İnsanlar neyin her zaman daha büyük olmasını isterler? Tabi ki teleskopların! İnanmıyorsanız herhangi bir astronoma sorun. “Teleskoplar bizim kozmosa çevrilmiş gözlerimizdir, tabi ki onların daha büyük olmasını istiyoruz.” Kozmosu daha iyi anlamak istiyorsak, daha uzağı, daha eskiyi ve daha sönük olanı görmek zorundayız. Bunlar birbirine bağlı olgulardır. Daha uzaktaki galaksiler daha sönük, daha sönük galaksiler daha yaşlıdır. Derinlere baktıkça evren hakkındaki bilgilerimiz artar, derinlerde evrenin tarihi vardır. Teknik ayrıntıları bir kenara bırakırsak bir teleskopun temel parçası, ışığı toplayan bir mercek ya da aynadır. Ayna ya da merceğinin çapı ne kadar büyükse teleskop o kadar çok ışık toplar.
O halde ayna ya da mercek çapını büyütelim. Mesela on metreye ne dersiniz? Ya da yüz metreye? Ağanın eli tutulmaz, şunu bir kilometre yapalım. Peki, neden daha büyük olmasın? Mesela Güneş büyüklüğünde bir teleskopa ne dersiniz? Şaka yapmıyorum. 1979 yılında Stanford Üniversitesi’nden Von R. Eshleman adlı bir astronom Güneş’in kendisinin bir mercek olarak kullanılabileceğini iddia etti. Üstelik Profesör hiç de saçmalamıyordu, teorik olarak böyle bir teleskop mümkündür. Bir röportajında Prof. Eshleman, belki de galaksimizdeki bir başka uygarlığın böylesi bir teleskopu kullanarak bizi gözlemliyor olabileceğini söyledi.
Güneş nasıl bir mercek oluyor?
Einstein, Genel Görelilik kuramında kütle çekim merceklerinin mümkün olduğu iddia etmişti. Çünkü büyük kütleler etraflarındaki uzayı bükerek uzak yıldızlardan gelen ışınları odaklayabilir. Einstein’in kuramı ilk kez İngiliz gökbilimciler Frank Watson Dyson ve Arthur Stanley Eddington tarafından 1919 yılında bir Güneş tutulması sırasında yapılan bir gözlemle doğrulanmıştır. Bu gözlemin amacı, Güneş’in yanından geçen yıldız ışığındaki sapmayı ölçmekti. Sapmanın değeri Albert Einstein tarafından bir makalede öngörülmüştü ve 1915 Genel Görelilik teorisi için önerilen testlerden biriydi. Ve tabi gözlem sonuçlarının yayınlanmasının ardından Einstein dünya çapında ün kazandı. Adam haklıydı!
Kütleli cisimlerin yanlarından geçen ışınları saptırarak bir noktada odakladıkları bugün iyi bilinen bir olgudur. Bu olguya kütle çekim merceklemesi adı verilir. Günümüzde uzak galaksilerin arkasındaki daha sönük galaksileri bu etki sayesinde görebiliyoruz. Ayrıca, evrendeki karanlık maddenin miktarını ve dağılımını yine bu sayede hesaplıyoruz. Ancak ne yazık ki Dünya, Güneş’e odaklama yeteneğinden faydalanacak kadar uzak değildir. Bir yer çekim merceği olarak Güneş’in odak noktası 550 astronomik birim, yani Dünya-Güneş uzaklığının 550 katı uzaklıktadır. (Pluton’un Güneş’ten sadece 40 astronomik birim uzaklıkta olduğunu hatırlayalım.) Bu da 82 milyar kilometreye karşılık geliyor.
