X-Işın Teleskobu SRG Ä°lk Altı Aylık Gökyüzü Taramasını Tamamladı

Spectrum-Röntgen-Gamma (SRG) uydusu 1990'ların sonunda Rusya tarafından geliştirilen ve fırlatılması düşünülen bir uzay teleskobuydu. Bir astrofizik projesi olan SRG uydusuna, Türkiye de doğrudan katılmıştır. TÜBİTAK aracılığıyla projeye katılan Türkiye, uydudan doğrudan veri alabilmek için Rusya Uzay Ajansı'na (ROSCOSMOS) 2 milyon USD ödemiştir. Bir uydu projesine bu ilk katılım, aslında Rusya'nın 1.5 metre aynı çapında bir teleskobunu TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'ne (TUG) konuşlandırmasının karşılığında gerçekleşti.

Ülkemizdeki astronomların 30 yıllık rüyası ve alın terinin sonucunda, 5 Eylül 1997 yılında açılan TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'ne başka ülkelerin teleskoplarının gelmesi bekleniyordu. Bilimsel dergilerde gözlemevi yerleşkesinin tanıtılması ve yapılan çağrılardan sonra, Hollanda ve Rusya'dan teleskop önerileri geldi.

Bu teleskoplardan biri, Özbekistan'ın Maidanak Gözlemevi'nde bir ikizi bulunan 1.5 metre çaplı, AZT-22 kod adlı teleskoptu. TÜBİTAK ile Rusya'nın Kazan Devlet Üniversitesi ile IKI Uzay Enstitüsü arasında yapılan anlaşmalardan sonra teleskop Türkiye'ye geldi. 2001 yılında çalışmaya başlayan teleskop bundan sonra Rus-Türk Teleskobu (RTT150) olarak anılmaya başladı.

RTT150 teleskobunun TUG'a kurulmasının ana amacı, yakında (o zamanlar 1995 veya 1996 sonlarında öngörülüyordu) fırlatılacak SRG uydusu ile gözlenecek ve yeni keşfedilecek X-ışın kaynaklarının görünür dalgaboylarında (optik) gözlemlerinin yapılmasıydı.

Ancak ardı ardına gelen teknik aksaklıklar ve sonrasında yaşanan mali sıkıntılar nedeniyle Rusya, SRG uydusunu hayata geçiremedi. 2003 yılında Almanya, atmosfer dışı uzay araştırmalarının yürütüldüğü Max-Planck Enstitüsü (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik - MPE) aracılığıyla uyduya ortak oldu. Böylece SRG uydusu hayata geçebilecekti.

2005 yılında temel tasarımı yapılan uydu, 2005-2016 yılları arasında üretildi. Üretim sırasında da çeşitli aksaklıklar yaşandı ve uydunun 2005'te yapılan tasarımında bazı değişikliklere gidildi. En sonunda, uydu üzerinde iki ayrı X-ışın teleskobu olmasına karar verildi. Bu teleskoplardan biri, eROSITA, 0.5-10 keV enerji aralığında; diğeri ise, ART-XC, 5-30 keV enerji aralığındaki X-ışın fotonlarını algılayacak şekilde geliştirildiler.  eROSITA algılayıcısı Almanya tarafından, ART-XC algılayıcısı ise Rusya tarafından geliştirildi. Her ne kadar isminde "gama" kelimesi geçse de, bugünkü SRG uydusu yalnızca bir X-ışın uydusu. Rusya, ilk fikre (X ve gama ışın uydusu) saygıdan uydunun ismini SRG olarak korumaya karar verdi.

Yüksek enerji astrofiziğinde eROSITA'nın gözleyeceği enerji aralığına yumuşak X-ışın bölgesi, ART-XC'nin gözleyeceğine ise sert X-ışın bölgesi denilmektedir. eROSITA'nın esas olarak gözleyeceği kaynaklar galaksi kümeleri ve X-ışın çiftleriyken; ART-XC daha çok aktif galaksi çekirdeklerini belirlemeyi hedeflemektedir. Özellikle eROSITA'nın 100.000 galaksi kümesi belirlemesi ve bu yolla evrendeki madde dağılımını büyük bir hassasiyetle ortaya koyması bekleniyor. Bu da günümüzün en çok ilgi çeken konularından karanlık enerji için önemli bir sınırlama getirebilecek.

SRG uydusu eROSITA ve ART-XC algılayıcıları ile tarama modunda çalışan bir uzay teleskobu. SRG, her altı ayda bir tüm gökyüzünü X-ışınlarında tarayacak ve yeni verileri bilim dünyasına sunacak.

Daha önce yine Almanya'nın (MPE enstitüsü) öncülüğünde geliştirilmiş olan ROSAT (Röntgensatellit) uydusu 1990'larda tüm gökyüzünü X-ışınlarında taramıştı. Ancak, eROSITA'nın öncülü ROSAT'tan 25 kat daha hassas bir şekilde X-ışınlarını saptaması bekleniyor.

 

Türkiye ve SRG Uydusu İş Birliği

Rusya'nın orjinal SRG uydu projesi yıllar içinde ertelenmiş ve neredeyse iptal olmuştu. Türkiye'nin geçmişte ROSCOSMOS ile yaptığı anlaşma artık geçersiz hale gelmişti. Almanya ortaklığı ile ortaya çıkan yeni SRG uydusundan alınacak verilerde Türkiye'nin söz hakkı yoktu. Ancak, ROSCOSMOS iyi niyetli bir yaklaşım yaparak Rusya'nın geliştirdiği ART-XC algılayıcısı ile elde edilecek verilerin %2'sini doğrudan Türkiye'ye sunacaklarını söylediler. Bu yüzde ikilik oran, geçmişte toplam bütçesi 100 milyon USD olan SRG uydusuna Türkiye'nin verdiği katkıyı yansıtıyor. SRG uydusu ve Türkiye arasındaki orjinal iş birliğinin ayrıntıları TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi'nin Haziran 1994 sayısında ayrıntılı bir şekilde verilmişti.

