15
HAZIRLAYANLAR Raflit Gürdilek - BTD Genel Yay›n Yönetmeni • Ersin Gö¤üfl - Sabanc› Üniv. • Prof. Dr. Zeynel Tunca - TUG • Dr. Tuncay ÖZIfiIK - TUG • Alp Ako¤lu - BTD Araflt›rma ve Yaz› Grubu OCAK 2005 SAYISININ ÜCRETS‹Z EK‹D‹R GAMA IfiIN PATLAMALARI GAMA IfiIN PATLAMALARI GÖKOLAYLARI YILLI/I 2005 ORTA SAYFADA

GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

HHAAZZIIRRLLAAYYAANNLLAARRRRaaflfliitt GGüürrddiilleekk -- BBTTDD GGeenneell YYaayy››nn YYöönneettmmeennii •• EErrssiinn GGöö¤¤üüflfl -- SSaabbaanncc›› ÜÜnniivv.. •• PPrrooff.. DDrr.. ZZeeyynneell TTuunnccaa -- TTUUGG ••

DDrr.. TTuunnccaayy ÖÖZZIIfifiIIKK -- TTUUGG •• AAllpp AAkkoo¤¤lluu -- BBTTDD AArraaflfltt››rrmmaa vvee YYaazz›› GGrruubbuu

OOCCAAKK 22000055 SSAAYYIISSIINNIINN ÜÜCCRREETTSS‹‹ZZ EEKK‹‹DD‹‹RR

GGAAMMAA IIfifiIINNPPAATTLLAAMMAALLAARRII

GGAAMMAA IIfifiIINNPPAATTLLAAMMAALLAARRII

GÖKOLAYLARI YILLI⁄I 2005

ORTA SAYFADA

Page 2: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

Duymaya, okumaya al›flt›k. Gama ›fl›n›patlamalar› evrende meydana gelen enfliddetli patlamalar. Bu kadar›, evreninçok uzak noktalar›nda meydana gelipdünyam›zdan saptanabilmelerinden debelli. Ancak, keflfedilmelerinden bu ya-na neredeyse 40 y›l geçmesine karfl›n,bu muazzam fliddetteki enerjiyi ortayaç›kan süreç, önemli gözlemsel ve ku-ramsal ilerlemelere karfl›n, hâlâ tamolarak anlafl›labilmifl de¤il.Bilim dünyas›n›n gama ›fl›npatlamalar›n›n fark›navarmas›n› da bir rast-lant›ya borçluyuz:Nükleer silahlara sa-hip ülkelerce 1963y›l›nda imzalanan veatmosferle, denizlerdenükleer denemeleri ya-saklayan antlaflman›n ih-lal edilip edilmedi¤inibelirlemek üzereABD, Vela seri-

si uydular› uzayagönderiyor ve bu uydu-

lardan bir tanesi 1967 y›-l›nda uzay›n çeflitli yönlerin-

den gelen fliddetli ›fl›n›mlar belir-liyor. Araflt›rmac›lar nihayet Gama Ifl›-

n› Patlamalar› (GIP) diye adland›rd›kla-r› bu olgunun keflfini 1973 y›l›ndaaç›kl›yorlar. Kuramc›lar›n önerdikleri il-ginç aç›klamalara karfl›n, gözlemsel ve-rilerin eksikli¤i bu patlamalar›n uzunsüre bir giz perdesi arkas›nda kalmas›-na neden oluyor. 1991 y›l›nda NA-SA’n›n uzaya gönderdi¤i Patlama veArd›l Ifl›n›m Kayna¤› Deneyi (BATSE)uydusu, 10 y›l içinde her yönde meyda-na gelen 2700 patlama belirleyerek,en az›ndan bunlar›n Günefl Sistemi’nde,Samanyolu’nda, hatta bilinen yak›n gö-kadalarda meydana gelen olaylarla birilgisi olmad›¤›n› ortaya koydu.Bu GIP’larla ilgili olarak belirlenen birbaflka bulgu da, bunlar›n baz›lar›n›n 2saniyeden daha az süren “k›sa GIP”lar,

