Gerçekleşmesi mümkün uçuk düşünceler peşinde

Antoine Labeyrie’nin düşü, Dünyamızın birkaç ışık yılı ötesindeki anakaralarla bulutlara göz dikmiş durumda. Çizim tahtası, Dünya’nın uzak akrabalarını en ince ayrıntılarıyla ortaya koyabilecek yeni bir uzay teleskobu tasarılarıyla dolup taşıyor.

Yüz milyonlarca kilometre ötesini ölçebilen bu hiperteleskoplar yeryüzünün 10 ışık yılı uzağında Amazon havzası büyüklüğündeki yeşil bir alanı gün yüzüne çıkartabilecek. Bu tür görüntüler mevsimlerdeki dalgalanmalara ışık tutabilir ve güneş sistemimiz dışındaki gezegenlerde yaşam olup olmadığı yönünde birtakım kanıtlar sunabilir.

Bu, olağanüstü bir durum. Yirmi yıl önce kimsenin güneş sistemi dışındaki gezegenlerin varlığından bile haberi yoktu. Bunlardan ilki olan ve 51 Pegasi gezegeni, güneşe benzer bir yıldızın çevresinde dönüyor ve 1995 yılına dek bilinmiyordu.

İsviçreli Didier Queloz ve Michel Mayor tarafından bulunup Bellerophon adı verilen bu güneş dışı gezegen, dünyaya hiç benzemiyor, yıldızının çevresindeki dönüşünü dört günde tamamlıyor; kızgın gazlardan oluşan şişik bir top gibi.

160’tan fazla gezegen

Bellorophon’un bulunmasından bu yana geçen süre içinde, 100’den fazla gezegen sisteminde 160’ı aşkın güneş dışı gezegen daha saptandı.

Bu gezegenlerin hiç biri kendi güneş sistemimizdeki gezegenleri andırmasa da, gökbilim uzmanlarının büyük bir çoğunluğu Dünya benzeri gezegenlerin de yaygın olduğuna, ancak günümüz yöntemleriyle bunları saptamanın son derece güç olduğuna inanıyor.

Bugüne dek bulunan güneş dışı gezegenlerin en küçüğü, Dünya’nın ağırlığının 5,5 katıymış gibi görünse de, şimdilerde iki uzay projesi bu görüşü değiştirmeyi hedefliyor.

Fransız uzay dairesi CNES bu yılın sonlarına doğru Corot adlı uzay aracını uzaya fırlatmayı tasarlıyor. Aracın 12 bin yıldızı aynı anda incelemesi ve yıldızın önünden geçen bir gezegenin parlaklığı üzerinde yarattığı en ufak değişiklikleri izlemesi bekleniyor.

Öte yandan, NASA, bir anda 100 bin yıldızı inceleyecek olan Kepler adlı 95 santimetrelik uzay teleskobunu 2008 Haziran’ında uzaya fırlatmayı umuyor.

Her iki girişimin sonucunda yerküremiz küçüklüğünde birkaç yüz gezegenin gün yüzüne çıkması işten değil.

Hedefler büyük

Buna karşın, gezegen avcıları salt güneş dışı gezegenleri sıralamanın dışında büyük hedeflere göz dikiyorlar.

Gerek NASA, gerekse Avrupa Uzay Dairesi ESA, güneş dışı gezegenlerin görüntülenmesini ve bunlarda herhangi bir yaşam belirtisi olup olmadığını anlamak için atmosferlerinin kimyasal bileşimlerinin incelenmesini hedefleyen milyarlarca dolarlık projeler tasarlıyorlar.

Gelgelelim, Terrestrial Planet Finder (Gezegen Kaşifi) ve Darwin adlı iki uzay yolculuğunun on yıldan önce gerçekleşmesi olanaksız görünüyor.

Nitekim, NASA bu yılın başlarında yolculuğun süresiz ertelendiğini duyurdu. Bu yolculuklar yapılacak olsalar bile, gezegen avcılarının iklim ve bitki örtüsünü inceleme düşünü gerçeğe dönüştürmeleri çok düşük bir olasılık.

Yaratıcılık işbaşında

Durum böyle olunca, Labeyrie gibi yaratıcı bilim insanlarının çok daha hızlı sonuca ulaşan başka yöntemler bulmaya çalışmalarına da şaşmamak gerekir. Kendisi de geleceğe yönelik teleskop tasarımları üzerinde çalışan Kolorado Üniversitesi’nden Webster Cash,"Böyle bir yönteme 2011 yılında kavuşabiliriz," diyor.

Ne var ki, güneş dışı gezegenleri görüntülemek hiç de kolay olmayacak. Kendi güneş sistemimizin dışından bile Dünya’nın yalnızca belli belirsiz mavi bir nokta olarak göründüğü düşünülürse, başka bir yıldızın çevresinde dönen bir gezegenin üzerindeki ayrıntıları su yüzüne çıkartmayı nasıl umabiliriz ki?

Gökbilimde boyut can alıcı bir önem taşır: teleskop ne denli büyükse, gözlenen de o denli büyük olur. Daha büyük bir teleskop çok daha fazla ışığı toplayabileceği gibi, çok daha yüksek bir çözünürlük de sağlayacaktır.

Farklı çözüm gerek

Ancak sorun büyük: 30 ışık yılı uzaklıkta bir gezegenin üzerindeki 1000 kilometrelik bir ormanın saptanması için, 150 kilometre çapında aynası olan bir teleskop gerektiriyor. Böyle bir teleskobun oluşturulması olanaksızdır.

