Herschel Uzay Gözlemevi Uzayda Oksijen Moleküllerinin Bulunduğunu Keşfetti!

 Oğulcan AÇIKGÖZ
 13 Ağustos 2011

Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Herschel Uzay Gözlemevi, en son teknoloji kırmızıötesi dedektörleri sayesinde, uzayda yalnız başına bulunan oksijen moleküllerini keşfetti. Gökbilim ile ilgilenenler hemen “uzayda zaten oksijen olduğunu biliyoruz, hem de en çok rastlanan üçüncü element” diyeceklerdir. Ancak keşfedilen oksijen şu an bu yazıyı okumak için size gerekli olan ve ciğerlerinizde bulunan oksijen molekülü. Yani Herschel Uzay Gözlemevi uzayda oksijen molekülünü (O2) buldu.

Oksijen Molekülleri Nerede Bulundu?

Resim 1. Orion bulutsusu görüntüsü, NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ile kırmızıötesi ışık ile alınmıştır.

Moleküller, Orion (Avcı) bulutsusu yakınlarındaki karmaşık yıldız oluşum bölgelerinde bulundu. Oksijen atomlarının (O), özellikle büyük kütleli yıldızların etrafında yaygın olarak bulunduğu zaten biliniyor. Ancak soluduğumuz havanın yaklaşık olarak yüzde 20 kadarını oluşturan oksijen çiftleri (O2) astronomlar tarafından Dünya’nın dışında ilk kez keşfedildi.

Keşfin başaraştırmacı bilim adamı Paul Goldsmith, Astrophysical Journal dergisinde bulguları açıklayan makalesinde “Oksijen gazı 1770’de keşfedildi ama moleküler halde uzayda bulunduğunu kesin olarak söylemek insanoğlunun 230 yıldan fazla zamanını aldı.” diye belirtti.

Peki Oksijen neden Orion’da arandı?

Yıllardır bulunamayan ama varlığından emin olunan oksijen moleküllerinin bir şekilde saklandığı düşünüldü. Yani bu moleküller, uzayda adeta yüzen toz parçacıklarının yüzeyinde su buzu halinde donmuş halde bulunup saklanabilir. Sıcak bölgelerde de bu su buzu buharlaşıp oksijen moleküllerinin oluşmasına yol açmış olabilir. Eğer böyleyse, evrenin sıcak bölgeleri oksijen moleküllerini açığa çıkartmak için uygun yerler olarak düşünülebilinir.  Herschel, bilim insanlarının bu düşüncesini doğruladı. Yıldızlar oluşum bölgesindeki gazların ve tozların etrafında ısının fazlaca bulunacağı gerekçesi ile hedef olarak Orion bölgesi seçildi.

Keşif Nasıl İlerledi?

NASA’nın Pasadena’da bulunan Jet İtki Laboratuvarı’ndan Paul GOLDSMITH, oksijen moleküllerini bulmak için uluslararası araştırmacılardan oluşan ‘’Herschel Oxygen Project (HOP)’’ ekibi ile Herschel Uzay Gözlemevi’nin verilerini kullandı.  Bu amaçla Herschel ‘in çok yüksek çözünürlüklü uzak-kırmızıöte/milimetre-altı dedektörü HIFI, Orion’daki yıldız oluşum bölgesine doğrultuldu ve araştırmalara başlandı.

Dedektörün üç mm-altı frekans bantları kullanılarak yapılan araştırmaların sonucunda ekip son derece başarılı oldu. Araştırma yapılan bölgede, her bir milyon hidrojen molekülü için bir oksijen molekülü buldular.

Resim 2. Herschel Uzay Gözlemevi.