Bu noktaya bir alıcı yerleştirebilseydik bazı yıldızların yüz milyar kez büyütülmüş fotoğraflarını çekebilirdik—yıldızın etrafında dönen bir gezegenin yüzey ayrıntılarını görebilecek kadar. Ne yazık ki uzay araçlarının bu noktaya ulaşması bugünkü teknolojiyle 50 yıl sürmektedir. Her şeye rağmen böyle bir sonda göndersek bile, bu araç sadece bir yıldızı gözlemlemek için kullanılabilirdi—sonrasında işe yaramaz hale gelirdi. Anlaşılan bir güneşkop (Güneş’i mercek olarak kullanan teleskop) yapmanın önünde ciddi engeller var. Yine de İtalyan fizikçi Claudia Marconi 1993 yılında Avrupa Uzay Ajansı’na Focal adını verdiği bir güneşkop için bir sonda göndermeyi önerdi. Ancak, projesi reddedildi. Çünkü hedef nokta şu an Güneş Sistemi’nde en uzakta bulunan insan yapımı cisimden bile üç buçuk kat daha uzakta bulunuyordu.
Peki, Dünya’yı kullanmaya ne dersiniz?
Durun bir dakika. Dünya, Güneş’e göre çok daha “hafif” bir cisim olduğuna göre yanından geçen ışınları saptırması ölçülemeyecek kadar az olacaktır. Bu durumda odak noktası galaksinin dışına çıkar. Ama Dünya’nın bir atmosferi olduğunu unutmayalım. Atmosfer, tıpkı cam gibi davranarak ışınları kırabilir. Böylece ışınları ulaşılabilir bir mesafeye odaklayabilir. Astronomi profesörü David Kipping’in hesaplarına göre bu odak noktası tek bir nokta değildir. (Çünkü farklı rakımlarda atmosferin kırma açısı farklı olacaktır.) Ancak, Dünya’ya yakın olacaktır. Ay mesafesinden başlayıp, Ay’ın birkaç katı uzaklığa kadar yakın…
Prof. Kipping, atmosferin ışık geçirgenliğinin ışığın rengine; kırma açısının da rakıma bağlı olduğunu söylüyor. Sıfır rakımda kırma acısı bir derece civarında; odak noktası ise Ay mesafesinde olacak. Ay’a yerleştirilebilecek bir yakın kızılötesi almacı ile 40 bin kat büyütme mümkün olabilir. Ancak ne yazık ki bu rakımda görüşü engelleyen bulutlar vardır. Prof. Kipping’in hesabına göre 14 kilometre rakımda bulutlar azalır ve odak noktası da Dünya’nın Hill Tepesi içinde bulunur. (Hill Tepesi içinde bulunan bir cisim Dünya’nın sabit uydusu haline gelebilir. Bu tepenin ötesindeki cisimler Dünya tarafından yörüngede tutulamaz.) Prof. Kipping böylesi bir teleskopa Terrascope (Dünyaskop) adını vermiştir.
Dünya’nın atmosferinden dev bir teleskop: Terrascope
Eğer yapılabilirse Terrascope, Dünya’nın arka tarafına hizalanan bir yıldızın görüntüsünü 40 bin kat büyütebilir. Gözlem zamanı ise bir gün civarında olacaktır. Terraskop, 150 metrelik aynalı bir teleskopa eşdeğer görüntü kalitesine sahip olacaktır. Prof. Kipping, terraskopun bazı sınırlamaları olacağını söylüyor. Atmosfer şartlarının görüntüyü nasıl etkileyeceğini ve yıldız ışığının arka plandan nasıl ayrılabileceğini henüz bilmiyoruz. Prof. Kipping, Jüpiter ya da Venüs gibi gezegenlerin de mercek olarak kullanılabileceğini sözlerine ekliyor. Yazının başında bahsettiğimiz, güneşkop önerisini ilk kez ortaya atan Prof. Von R. Eshleman öngörülü olduğu kadar şakacı bir insandı da. Venüs’ün çok yoğun bir atmosferi olduğu anlaşıldığında şöyle demiş: “Venüs yüzeyinde duran bir insan, yoğun atmosferin mercek etkisi yüzünden kendini bir kuyunun dibindeymiş gibi hisseder. Yani Venüs sadece bir cehennem değil, aynı zamanda cehennemin dibidir.” Bu sözlerde gezegen atmosferlerinin mercek olarak kullanılabileceğine dair bir öngörü bulmak mümkündür.
Not: Bu özgün makalenin yazarının “Beyin Kırıcı” adlı bir romanı var, yazara destek olmak için satın alabilirsiniz: https://bit.ly/34gDLgA
Matematiksel