Böylece Türk astronom ve astrofizikçiler bir uydu projesinden ilk defa "ulusal" düzeyde doğrudan veri elde etme olanağı yakaladılar. Şimdiye kadar bireysel başarıları ve katıldıkları uluslararası iş birlikleri ile uydulardan gözlem zamanı elde etmiş Türk araştırmacılar olmuştu. Bununla birlikte SRG ile Türkiye'de daha geniş bir kitle uydu verilerinden yararlanmış olacak. Yalnızca Türk araştırmacılara ayrılacak bu %2'lik veriyi analiz etmek ve bu kaynakların optik karşılıklarının incelenmesini yürütmek için, TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi tarafından bir çalışma grubu oluşturuldu.

Geçmişte planlandığı gibi uydudan gelecek verileri anlamlandırmak için RTT150 teleskobu ile yerden de takip gözlemleri yapılacak. Farklı uzmanlık alanlarından onlarca Türk astronom ve astrofizikçi, TUG'un koordinasyonunda çalışmalarına başladı. Bu araştırmacıların ortak çalışmaları ve hazırlıklar için şimdiye kadar ulusal düzeyde 4 çalıştay düzenlendi. Bu çalıştayların bazılarında Rusya'dan da bilim insanları geldiler ve uydunun son durumu ve yürütülecek program hakkında ayrıntılı bilgiler verdiler.

 

SRG En Sonunda Fırlatıldı

1980'lerde ilk fikrin meşhur Rus astrofizikçi Rashid Sunyaev tarafından ortaya atılmasından beri, yaşanan onca aksaklık ve ertelemelerden sonra SRG uydusu, 13 Temmuz 2019 tarihinde Baykonur Uzay Üssünden fırlatıldı.

Şimdiye kadar çalışan diğer X-ışın teleskoplarından daha hassas veriler elde etmek ve tüm gökyüzünün ayrıntılı bir haritasını çıkarabilmek için uydu, Dünya yörüngesi yerine Dünya ve Güneş ortak kütle sisteminin özel noktalarından biri olan L2 noktasına yerleştirildi. L2 noktasının Dünya'ya uzaklığı yaklaşık 1.5 milyon km. Uydu fırlatıldıktan L2 noktasındaki konumuna gidene kadar bir dizi manevra yaptı. Bu manevraların önemli bir bölümü TUG'daki RTT150 teleskobu ile yapılan ölçümler sayesinde gerçekleşti.

Lagrange noktalarından biri olan L2 noktası, şimdiye kadar WMAP ve Planck uydularına ev sahipliği yapıyordu. Yakın bir gelecekte NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu da L2 noktasına yerleştirilecek.

L2 noktasının önemi, Dünya-Güneş sisteminin denge noktalarından biri olması. Buraya yerleştirilen uydular/teleskoplar belirli dönemlerde yaptıkları hareketler dışında temelde sabit dururlar. Bu da astronomik gözlemler için önemli bir avantaj. Ancak L2 noktasının daha önemli avantajı; sürekli Dünya'nın gölgesinde kalması. Yani L2 noktasındaki uydular, astronomik gözlemler için aşırı olan Güneş ışınlarından büyük ölçüde korunuyorlar. Elbette, uyduların çalışabilmesi için Güneş enerjisine ihtiyaç var ancak L2 noktası zaten buna yetecek kadar Güneş ışını alabiliyor.

 

İlk Gökyüzü Taraması Tamamlandı

L2 noktasına ulaştıktan sonra bir dizi test ve kalibrasyon gözlemi yapan SRG uydusu, 2020'in başından beri bilimsel gözlemler yürütüyordu. İlk altı aylık bilimsel çalışmaların sonuçları, Almanya'dan MPE ve Rusya'dan IKI uzay enstitüleri tarafından 19 Haziran 2020'de bilim dünyasına duyuruldu.

SRG uydusu üzerindeki iki algılayıcı sayesinde eş-zamanlı olarak gökyüzü hem yumuşak X-ışınlarında hem de sert X-ışınlarında taranmış olacak. Her altı ayda bir tüm gökyüzünü tarayacak olan SRG uydusunu için tasarlanmış görev süresi 4 yıl. Ancak, şimdiye kadar uzaya gönderilen uzay teleskoplarının neredeyse tamamı kendileri için belirlenen sürelerden daha uzun çalıştılar. Herhangi bir aksilik olmazsa, SRG'nin de bu belirlenen 4 yıldan daha uzun çalışması bekleniyor. Yine de, uydu 4 yıl içinde belirlenmiş bilimsel hedeflerine ulaşacak. Sonrasında nasıl bir program uygulanacağına zaman içinde karar verilecek.

SRG uydusu gökyüzünü taradıkça, üzerindeki ART-XC algılayıcısı ile elde edilen verilerin %2'lik kısmı da Türk araştırmacılara iletilecek. Bu iletilecek verilerin daha önce hiçbir sert X-ışın uydusu tarafından gözlenmemiş olma şartı TUG ile ROSCOSMOS arasında yapılan anlaşmada yerini alıyor. Bu durum, Türk araştırmacıların kullanacakları verinin bilimsel önemini artırıyor.

TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi koordinasyonunda araştırmacılarımız hazırlıklarına çoktan başladı. Hatta RTT150 teleskobunu daha verimli kullanabilmek için bazı teknik iyileştirmeler de gerçekleştirildi. Şimdi herkes heyecanla SRG'den Türkiye'ye gelecek verileri bekliyor.