Hayat | Konular | Kitaplık | İcatlar | İletişim
Teleskop Nasıl Çalışır?
Teleskop Nasıl Çalışır?
Teleskop (Yunanca tele = uzak ve skopein = bakmak), uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı bir rasathane cihazıdır.
Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan doğruya gelen, gözle görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar kainat hakkında bilgi toplamak için çok lüzumlu delillerdir. Bu deliller ya klasik manada optik teleskoplarla veya çok daha modern radyo teleskoplarla incelenir.
Aynaların ve merceklerin optik özellikleri İslam alimleri tarafından çok önceleri biliniyordu. Teleskopun ilk şeklinin tarifi Türk İslam alimi Ebü’l-Hasan (971-1029) tarafından yapılmıştır. Ebü’l-Hasan, teleskobu uçlarında mercekler (adeseler) bulunan bir boru şekliyle tarif etmiştir. Bu konuda İslam bilginlerinin sayısız çalışmaları olmuş ve astronomi ilmi çok gelişmiştir. Galilei’nin Avrupa’ya teleskopu tanıtmasıysa 1609 yıllarında olabildi.
Teleskop yapı olarak objektif, oküler ve bu mercekleri muhafaza eden bir tüpten meydana gelmiştir. Objektif cinsine göre iki tür teleskop vardır. Uzaydan gelen ışıklar teleskop içinde bir aynaya çarpıp, prizmadan geçtikten sonra göze geliyorsa bu türe yansımalı teleskop denir. Uzaydan gelen ışıklar merceklerden doğrudan geçip göze geliyorsa bu türe de kırılmalı teleskop adı verilir.
Teleskopun gücü, topladığı ışık miktarıyla orantılıdır. Teleskopun objektif çapı büyüdükçe ışık toplama kabiliyeti artar. Mesela, 50 mm çaplı bir teleskop 5 mm çaplı gözbebeğine oranla (50/5)² veya 100 kat daha çok ışık toplar. Teleskoplarda yansıma kayıpları olabileceği için bu miktar yüzde on kadar azalır. Astronomlar parlaklık farklarını logaritmik artan değerler şeklinde tarif etmişlerdir. Parlaklıktaki 100 kat fark, teleskop skalasında 5 değeriyle görülür. Karanlık gecede insan gözü ışık şiddeti 5 değerli yıldızı görebilir. Kaliforniya’daki Palomar Dağında bulunan Hale Teleskopu objektif çapı 5 metredir. Bu teleskop göze nazaran bir milyon kat ışık toplar.
Teleskopta teşekkül eden görüntünün netliği atmosferin menfi yönde etkisine bağlı olarak değişir. Teleskoptaki kararlılık 2 yay saniyesi için geçerlidir. Atmosfer şartları, bazan bu açıyı 0,25 yay saniyeye kadar düşürür. Bu durumda inceleme yapılan yıldız değil de yakınındaki yıldıza ait görüntüler kaydedilebilir.
Teleskopta görülebilecek bir cisim aşağıdaki formülle ifade edilir:
Yay derecesi = 2,5 · 106 · λ / a
λ radyasyonun dalga boyu ve a teleskop objektif açıklığıdır.
Teleskopun ışık toplama gücüyle büyütme gücü farklıdır. Teleskopun büyütmesi teleskop odak uzaklığının oküler odak uzaklığına oranıdır.
Gök cismini inceleyen teleskopun dünya dönüşünü takip edecek yukarı aşağı ve yana hareket etmesi için takip düzenleri vardır. Hareketlerin çok hassas olması gerekir. Atmosfer etkilerinin de hesaba katılarak teleskop konumuna hareket verilir. Teleskop hareketleri modern teleskoplarda elektronik devreler ve bilgisayar yardımıyla yürütülür.
Radyo teleskoplar yapı olarak optik teleskoplara benzer. Uzaydan gelen elektromanyetik yayınları alabilmek için 100 metre çapında antenler kullanılır. Anten, ışığın ayna vasıtasıyle odaklanması biçiminde elektromanyetik yayını, odakları ve çok hassas radyo alıcılarında yükseltilerek incelenmesine imkan tanır.
Cassegrain Teleskobu
1983 sonlarında uzay ilim adamları uzun mesafeleri daha hassas görebilmek gayesiyle çok maksatlı uzay teleskopunu dünya etrafındaki yörüngesine oturttular. Uzay teleskopu, ışığı toparlayan 2,4 metre boyunda Cassegrain reflektörü yardımıyla ultraviole astronomisinde çığır açmıştır. Bu proje NASA (National Aeronautics and Space Agency) ile ESA (European Space Agency)’nın ortak yapımıdır.
Uzay teleskopunun faaliyete geçmesiyle
Gözlemler yer yüzeyinden 500 km yükseklikten gece-gündüz devam eder.
* Atmosferin yuttuğu bazı elektromanyetik radyasyonlarla ultraviole ve infraruj ışınların bir kısmı tespit edilir. Yer yüzünden en yüksek dağ tepesinden dahi bu radyasyonlar kaydedilmemektedir.
* Atmosferin özelliği dolayısıyle cisimlere ait görüntülerin birbirine etkisi ortadan kalkar. Böylece küçük bir cisimden gelen ışığın teferruatlı incelenmesi mümkün olur.
Uzay teleskopu dört ana sistemden meydana gelir:
* Teleskop, ışığı toplayıp cihazlar bölümüne gönderir.
* Cihazlar bölümü, teleskoptan gelen ışığı analiz eder.
* Jeneratör, güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirerek teleskop ve cihazları besler.
* Kontrol sistemleri, ısı ve elektrik kontrolunu yapar, dünya ile irtibat sağlar.
Uzay mekiği aracılığıyla yörüngeye yerleştirilen uzay teleskopunun çalışma süresi 15 senedir. Her 2,5 senede bir astranomlar tarafından ara bakımlarının yapılması gerekmektedir. Büyük onarımlar için uzay mekiği aracılığıyla dünyaya geri getirmek de mümkündür.
Uzay teleskopunun cihazlar bölümü ilmi araştırmaların yapılmasına yarayan 5 cins cihazdan meydana gelmiştir:
* Geniş sahalı gezegenler kamerası. Bu kameranın görevi gezegenler arası kozmik mesafelerin tespit edilmesi ve gezegenlerin fotoğraflarının çekilmesidir.
* Zayıf görüntüler kamerası. Bu kameranın görevi 120 ile 700 nm (denizmili) dalga boyundaki ışıkları tespit etmektir. Bu ışıklar dünya yüzeyinden en kuvvetli teleskoplarla dahi görülemez. Bu cihaz böylece galaksilerdeki yıldızların mesafelerini tayin etmekte kullanılacaktır.
* Zayıf görüntü spektrometre. Bu cihaz 70 nm dalga boyundaki ışıkları analiz eder. Aktif galaksi merkezlerinin fiziki ve kimyevi yapıları incelenir.
* Yüksek güçlü spektrometre. Dalga boyu 110 ile 320 nm olan ışıkları analiz eder. Yıldızlararası gazların bileşimlerini ve fiziki durumlarını incelemeye yarar. Büyük kızıl yıldızlarda kütle kaybolmasının tespiti bu spektrometreyle yapılabilmektedir.
* Yüksek süratli fotometre. Bu cihaz uzaydaki muhtelif ışık kaynaklarının şiddetini galaksi ışıklarından süzerek ölçmeye yarar. 120 nm dalga boyundaki ışıkları 1/1000 saniyede filitreliyebilir. Atmosfer böyle bir ölçüme hiçbir zaman müsade etmez.