ço¤ununsa, 30 saniye hatta daha fazlasürebilen “uzun GIP’lar oldu¤uydu. Gökbilimciler bu parlamalar›n büyükbir olas›l›kla çok fliddetli patlamalardanmeydana geldi¤ini tahmin etmekleberaber, bu patlamalar›n optik yada baflka dalga boylar›n› izle-mek çabalar›nda fazla bafla-r›l› olamad›lar. ÇünküBATSE, bir gama ›fl›-

n› patla-mas›n›n yeri-

ni kesin bir nok-ta oluflarak belir-leyemiyor, Dün-ya’daki göz-lemcileri ancak1-2 aç› derece-

lik bir bölgedepatlama oldu¤u

yolunda uyarabili-yordu. Gökyüzünde do-

lunay›n birkaç kat› bir alan de-mek olan böyle bir bölgedeyse çok sa-y›da optik ›fl›k kayna¤› bulundu¤undangeçici bir optik ›fl›n kayna¤›n› sapta-mak neredeyse olanaks›z oluyordu. Bu arada Cambridge Üniversitesi’ndenMartin Rees ve Pennsylvania EyaletÜniversitesi’nden Peter Meszaros,1993 y›l›nda GIP’lar›n nas›l ard›l ›fl›-n›m üretebileceklerini gösteren bir ku-ramsal model gelifltirdiler. Hesaplar›nagöre (görece) küçük bir madde topa-¤›nda büyük ölçekte enerji depolayabi-len bir patlaman›n, ›fl›¤›nkine yak›n h›z-larda yol alan bir atefl topu üretmesigerekiyordu. Muazzam güçteki bu jetde çevredeki maddeyi içine çekecekti.Jet içine çekilen elektronlarda h›zland›-r›lacak ve her dalga boyunda senkrot-ron ›fl›n›m› (ard›l ›fl›n›m) yayacakt›. Model, Beppo SAX uydusunun 1997 y›-l›nda bir GIP’tan 8 saat sonra ard›l X-›fl›nlar› saptamas›yla do¤ruland›. Daha sonra yap›lan gözlemler, GIP ar-d›l ›fl›n›mlar›n›n tayflar›nda so¤urumçizgileri belirledi: Ifl›n›m, patlama nok-

tas›ndan Dün-ya’ya ulafl›ncaya

kadar aradaki gazve toz bulutlar›ndaki

madde, baz› dalgaboylar›nda-ki ›fl›n›m› so¤uruyordu. Bu da

GIP’lar›n milyarlarca ›fl›k y›l› uzakl›k-larda meydana geldi¤ini gösteriyordu. Artan gözlemsel bilgilere karfl›n kuram-sal bir sorun ortada duruyordu. Böyle-sine uzun mesafelerde belirlenen böyle-sine güçlü ›fl›n›mlar mant›¤›n kabuledemeyece¤i enerjilere sahip olmal›yd›.Örne¤in GIP 990123’ün (23 Ocak1999’da belirlenen gama ›fl›n patlama-s›) 4 X 1047 gibi anlams›z büyüklüktebir enerji yaymas› gerekiyordu. BuysaGünefl’teki ya da bir nötron y›ld›z›ndakimaddenin tümünün bir anda enerjiyedönüflmesiyle ortaya ç›kabilecek birmiktard›. Ancak bu sorunun çözümü, GIP’lar›nher yönde ayn› düzeyde enerji yaymad›-¤›n›n ortaya ç›kmas›yla geldi: E¤er göz-lendi¤i gibi enerji, atefl topunun çokküçük bir bölgesince yay›l›yorsa, buhesaplanan miktar›n 100 ya da 1000kat afla¤›ya çekilmesine olanak tan›yor-du ki, bu da bir süpernovan›n yayd›¤›enerji miktar›yla afla¤› yukar› örtüflü-yordu.Nihayet 2003 y›l›nda süpernovalarlagama ›fl›n patlamalar›n›n iliflkisi üzerin-de kesin kan›t, HETE-2 uydusunca sap-tand›. 29 Mart 2003’te saptananGIP’›n ard›l ›fl›n›m›n› gözleyen gökbi-limciler ilk kez GIP ile bir süpernovapatlamas›n›n ayn› anda meydana geldi-¤ini belirlediler. Çünkü ard›l ›fl›n›m için-de süpernova patlamas›n›n art›k ürün-lerinin izleri belirlenmiflti. Bu da gama ›fl›n›m› araflt›rmac›lar› ara-s›nda yayg›n kabul gören yeni bir mo-delin oluflmas›na yol açt›: Collapsar(Çöken y›ld›z) modeli. Collapsar modeline göre gama ›fl›n pat-lamas›yla noktalanan süreç, patlama-dan yüzbinlerce y›l önce bafll›yor. Gü-