Dünya üzerindeki on kadar güçlü teleskobun aynaları ancak 8-10 metreye ulaşırken, 30-100 metrelik teleskoplara bile henüz bir düş gözüyle bakılmakta.

Oysa, güneş dışı gezegenlerin gözlenmesi için bundan kat kat büyük teleskoplara gerek var.

Haute-Province Gözlemevi araştırmacılarından Labeyrie bu soruna farklı bir çözüm getirme umuduyla, çok sayıda küçük teleskoptan gelen ışığın bir yerde toplanması suretiyle büyük bir teleskobun verdiği sonuçlara ulaşmamımızı sağlayan, seyreltilmiş optik adı verilen bir kavram üzerinde çalışıyor.

Uç noktalarda optik

Bu yöntemin nasıl işe yarayabileceğini kavramak için Mauna Kea’nın tepesindeki Keck teleskobunuele almalıyız.

Bu teleskobun 10 metre çapındaki aynası dünyanın en büyük aynalarından biri.

Ne var ki, bu ayna 36 farklı altıgen parçadan oluşuyor. Bu parçalardan otuzu gelişigüzel alınacak olsa, Keck’in duyarlığında da bir düşüş olur.

Bunun nedeni geriye kalan aynaların daha az ışığı toplamasından ve bu yüzden de belli belirsiz cisimleri görüntülemesinin çok daha uzun bir süre almasından kaynaklanır.

Ancak teleskobun çözünürlüğü iki parça arasındaki en geniş boşluğa göre değiştiğinden, yine de ince ayrıntıları saptayabilecektir. Bir başka deyişle, aynaların iki ucundaki parçalar yerinden oynatılmadığı sürece, Keck yine 10 metrelik bir teleskobun çözünürlüğüne sahip olacaktır.

Olağanüstü fikir

Labeyrie, hiperteleskop tasarımında, seyreltilmiş optik yöntemini en uç noktaya vardırıyor.

Exo-Earth Imager adı verilen teleskobu tamamlandığında bunun her biri 3 metre çapında olan en az 160 aynadan oluşması ve yaklaşık 8000 kilometrekarelik bir alana yayılması bekleniyor.

Bu parçaların hep birlikte 100 kilometre çapında bir teleskop oluşturması ve güneşin çevresinde dolanarak gezegenimizin uzağındaki akrabalarından bilgiler aktarması ümit ediliyor.

Bu teleskopta özenle yerleştirilen aynaların her biri ışığını ortak bir odak noktasına yansıtırken, bir kamera da görüntüleri toplayıp yeryüzüne iletecek.

Teleskop gerçekte, ışık toplama alanı küçük, dev bir ayna işlevi görecek.

Hollanda’daki Leiden Gözlemevi uzmanlarından Andreas Quirrenbach, bu tasarımı "akıllıca bir çözüm" olarak nitelendirirken, Labeyrie bu çözümü yirmi yıl önce akıl edemediğinden ötürü dövünüp duruyor.

Labeyrie şimdilerde Exo-Earth İmager’in ayrıntıları üzerinde çalışıyor ve son tasarımı oluşturacak parçaların ilkörneklerini hazırlıyor.

Düzenli uçuş

Güneş dışı gezegenleri doğrudan görüntüleme arzusuyla yanıp tutuşan tek kişi Labeyrie değil.

Cash, kısa bir süre önce New Worlds Observer (NWO) adlı uzay teleskobunun tasarımıyla ilgili çalışmalarını sürdürmesi için NASA’dan maddi destek aldı.

NWO, güneş dışı bir gezegenden gelen ışığın yolunu kesmek amacıyla koyu renkli dev bir levhadan yararlanacak.

Tipik bir güneş dışı gezegenin kaynak yıldızdan 10 milyar kat daha güçsüz olduğu düşünülürse, yıldızdan gelen ışığın önlenmesi can alıcı bir önem taşıyor.

Cash’in teleskobundaki "yıldız gölgeliği" 50 metre eninde olacak ve dev bir uzay teleskobunun yaklaşık 50,000 kilometre önünde duracak.

Konu çok çekici

Bu ikisi olabildiğince aynı hizaya yerleştirildiğinde topu topu 30 ışık yılı kadar uzaklıktaki bir gezegen sistemini içine alan bölgeleri örtecek.

Bu da yörüngeleri kaynak yıldıza yakın olan herhangi bir güneş dışı gezegeni gizleyeceği, ancak dünya benzeri yörüngelerdeki en ilginç gezegenlerin yine de görülebileceği anlamına geliyor.

Cash en önemli sorunun teleskoba oranla yıldız gölgesinin gezegen sisteminin ayrıntılı biçimde incelenmesine yetecek denli uzun bir süre tutulması olduğuna inanıyor.

Araştırmacılar, yirmi otuz taç yapraklı çiçek biçiminde bir yıldız gölgesinin en iyi çözüm olduğu sonucuna vardılar.

Ancak güneş sistemi dışındaki anakara ve bulutları görüntülemeye başlamamız için daha epey bir yol alınması gerekiyor. Halihazırdaki tüm engellere karşın şöyle diyorlar: "Konu öylesine çekici ki, düşlerimizin eninde sonunda gerçek olması da kaçınılmaz. Bu dünyaya veda etmeden güneş sistemi dışındaki bir gezegenin net görüntülerine tanık olacağız".