Çift Yıldızlardan Kozmik Dedektiflere: DAG ile yeni ufuklar

Birbiri etrafında dolanan iki yıldızdan oluşan sistemlere çift yıldız sistemleri adı veriliyor. Yıldızların birbirleri etrafında dolandıkları düzlem eğer Dünya’dan bakış doğrultumuzla uygun bir açıda ise kimi zaman bir yıldızın diğerinin önünden geçtiğini, yani yıldız tutulmasını gözlemleyebiliyoruz. Bu durum, yıldız sisteminin parlaklığında bir azalma olarak belli ediyor kendini.

Yıldızların, ortak kütle merkezi etrafındaki bir turunun ne kadar sürdüğünü gözlemlerle belirledikten sonra, bir sonraki tutulmanın tarihini ve saatini hesaplamak da mümkün. Türkiye’de astronomi çalışmaları uzun yıllardır yoğunluklu olarak bu gibi çift sistemler üzerine odaklanarak yıldızların fiziksel ve yörünge özelliklerinin belirlenmesi, evrimsel süreçlerinin anlaşılması gibi konularda dünya literatürüne katkı sağlamakta.

Bir yıldızın en temel özelliklerinden biri olan kütlesini, söz konusu tek bir yıldız olduğunda doğrudan ölçmek oldukça zorken, çift yıldız sistemlerinde, yıldızların birbirleri etrafındaki hareketlerini analiz ederek kütlelerini belirleyebiliriz. Bu gibi sistemler yıldızların yarıçaplarının da doğru bir şekilde ölçülmesine olanak tanır; bir yıldız diğerinin önünden geçtiğinde oluşan ışık değişim miktarı incelenerek yıldızların boyutları hesaplanabilir. Çift yıldız sistemleri çoğu zaman aynı molekül bulutundan oluştukları için yıldızlar genellikle aynı yaşa sahiptirler. Bu da gökbilimcilerin farklı kütlelerdeki yıldızların evrimini karşılaştırmasına yardımcı olur. Böylece, farklı kütlelerdeki yıldızların ne kadar hızlı yaşlandığı ve evrimleştiği hakkında bilgi edinebiliriz. Çift yıldızlardan elde edilen veriler, hem teorik yıldız modellerinin doğruluğunu test etmek için kullanılır hem de gökbilimcilerin yıldızların iç yapısı ve enerji üretim mekanizmaları gibi konuları anlamak için bu modelleri sürekli olarak geliştirmelerine ve güncellemelerine yardımcı olur. Çift yıldızların gözlemsel verileri, bu modellerin gerçeğe ne kadar yakın olduğunu da gösterir.

GİZLİ DEDEKTİF: ÜÇÜNCÜ CİSİM

Tek yıldızlar ne kadar bilgi vermeyen ketum nineler gibiyse çift yıldızlar da bir o kadar anlatmaya hazır çenebaz arkadaşlar gibidir. Bu ikiliye üçüncü bir cisim daha eklendiğinde, sahneye gizli ipuçlarını birer birer açığa çıkaran bir dedektif girmiş gibi düşünebiliriz. Üçlü ve çoklu sistemler olarak bilinen bu oluşumlar, ikili sistemlerin sunduğu bilgilerin ötesine geçerek yıldız evrimi, dinamikleri ve gezegen oluşumu hakkında benzersiz veriler sunar. Üçüncü cismin varlığını doğrudan gözlemlemek oldukça zor olsa da imkansız değildir. Astronomlar bu gizemli yoldaşları tespit etmek için neden oldukları kütleçekimsel etkileri veya parlaklık değişimlerini analiz etmeye dayanan çeşitli yöntemler kullanır. Üçüncü cismin varlığına dair ipuçları, çeşitli dolaylı yöntemlerle elde edilir ve doğrulukları yıllar boyu sürdürülen hassas gözlemlerle test edilir. Cismin yeterince parlak veya büyük olduğu durumda sistemden aldığımız toplam ışığa etkisi olabilir. Bu tür gözlemler, genellikle büyük ve güçlü teleskoplar, hassas dedektörler ve yıllar süren gözlem kampanyalarını kapsayan disiplinli bir çalışmayı gerektirir.