g › p : k a t m e r l i fl i d d e t

2 Aral›k 2004B‹L‹M veTEKN‹K

Page 3: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

nefl’ten çok daha büyük kütlede dev biry›ld›z merkezindeki hidrojen yak›t›n› tü-ketip hidrojen ve helyumdan oluflmufld›fl katmanlar›n› yitirdi¤inde bafll›yor.Y›ld›z›n kendi ›fl›n›m›yla olsun, ikili birsistem içindeki efly›ld›z taraf›ndan çal›-n›yor olsun, d›fl katmanlar›n yitirilmesi,dev y›ld›z› görece küçük bir hacme s›-k›flm›fl s›cak mavi bir y›ld›za dönüfltürü-yor. Orijinal y›ld›zdan arta kalan, 15Günefl kütlesinde helyum, oksijen vedaha a¤›r elementlerden oluflan y›ld›z,öteki yak›tlar›n› da h›zla tüketiyor ve iççekirde¤i de çökerek bir karadelikoluflturuyor. Ayn› anda, y›ld›z›n kütle-sinden bir bölüm de karadelik çevresin-de dönen bir kütleaktar›m diski olufltu-ruyor. Y›ld›z›n d›fltaki katmanlar›ysa he-nüz merkezde olanlardan habersiz. Ka-radelik çevresindeki diskin iç kesimleri,belki kendisi de dönen karadeli¤in etki-siyle diskin d›fl›ndan daha h›zl› döndü-¤ünden güçlü elektrik ve manyetikalanlar olufluyor. Bu alanlar, y›ld›z›n dönüfl ekseni bo-yunca f›flk›ran madde jetleri (f›skiye)oluflmas›na neden oluyor. Jetler y›ld›z›nd›fl katmanlar› içinden on saniyede ge-çerek y›ld›z›n kutuplar›ndan birbirineters yönlerde f›flk›r›yor. Bu arada ola-¤anüstü yüksek s›cakl›klarda nötron veprotonlar da merkezdeki karadelik çev-resindeki diskten parçac›k rüzgarlar› bi-

çiminde f›rl›yor. Bu rüzgarlar so¤uduk-ça, nötronlar ve protonlar yeniden biraraya gelerek Nikel-56 gibi s›k› ba¤lan-m›fl çekirdekler oluflturuyorlar. Sonun-da jetler ve parçac›k rüzgarlar›, y›ld›z›nmuazzam bir süpernova patlamas›ylada¤›lmas›na neden oluyorlar. Yaklafl›k bir saat sonra, orijinal y›ld›z›nbulundu¤u yerden çok uzaklarda jetle-rin ›fl›k h›z›na yak›n de¤iflik h›zlardayol alan parçalar› aras›nda çarp›flmalarmeydana gelmeye bafll›yor. ‹flte gama›fl›n patlamalar›n› oluflturan ve ›fl›n›m›bizim do¤rultumuza f›rlatanlar, bu çar-p›flmalar. Günler ve haftalar sonra ni-kel-56 önce kobalt-56’ya, daha sonrada demir-56’ya bozunuyor. Bu radyoak-tif bozunma, süpernovan›n öylesinegüçlü parlamas›na neden olan enerjiyi

