kadar bekleyeceğiz yani… Şaka gibi!”

İlgili yazı: Evren’in En Hızlı Yıldızı

 

Bilimsel gerileme

Arecibo’da 20 yıl çalışan ve 2008-2011 arasında tesisin direktörlüğünü yapan Michael Nolan’a göre asıl sorun bürokrasi: “NSF’nin Atmosfer, Yer ve Uzay bilimleri bölümünde Arecibo bütçesini savunan iki arkadaşımız emekli oldu. Bu da sesimizi duyurmamızı engelliyor.”

Anlaşılan Amerika gittikçe Türkiye’ye benziyor: Bize yıllarca demokrasi ithal eden Amerika şimdi bizim gibi sorunlarla uğraşıyor, ama özünde bilim kaybettiği için buna sevinmemek gerekiyor.

İlgili yazı: Hubble’ın Sürgün Yıldızları uzayda yalnız patlıyor

 

FAST ve uzaylılar

Neyse ki Çin FAST radyo teleskopuyla kardeşini inşa ederek günü kurtardı ve şansımıza güçlü radyo teleskoplar için sadece Çin’e bağımlı değiliz.

Facebook’un milyarder yatırımcılarından Yuri Milner (hani şu Uluslararası Uzay İstasyonu’na şişme modül gönderen çılgın Bigelow’a rakip Milner) Çığır Açıcı Dinleme projesi kapsamında dünya dışı zeka araştırmalarına 100 milyon dolar yatırdı.

Ancak, bir ülkedeki seçmenlerin bilimsel projelere destek vermesini istiyorsak öncelikle insanları yerinden etmeyen ve çevreyi kirletmeyen tesisler inşa etmeli, eğitimle refah toplumuna yatırım yapmalıyız. Yoksa bilimsel düşünme yerine kapkaççı mantığa hapsolur ve duble otoyollar inşa ederken yan yol yapmadığımızdan Osman Gazi köprüsü çıkışında bayram trafiğine takılırız.

Bu durumda en büyük beklentimiz Arecibo yönetimi, Milner ve Çin’in birlikte çalışarak FAST teleskoplarını kullanması. Böylece dünya dışı zeka varsa keşfedebilir ve kütleçekim dalgalarıyla Evren’in sırlarını aydınlatabiliriz.

360 derece FAST