ISO Kızılaltı Uzay Gözlemevi

 Oğulcan AÇIKGÖZ
 13 Şubat 2011

ISO Kızılötesi Uzay Gözlemevi – Infrared Space Observatory-ISO 1 , (60) cm’lik ayna çapıyla Dünyanın tam bir eliptik yörüngeye sahip ilk kızılötesi gözlem-araştırma teleskopudur. Evreni detaylı bir şekilde araştırmak için zamanının en son teknolojisi ile donatılan bu teleskop, muntazam hassasiyete ve yeteneklere sahipti. (480.1) milyon Euro’ya mal olan ISO, 17 Kasım 1995’te Kourou yakınlarındaki Avrupa Uzay Ajansı (ESA)’ya ait ELA-2 fırlatma rampasından bir Ariene 44P roketi ile başarılı bir şekilde fırlatıldı.

Proje, bundan önce Amerika, Hollanda ve İngiltere işbirliği ile yapılıp, fırlatılan IRAS’ın (Infrared Astronomy Satellite) büyük başarısı üzerine ESA tarafından 1983 yılında başlatılmış ve 11 Avrupa ülkesi tarafından destek alarak tamamlanmıştır. İçerisinde bulunan bilimsel aletler (dedektörler), birçok ulus2 tarafından geliştirilmiştir. Teleskobun imali (32) uluslararası şirket tarafından tamamlanmıştır.

 

Şekil 1: Teleskobun Temel Yapısı

Şekil 2: Guyana Uzay Merkezi
(C: Ariane 44P ile ELA-2 fırlatma rampamızın bulunduğu kısım)

Atmosferimiz kızılötesi dalgalara karşı aynen bir şemsiye gibi davrandığından, dünya üzerindeki teleskoplardan bu ışınımı görmek imkânsızdır. Bu nedenle bu alandaki bilimin gelişmesi için bu dalgaları gözlemleyebilen bir teleskopun fırlatılması şart olmuştu. Dünya çevresindeki bir turunu (24) saatte tamamlayan ISO, son derece eliptik bir yörüngeye sahipti. Genel olarak (2,5 ile 240) mikronluk bir dalga boyu aralığında çalışıyordu.

Şekil:3 ISO İle Elde Edilen Bir Harita

Teleskop iki spektrometre (tayfölçer) (SWS ve LWS), bir adet kamera (ISOCAM) ve bir adet de görüntüleme polarimetresine (ISOPHOT) sahipti. Bu dört alet hemen teleskobun ilk aynasının arkasında bulunuyordu. Dilerseniz bunları biraz daha detaylı olarak inceleyelim

Kızılötesi kamera (ISOCAM), iki farklı dedektörle (2,5-17) mikrometre dalga boyunu izlerken bir de yüksek çözünürlüklü kamera ile görünür bölgeyi izliyordu. Peki neden görünür bölge kamerasına ihtiyaç duyuldu derseniz de şöyle söyleyebilirim ki astronomik nesnelerin görüntülerini alarak kızılötesi ışıkta nasıl oldukları hakkında bir bilgi sahibi olmamız planlanmıştı.

Görüntüleme polarimetresi (ISOPHOT), astronomik bir nesneden yayılan kızılötesi radyasyon miktarını ölçmek için tasarlandı. (2,4-240) mikrometre arasında çok geniş bir dalga boyu sahasına sahiptir. Yıldızlar arası toz bulutlarından en soğuk astronomik nesnelere kadar kızılötesi yayılımları ölçme kabiliyetine sahipti.

SWS yani kısa dalga spektrometresi, (2,4-45) mikrometre dalga boyunu ölçme kabiliyetine sahipti. Bu aletin gönderdiği veriler sayesinde evrenin kimyasal bileşimleri, yoğunluğu ve sıcaklığı hakkında değerli bilgilere ulaşıldı.

LWS yani uzun dalga spektrometresi, (45-196,8) mikrometre dalga boyunu ölçme kabiliyetine sahipti. Bu alet temel olarak SWS ile aynı işlevi yerine getiriyordu ama ona göre çok daha soğuk nesneleri inceleyebiliyordu. Örneğin; soğuk toz bulutları bu alet ile incelendi.

ISO’nun Sonu

Özellikle kızılötesi ve milimetre-altı teleskoplar    evrendeki soğuk bölgeleri (10 Kelvin sıcaklığa kadar)  gözlemlediklerinden dolayı, teleskopların kendi sıcaklıkları gözlemledikleri sıcaklıklardan daha soğuk olmalıdır. Bu da demek oluyor ki teleskobun ömrü içerisindeki soğutucunun miktarına bağlıdır. ISO’nun soğutulması superfluid (süperakışkan) helyum soğutucu ile sağlanıyordu. Teleskop uzaya gönderilmeden önce soğutucuya (2.286) litre superfluid helyum dolduruldu.

