Teleskop Nedir?
Teleskop, uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı, bir rasathane cihazıdır. 1608 yılında Hans Lippershey (Hollandalı gözlük üreticisi) tarafından icat edilmiş, 1609 yılında Galileo Galileitarafından ilk defa, gökyüzü gözlemleri yapmakta kullanılmıştır. Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan doğruya gelen, gözle görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar kainat hakkında bilgi toplamak için çok lüzumlu delillerdir. Bu deliller ya klasik manada optik teleskoplarla veya 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.
Teleskop 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 göz bebeğine 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 Dağında bulunan Hale Teleskobu 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 2 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 gözlemci çeşitleri
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 teleskopu : 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 teleskopu : 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 kalmıyor.
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 karşın gösterebildikleri alan sınırlıdır. Bu sebeplerden dolayı hem ayna hem mercek bulunduran katadyoftrik sistem oluşturulmuştur. Schmidt teleskop bu özelliğe sahip olarak yıldızların, meteor ve benzerlerinin incelenmesinde oldukça faydalı bir sistemdir.
Büyük Teleskoplar
Dünyadaki en büyük yansıtıcı teleskop, Hawai’deki Keck Observatory’de bulunan Manua Kea teleskopdur. Burada çapları 10 m olan, her biri 36 adet altıgen şekle sahip olan, bilgisayar-kontrollü aynaya sahip ve büyük bir yansıtıcı yüzey oluşturmak amacıyla birlikte çalışan iki tane teleskop vardır. Dünyadaki en büyük kırıcı teleskop ise Wisconsin’deki Yerkes Observatory de bulunan yalnızca 1 m’lik bir çapa sahip Williams Bay’dır. Dünyamızda insanlar tarafından en çok bilinen teleskop ise Hubble Uzay Teleskobudur
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 imkân tanır.
Uzay teleskopları : 1983 sonlarında uzay bilim adamları uzun mesafeleri daha hassas görebilmek gayesiyle çok maksatlı uzay teleskopunu dünya etrafındaki yörüngesine oturttular. Uzay teleskopu, ışığı toparlayan 2,4 metre boyunda Cassegrain reflektörü yardımıyla ultraviole astronomisinde çığır açmıştır. Bu proje NASA (National Aeronautics and Space Administration) ile ESA (European Space Agency)’nın ortak yapımıdır.
Uzay teleskobunun faaliyete geçmesiyle:
Gözlemler yer yüzeyinden 500 km yükseklikten gece-gündüz devam eder.
Atmosferin yuttuğu bazı elektromanyetik radyasyonlarla ultraviole ve infraruj ışınların bir kısmı tespit edilir. Yer yüzünden 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 senedir. Her 2,5 senede bir astronomlar tarafından ara bakımlarının yapılması gerekmektedir. Büyük onarımlar için uzay mekiği aracılığıyla dünyaya geri getirmek de mümkündür.
Uzay teleskobunun cihazlar bölümü ilmi araştırmaların yapılmasına yarayan 5 cins cihazdan meydana gelmiştir:
Geniş sahalı gezegenler kamerası. Bu kameranın görevi gezegenler arası kozmik mesafelerin tespit edilmesi ve gezegenlerin fotoğraflarının çekilmesidir.
Zayıf görüntüler kamerası. Bu kameranın görevi 120 ile 700 nm (deniz mili) dalga boyundaki ışıkları tespit etmektir. Bu ışıklar dünya yüzeyinden en kuvvetli teleskoplarla dahi görülemez. Bu cihaz böylece galaksilerdeki yıldızların mesafelerini tayin etmekte kullanılacaktır.
Zayıf görüntü spektrometre. Bu cihaz 70 nm dalga boyundaki ışıkları analiz eder. Aktif galaksi merkezlerinin fiziki ve kimyevi yapıları incelenir.
Yüksek güçlü spektrometre. Dalga boyu 110 ile 320 nm olan ışıkları analiz eder. Yıldızlararası gazların bileşimlerini ve fiziki durumlarını 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 filitreliyebilir. Atmosfer böyle bir ölçüme hiçbir zaman müsaade etmez.