Atmosferimizde yoğun oranda Oksijen molekülü bulunduğundan yeryüzündeki teleskoplar ile uzayda Oksijen molekülü aramak imkansızdır. Bu nedenle yıllardır atmosferin üst katmanlarına gönderilen balonlar ve özellikle son yıllarda  gökbilimciler tarafından fırlatılan uzay teleskopları ile araştırmalar sürekli devam etti. En son 2007 yılında, İsveç’e ait Odin Uzay Teleskobu tarafından oksijen moleküllerinin varlığına dair bulgular elde edilmişti. Ancak bu bulgu, teleskobun düşük çözünürlüğü nedeniyle kesin olarak doğrulanamadığından oksijen moleküllerini bulduğu o anda tarihe kazınamadı.

GOLDSMITH, keşfedilen oksijen molekülleri sayesinde, başka bölgelerde de keşfedilebileceğine inandığını, ancak moleküllerin bulunduğu noktaları özel kılan şeyin ne olduğunu tam olarak açıklayamadıklarını ve hala gizemini koruduğunu söyledi.

Washington’daki NASA Genel Müdürlüğünden Herschel programı bilim adamı Bill DANCHI; “Oksijen, evrende en bol miktarda bulunan üçüncü elementtir. Moleküler formunun da bulunması gerekir” diyor ve devam ediyor; “Herschel yaptığı keşif ile bu çözülememiş gizemi aydınlatarak güçlü bir uzay teleskobu olduğunu gösterdi. Gözlemevi, oksijenin hikayesini anlatacak dalga boylarında yapılan araştırmalar için yenilik getiren bir alet olarak görev yapıyor.”

ESA’nın Herschel projesinin başaraştırmacı bilimadamı Göran PILBRATT; “Herschel sayesinde,  oksijen moleküllerinin evrende bulunduğu artık tartışmasız bir şekilde ortaya kondu. Hala aklımızı kurcalayan sorular var ama Herschel‘in üstün yetenekleri sayesinde bu bilmecelerin de üstesinden geleceğiz” dedi.

Araştırma ekibinde TAMSAT üyesi Umut A. YILDIZ da bulunmakta

Araştırma ekibinde bulunan, aynı zamanda TAMSAT derneği üyesi ve TAMSAT-Genç takımı danışmanı olan Türk astronom Umut YILDIZ; ‘’Oksijen molekülleri çok reaktif bir yapıya sahip olduğu için uzayda başıboş dolaşamıyorlar ve hemen başka bir molekülü oluşturmak için reaksiyona geçiyorlar. Bu nedenle tek başına O2’yi bulmak çok uzun zaman aldı. Bu keşif ile bile oksijen moleküllerinin hala beklentilerimizden çok daha az bolluğa sahip olduğu ortaya çıktı.’’ dedi.

Keşfin özgün makalesi;
‘Herschel Measurements of Molecular Oxygen in Orion’, P. Goldsmith et al., The Astrophysical Journal, 736:1, 2011.
http://iopscience.iop.org/0004-637X/737/2/96 ve
http://arxiv.org/abs/1108.0441 adreslerinden görüntülenebilir.

Araştırmacılar, diğer yıldız oluşum bölgelerinde de oksijen moleküllerini keşfetmek için araştırmalarına devam etmeyi planlıyor.

Resim 1’de gördüğünüz görüntü, Orion bölgesi yıldız oluşum çekirdeğine yakın bir bölgede bulunan oksijen moleküllerini göstermektedir. Arka planda kalan Orion bulutsusu görüntüsü, NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ile kırmızıötesi ışık ile alınmıştır. Hemen onun üzerinde bulunan tayf çizgileri, Herschel‘in üç milimetre-altı frekans bantları olan 270, 390, 620 mikronluk bölgeler oksijen molekülünün üç farklı parmak izini gösteriyor. Pembe olarak vurgulanan üç satır, oksijen moleküllerinin farklı dalga boylarındaki imzasını gösteriyor.

Kaynaklar

http://www.nasa.gov/mission_pages/herschel/news/herschel20110801.html
http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/SEMUZDITPQG_2.html
http://www.herschel.caltech.edu/index.php?SiteSection=ImageGallery&ViewImage=nhsc2011-014a
http://www.herschel.caltech.edu/index.php?SiteSection=ImageGallery&ViewImage=nhsc2011-014b
http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=16

 

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?