Beklenen görev süresinin sonlarında 8 Nisan 1998’de VILSPA’da bulunan uçuş denetimcileri 07.00 (UTC)’de, teleskobun sıcaklığında bir yükseliş fark etti. Bu durumda superfluid helyum soğutucunun artık tükendiğinin kanıtıydı. Aynı gün 23.07 (UTC)’de, teleskoptaki aletlerin sıcaklığı 4,2 K’nin üstüne yükseldi ve böylelikle bilimsel gözlemlere son verildi. Sadece SWS aletinde birkaç dedektör çalışmaya devam ediyordu ancak biraz daha yüksek sıcaklıklara kadar gözlem yapmaya uygundu. 300 yıldızın ayrıntılı ölçümlerini yapmak için (150) saat daha kullanımda kaldı. 16 Mayıs 1998 saat 12.00 (UTC)’da ise tamamen kapatıldı.

ISO’nun yörüngesinin yerberisi, teleskobun kullanıma kapanmasının ardından 20-30 yılda Dünya’nın atmosferinin yukarısında yanmasını garantilemek için yeterince indirildi. Teleskop ile çalışan bir bilim adamı olduğumu hayal ediyorum da bu durumda gerçekten çok duygulanırdım.

Yaptık, Fırlattık, Ne Öğrendik?

Şekil 4: Ariane 44P ve ELA2Ortalama olarak ISO, her (24) saatte yani yörüngedeki her turunda (45) gözlem yaptı. Görevi boyunca Dünya’nın çevresinde (900)’den fazla tur yaptı ve (26.000)’in üzerinde başarılı bilimsel gözlemlere imza atıldı. Bugüne kadar (Şubat 2011 tarihi itibari ile) (1.518) adet bilimsel makale yayınlandı. Birçok keşif yapıldı. Kim bilebilir, belki de arşivleştirilen veriler sayesinde bir keşifte bizler yapacağız. Şimdi ise yapılan önemli keşiflere şöyle bir göz atalım.

– Yıldız oluşum bölgelerinde, ölmek üzere olan yıldızların çevresinde, galaksimizin merkezine yakın kaynaklarda ve Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin atmosferlerinde su buharı varlığını keşfetti.

– Yaşlı, ölmekte olan yıldızların etrafında da gezegenlerin oluşabildiğini gösterdi. Bu daha önceki inanışa göre gezegen oluşumunun sadece genç yıldızların etrafında olduğu teorileri çürüttü.

– Hidrojen florür (HF) gazının ilk kez yıldızlar arası gaz bulutlarında var olduğu tespit edildi.

– Yıldız oluşumunun ilk aşamaları ilk kez tespit edildi. Hatta ISO’nun LWS aleti, yıldızı henüz oluşmakta olan bulutları ayrıntılı olarak incelendi.

– Önceden boş olduğu düşünülen galaksilerin aralarındaki yoğun toz bulutlarının varlığını keşfetti.

– ISO, evrendeki en parlak nesnelerden birisi olan Arp-220’nin yaydığı müthiş kızılötesi radyasyon kaynağının, yıldız oluşumundan kaynaklanan  patlamalardan olduğunu gösterdi.

– IRAS tarafından keşfedilen, kızılötesi radyasyonu yayan temel nesnenin çok soğuk ve çok büyük hidrokarbon bulutları olduğunu LWS spektrometresi tarafından yapılan gözlemlerle doğruladı ve Kızılötesi hidrokarbon bulutlarının galaksideki enerji dengesini sağladığını keşfetti.

– ISO, yıldızların çevresinde gezegen oluşum disklerinin varlığını buldu.

Şekil 5: ISO’nun Fırlatmaya Hazır Hali

(60) cm çapa ve (900) cm (f15) odak uzaklığına sahip teleskopumuz (2.498) kg ağırlığındaydı. (28) Ay (22) gün yörüngedeki görevini başarı ile sürdürdü. 2006 yılında alınan karar ile veriler arşivleştirildi ve astronomlar tarafından gelecek nesillere miras olarak bırakıldı. Şu anda ISO’nun gözlemlediği bütün verilere kendi web sitelerinden ulaşılabilir.

ISO Kızılötesi Uzay Gözlemevi ile ilgili sorularınız için bize yazabilirsiniz. Bir başka radyo teleskop yazımızda görüşmek üzere…

Kaynaklar:
http://iso.esac.esa.int/
http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=18
http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_Space_Observatory
http://www.esa.int/esaSC/120396_index_0_m.html
1 Kızılötesi Uzay Gözlemevi

2 Fransa öncülüğünde Almanya, Hollanda ve ABD
3 Cryostat

 

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?