sa¤l›yor. Bir collapsardan ç›kan ›fl›n›m gerçektenuzam›fl bir geometrideyse, bizim bu jet-lerden ancak birkaç yüzde birini gör-memiz gerekmez mi? Jetler bizim do¤-rultumuzda olmad›¤› için fark›na vara-mad›¤›m›z çok say›da patlama m› var?E¤er varsa, bu patlamalar neye benzi-yor? Yan›t› yine collapsar modeli veriyor.Araflt›rmac›lar bir gama ›fl›n patlamas›jeti içinde hareket eden madde parça-c›klar›n›n “ultra relativistik” h›zlarda(›fl›k h›z›n›n %99.999) yol ald›¤›n› be-lirlemifl bulunuyorlar. Bu jetlerin aç›salgeniflli¤ine ba¤l› olarak, jet içinde gö-rece daha yavafl hareket eden maddetaraf›ndan oluflan “eksen d›fl›” gama›fl›n yay›mlar› da olufluyor. Bu maddeDoppler kaymas›ndan daha az etkilene-ce¤inden, ›fl›n›m eksen do¤rultusundagiden parçac›k topaklar›na göre dahadüflük frekanslarda ve dolay›s›yla dahadüflük enerjilerde en yüksek de¤ereulafl›yor. Böyle olunca da, gökbilimcilerX-›fl›nlar› aral›¤›nda gözlemlerle, bupatlamalar›n izlerini yakalayabilecekleri-ni düflünüyorlar. Önce BeppoSAX, da-ha sonra da HETE-2 uydular›yla yap›langözlemlerde saptanan belli özelliktekibaz› X-›fl›n› parlamalar›n›n, gama ›fl›n›patlamalar› oldu¤una inan›l›yor.

Raflit Gürdilek

3Aral›k 2004 B‹L‹M veTEKN‹K

e r l i fl i d d e t

Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde oluflan karadelik çevresindeki diskten f›flk›ran madde jeti, y›ld›z›n d›fl çeperinden ç›kmak üzere.

De¤iflik bir GIP modeli. ‹kili bir y›ld›z sistemindeki nötron y›ld›z› efly›ld›z›ndan yeterince madde çald›ktan son-ra bir “garip” y›ld›z haline dönüflüyor. “Garip” (strange), maddenin temel yap›tafllar› olan alk› kuark çeflnisi-

nin en a¤›r olan›. Bu süreçte muazzam ölçekte enerji serbest kal›yor.

GIP öncülü(nötron y›ld›z›)

‹ç floklarD›fl floklart

Ard›l ›fl›n›m“Garip” y›ld›z

Çökme

Jet Jet

(gama)

(optik)

(x ›fl›n›)

(radyo dalgalar›)

Gama Ifl›n› Patlamas›(GIP)

Page 4: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

CGRO isimli uydu teleskobu üzerin-deki BATSE gama ›fl›n› dedektörleri-nin 1991’de faaliyete bafllamas›yla bir-likte gözlenen gama ›fl›n› patlamas›(GIP) say›s›nda önemli bir art›fl sa¤lan-d›. Bu gözlemsel geliflmeler, gizemlipatlamalar›n evrenin uzak bölgelerin-den, yani kendi galaksimiz Samanyo-lu’na milyarlarca ›fl›k y›l› mesafelerdenkaynakland›¤› yönünde önemli ip uçla-r› sunuyordu. Ancak yaln›zca gama ›fl›-n› verilerini kullan›larak bunu kan›tla-mak mümkün de¤ildi. Gama ›fl›n› patla-malar›n›n uzakl›klar› bilinmezi, bu dal-da araflt›rmalar›n› sürdürmekte olanbilim insanlar›n›n üzerinde en fazlatart›flt›¤› konu haline gelmifl, astrofi-zikçiler olas› iki fikir çevresinde kutup-laflm›fllard›. Bir grup araflt›rmac› BAT-SE verilerinin de destekledi¤i gama ›fl›-n› patlamalar›n›n kozmolojik mesafe-lerden geldi¤i fikrini savunurken, di-¤er grup bu olaylar›n galaksimizin he-men d›fl›ndaki bölgelerden, yani mil-yarlarca de¤il yaln›zca binlerce ›fl›k y›-

