Teleskop

Teleskop veya ırakgörür, uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı, bir rasathane cihazıdır. 1608 yılında Hans Lippershey (Hollandalı gözlük üreticisi) tarafından icat edilmiştir ve 1609 yılında Galileo Galilei tarafından ilk defa gökyüzü gözlemleri yapmakta kullanılmıştır. Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan gelen görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar; kozmos hakkında bilgi toplamak için çok gerekli kanıtlardır. Bu kanıtlar, klasik manada optik teleskoplarla ya da çok daha modern radyo teleskoplarla incelenir.
Teleskop yapısı
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 yansıtıcı teleskop denir. Uzaydan gelen ışıklar merceklerden doğrudan geçip göze geliyorsa bu türe de kırıcı teleskop adı verilir.
Teknik özellikleri
Teleskobun gücü, topladığı ışık miktarıyla orantılıdır. Teleskobun 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 Dağı'nda bulunan Hale Teleskobu'nun objektif çapı 5,1 metredir. Bu teleskop göze nazaran bir milyon kat ışık toplar.
Teleskopta teşekkül eden görüntünün netliği atmosferin menfi yönde etkisine bağlı olarak değişir. Teleskoptaki kararlılık iki yay saniyesi için geçerlidir. Atmosfer şartları, bazen 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 görevleri: radyasyon toplama, çözümleme ve büyültmedir. En önemli görevi ise radyasyon toplamadır. Teleskopta apertür adı verilen mercek ya da objektif aynasının ışık toplama yüzeyi arttıkça ışık toplama gücü de artar.
Gök cismini inceleyen teleskobun 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.
Yapısına göre optik teleskop çeşitleri
Kırılmalı teleskop (refraktör-mercekli teleskop): En eski ve ilk bulunan teleskop türüdür. Günümüzde de halen kullanılmaktadır. Burada ışık bir mercekten kırılarak geçmektedir. Başta tek elemanlı objektifler kullanılarak bu teleskoplar imal edilmekteyken akromatik merceklerin bulunması ile akromatik olarak imal edilmeye başlanmıştır. 3 elemanlı apokromatik hatta 4 elemanlı süper akromatik objektifli olanları da vardır.
Newton'un aynalı teleskopu: Isaac Newton'un tasarlamış olduğu teleskopta sistem şöyledir: borunun aşağı tarafında bir içbükey objektif aynası bulunur. Bu ayna ışığı kırar ve borunun başlangıç kısmındaki herhangi bir odak noktasında toplar. Bir düz ayna 45 derecelik bir açıyla odağın ön tarafına yerleştirilmiştir. Bu ayna görüntüyü gözetleme deliğindeki mercek üzerine yansıtır.
Cassegrain aynalı teleskop: Bu sistemde ışık Newton modelindekinden daha fazla bir uzaklık katetti, çünkü Guilliame Cassegrain ışık demetini kendi üzerine katlama sanatını keşfetti. Böylece ışığın kendini bir noktada toplamasına gerek kalmadı. Yani teleskop, kendi içinde oldukça uzun bir odak uzaklığına kavuştu da denilebilir. Bu sistemde apertürün merkezinde de bir delik bulunmakta. Işık sisteme girdikten sonra objektif tarafından odak noktasının önündeki aynaya düşürülür. Bu ayna, görüntüyü apertürün merkezinde bulunan delikten geçirecek şekilde yansıtır ve objektifin arkasında bulunan gözetleme kısmının merceği üzerine gönderir.
Coude aynalı teleskop: Bu teleskop, Cassegrain teleskopuna bir ayna daha ekleyerek yapılmıştır. Amaç, çok daha uzun bir odak uzaklığı elde etmektir. Yine objektifdeki deliğin önüne konan bu ayna, ışığı kırıp teleskop altında bulunan gözetleme bölümündeki mercek üzerine düşmesini sağlar. Böylece teleskop ışık kaynağını izlediği sürede astronomların da odakta bulunan ağır ve kompleks ölçüm aletlerinin yerlerini değiştirmelerine gerek kalmaz.