Bahsettiğimiz üçüncü cisim bir yıldız olabileceği gibi bir ötegezegen de olabilir pekala. Üçlü sistemin bir parçası olan gezegenin yörüngesinin kararlılığını ve yaşanabilirliğini etkileyen benzersiz dinamikler söz konusudur. Bu tür gezegenler, karmaşık kütleçekim etkilerine maruz kalır ve bu Dünya’dakinden çok farklı mevsimsel ve iklimsel koşullara yol açabilir. Bu nedenle üçlü sistemler, gezegen oluşumu ve yaşanabilirlik modellerini test etmek için eşsiz birer laboratuvar görevi görür.

Erzurum’un 3.170 metre rakımlı Konaklı Karakaya zirvesinde yer alan Doğu Anadolu Gözlemevi DAG’ın 4 metrelik teleskobu ve üzerine monte edilecek aygıtlar bu gibi sistemlerin keşfi için heyecan verici girişimlere kapı aralıyor. Nisan ayında yayınlanan çalışmada Atatürk Üniversitesi, Ankara Üniversitesi ve İstanbul Üniversitesi’nden araştırmacılar, böylesi ötegezegenleri DAG teleskobu ile doğrudan gözlemleyebileceklerine dair öngörülerini paylaştılar. Gözlemlenmesi olası cisimler listesini çoktan hazırlamış; kullanılabilecek aygıtlar ve düzenekler planlanmış.

ASTRONOMİ VE GELECEK İÇİN BÜYÜK ADIM

TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nde (TUG) bulunan 1.5 metrelik RTT150 teleskobu Türkiye’deki aktif en büyük teleskop. RTT150 her ne kadar birçok başarılı çalışmaya imza atsa da, küresel ölçekte bilimsel rekabet için yeterliliğini yavaş yavaş kaybetmekte. Öte yandan, 4 metrelik ayna çapına sahip teleskobuyla DAG, Türkiye’nin gözlem kapasitesini katlayarak arttıran bir unsur olarak sahneye çıkmaya hazırlanıyor.

Türkiye’deki teleskoplar çoğunlukla görünür ışık yani optik bölgede gözlem yapmaya odaklı ancak bu bölgede yıldız oluşum bölgeleri, gezegen sistemleri ve gökadaların merkezleri gibi yoğun toz bulutları tarafından gizlenen bölgelerin incelenmesi oldukça zor. DAG, kızılötesi dalga boyunda gözlem yapabilme yeteneği sayesinde burada önemli bir boşluğu dolduracak. Kızılötesi ışık, toz bulutlarının içinden geçerek bu bölgelerin detaylarını ortaya çıkarabildiği için, yıldız oluşum süreçleri, gezegenlerin ve ötegezegenlerin atmosferleri gibi konularda önemli araştırmalar yapılması da mümkün olacak.

Türkiye’de DAG dışında hem aktif optik hem de adaptif optik sistemlerine aynı anda sahip başka bir teleskop veya gözlemevi bulunmuyor. Bu sistemler, gözlemsel sapmaları minimuma indirebilecek, özellikle büyük teleskoplar için tasarlanan ve üretimi oldukça maliyetli, ileri teknolojiler. Türkiye’deki diğer gözlemevleri, genellikle daha küçük çaplı optik teleskoplara ev sahipliği yaptığı için aslında bu tür kompleks teknolojileri gerektirmiyor. Bu nedenle, DAG, bu teknolojileri bünyesinde barındırmasıyla Türkiye astronomi alt yapısında benzersiz bir konuma sahip. Hem bu özellikler, hem bu özelliklerin geliştirilmesinde multidisipliner işbirlikleri DAG’ı Türkiye’nin gelişmiş ve geleceğe yönelik araştırma kurumlarından biri haline getiriyor. Türkiye astronomisi için bu dev adımın, yalnızca ülkemizde değil dünya çapında da yankı uyandırması umuduyla artık gözler DAG teleskobundan gelecek ilk ışık haberinde.