l› gibi galaktik mesafelerden kaynak-lanmakta oldu¤u fikrini benimsemiflti.Bu fikir kutuplaflmas› o kadar ciddi bo-yutlara ulaflm›flt› ki, 20. yüzy›l boyun-ca yaln›zca 4 defa gerçeklefltirilen ‘As-tronomideki Büyük At›flmalar›n’ biri1995 y›l›nda ‘Gama Ifl›n› Patlamalar›-n›n Uzakl›klar›’ bafll›¤›yla CambridgeÜniversitesi profesörü Sir Martin Reeshakemli¤inde Princeton Üniversitesiprofesörü Bohdan Paczynski ve Chica-

go Üniversitesi profesörü DonaldLamb aras›nda yap›lm›flt›. Hatta yine ogünlerde düzenlenen gama ›fl›n› astro-fizi¤i kongrelerinde insanlar›n›n yakakartlar›na kendi bilimsel görüflleriniyans›tan ‘GIP’lar kozmolojiktir’ ya da‘GIP’lar galaktiktir’ türü ibareler ilifltir-mesi ve kongre boyunca insanlar›nkarfl›t görüflten olanlar› kolayca belir-leyerek kendi benimsedikleri bilimselsavlar› aktar›p, onlar› ikna etmeye ça-

22 Ocak 2005B‹L‹M veTEKN‹K

Gama Ifl›n› Patlamalar›n›n Ard›l Ifl›mas›Gama Ifl›n› Patlamalar›n›n Ard›l Ifl›mas›

(Resim: BeppoSAX bilimsel çal›flma grubu)

Page 5: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

l›flmas› gelene¤i bafllam›flt›.Bu büyük tart›flmay› nihai bir flekil-

de çözmek gama ›fl›n› patlamalar›n›noptik (görünen) ›fl›k ›fl›nlar›n› gözlem-lemekle mümkün olabilecekti. O dö-nemlerde patlamalar›n optik dalgaboylar›nda ›fl›ma yap›p yapmad›klar›henüz bilinmiyordu. Ancak e¤er gama›fl›n›m› kayna¤›n›n optik ›fl›ma bileflen-leri mevcutsa, bu optik ›fl›man›n tayfgözlemleri kayna¤›n k›rm›z›ya kaymamiktar›n›n ölçülebilmesini sa¤layacak,bu ölçütse optik ›fl›¤›n ve onunla ba¤-lant›l› olan gama ›fl›n› patlamas›n›nuzakl›¤› konusunda direk kan›t olufltu-racakt›.