Katadyoftrik (hem aynalı hem mercekli) sistemler: Aynalı ve mercekli teleskoplar gökyüzünün iyi incelenmesi adına tek başlarına yeterince iyi göstermemektedir. Mercekli teleskoplar büyük bir alanı gösterebilir, fakat gece görüşlerini o kadar da iyi yansıtamaz. Gece çekilen fotoğraflar genelde çok koyudur. Aynalı teleskoplar ise renk hataları yapmamalarına mukabil gösterebildikleri alan sınırlıdır. Bu sebeplerden dolayı hem ayna, hem mercek bulunduran katadyoftrik sistem oluşturulmuştur. Schmidt teleskobu bu özelliğe sahip olarak yıldızların, meteor ve benzerlerinin incelenmesinde oldukça faydalı bir sistemdir.
Büyük teleskoplar
Dünyadaki en büyük yansıtıcı teleskop, Hawai'deki W. M. Keck Rasathanesi'nde bulunan Manua Kea teleskobudur. Burada çapları 10 m olan, her biri 36 adet altıgen şeklinde bilgisayar kontrollü aynaya sahip ve büyük bir yansıtıcı yüzey oluşturmak amacıyla birlikte çalışan iki tane teleskop vardır. Dünya'daki en büyük kırıcı teleskop ise Wisconsin'deki Yerkes Rasathanesi'nde bulunan yalnızca 1 metrelik bir çapa sahip Williams Bay'dir.
Radyo teleskopları
Radyo teleskopları, yapı itibarıyla optik teleskoplara benzer. Uzaydan gelen elektromanyetik yayınları alabilmek için 100 metre çapında antenler kullanılır. Anten, ışığın ayna vasıtasıyla odaklanması biçiminde elektromanyetik yayını, odakları ve çok hassas radyo alıcılarında yükseltilerek incelenmesine imkan tanır.
Uzay teleskopları
1983 sonlarında uzay bilim insanları, uzun mesafeleri daha hassas görebilmek gayesiyle çok maksatlı uzay teleskobunu Dünya etrafındaki yörüngesine oturttular. Uzay teleskopu, ışığı toparlayan 2,4 metre boyunda Cassegrain reflektörü yardımıyla ultraviole astronomisinde çığır açmıştır. Bu proje, NASA ile ESA'nın ortak yapımıdır.
Uzay teleskobunun faaliyete geçmesiyle:
Gözlemler yeryüzeyinden 500 km yükseklikten gece-gündüz devam eder.
Atmosferin yuttuğu bazı elektromanyetik radyasyonlarla morötesi ve kızılötesi ışınların bir kısmı tespit edilir. Yeryüzünden en yüksek dağ tepesinden dahi bu radyasyonlar kaydedilmemektedir.
Atmosferin özelliği dolayısıyla cisimlere ait görüntülerin birbirine etkisi ortadan kalkabilir. Böylece küçük bir cisimden gelen ışığın teferruatlı incelenmesi mümkün olur.
Uzay teleskobu 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 kontrolünü yapar, Dünya ile irtibat sağlar.
Uzay mekiği aracılığıyla yörüngeye yerleştirilen uzay teleskobunun çalışma süresi 15 yıldır. Her 2,5 senede bir astronomlar tarafından ara bakımlarının yapılması gerekmektedir. Büyük onarımlar için uzay mekiği aracılığıyla Dünya'ya geri getirmek de mümkündür.
Uzay teleskobunun cihazlar bölümü ilmi araştırmaların yapılmasına yarayan beş cins cihazdan meydana gelmiştir:
Geniş sahalı gezegenler kamerası: Bu kameranın görevi, gezegenler arası kozmik mesafeleri tespit edip gezegenlerin fotoğraflarını çekmektir.
Zayıf görüntüler kamerası: Bu kameranın görevi, 120 ile 700 nm dalga boyundaki ışıkları tespit etmektir. Bu ışıklar, Dünya yüzeyinden en kuvvetli teleskoplarla dahi görülemez. Bu cihaz, böylece galaksilerdeki yıldızların mesafelerini tayin etmekte kullanılır.
Zayıf görüntü spektrometresi: Bu cihaz, 70 nm dalga boyundaki ışıkları analiz eder. Aktif galaksi merkezlerinin fiziki ve kimyevi yapılarını inceler.
Yüksek güçlü spektrometre: Dalga boyu 110 ile 320 nm olan ışıkları analiz eder. Yıldızlararası gazların bileşimlerini ve fiziki hallerini 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 filtreleyebilir. Atmosfer, böyle bir ölçüme hiçbir zaman müsaade etmez.
Kaynaklar