Gama ›fl›n› patlamalar›n›n optik bi-leflenlerinin gözlenmesi konuyu araflt›-ran bilim insanlar› aras›nda büyük biryar›fla dönüfltü. Bu tip gözlem kolaycagerçeklefltirilebilir gibi görünse de pra-tikte çok da kolay de¤ildi. BATSE te-leskoplar› patlamalar›n uzay koordi-natlar›n› belirliyordu, ancak elde edi-len koordinatlar›n hata pay› o kadarfazlayd› ki yerden gözlemler yapan biroptik teleskobun gama ›fl›n› patlamas›ba¤lant›l› optik ›fl›may› keflfetmesi içinverilen koordinatlar çevresinde en az80-90 de¤iflik noktaya odaklanmas› ge-rekmekteydi. Ayr›ca gama ›fl›n› patla-mas›yla oluflacak optik ›fl›ma h›zla sö-nümlenece¤i için yerden yap›lan göz-lemlerin gama ›fl›n› patlamas› meydanagelmesinin hemen ertesinde yap›lmas›gerekmekte, böylece yerden yap›langözlemler zamana karfl› bir yar›fl hali-ne dönüflmekteydi. Özet olarak gama›fl›n› patlamas›n›n optik bileflenini yer-den gözlemleyebilmek için, patlamameydana geldikten k›sa süre sonra,patlaman›n yüksek hassasiyetle belir-lenmifl uzay koordinatlar›n›n yerküreüzerinde çabuk manevra yapabilen birteleskoba ulaflt›r›lmas› gerekmekteydi.

1996 y›l› Nisan ay› içerisinde gama›fl›n› patlamalar› alan›nda bir devrimyaratacak, ‹talyan-Hollanda ortak pro-jesi olan BeppoSAX isimli X-›fl›n› uyduteleskobu baflar›yla dünya yörüngesi-ne f›rlat›ld›. BeppoSAX uydusu üzerin-de uzay› sürekli tarayan gama ›fl›n› pat-lamas› monitörü (GRBM) ve genifl gö-rüfl aç›l› X-›fl›n› kameras› (WFC) ve

bunlara ek olarak nispeten daha dargörüfl aç›l› ama efl zamanl› hassas çö-zünürlü¤e sahip X-›fl›n› nokta gözlem-leri yapabilen iki ayr› teleskobu (LECSve MECS) bulunmaktayd›. Sahip oldu-¤u bu teknik donan›mla, BeppoSAX fa-aliyete bafllad›¤› dönemde gama ›fl›n›patlamalar›n› belirleyip, uzay pozisyon-lar›n› yüksek hassasiyette saptayabile-cek tek araçt›.

1997 y›l›n›n Ocak ay› içerisindeGRBM ve WFC teleskoplar› bir gama›fl›n› patlamas› gözleyip kabaca uzaykoordinatlar›n› belirlediler. Hassas X-›fl›n› teleskoplar›yla patlaman›n 16 saatertesinde bafllat›lan nokta gözlemlerisonucunda o bölgede herhangi yenibir X-›fl›n› kayna¤› bulunamad›. Bugözlemlerin biraz gecikmeli bafllamas›kaybedilmifl bir f›rsat gibi alg›lansa da,projeyi yürüten ‹talyan ve Hollandal›araflt›rmac›lar için çok önemli tecrübe-ler edindirmiflti.

Beklenen an 28 fiubat 1997 Cumagünü sabah›n erken saatlerinde ger-çekleflti. Efl zamanl› gözlem yapanGRBM ve WFC teleskoplar› gökyüzü-nün Avc› tak›m y›ld›z› yönünde bir pat-lamay› belirlediler. ‹lk verilerle eldeedilen koordinatlar ve çok daha koor-dine bir operasyon planlamas›yla Bep-poSAX uydusunun hassas X-›fl›n› ka-meralar›, patlamay› takip eden 6 saatiçerisinde bu noktaya yönelmiflti. Bugözlemler sonucunda X-›fl›n› kaynakla-r› katalo¤unda yer almayan ve X-›fl›n›parlakl›¤› h›zla azalan yeni bir kaynakbulundu. Afla¤›daki iki resimde patla-madan 6 (solda) ve 12 saat sonra ölçü-

len X-›fl›n› parlakl›¤› gösterilen (sa¤da)bu yeni kayna¤›n hiçbir flüpheye mey-dan b›rakmadan gama ›fl›n› patlama-s›yla ba¤lant›l› oldu¤u gösterildi. Böy-lece ilk defa bir gama ›fl›n› patlaman›nX-›fl›n› dalga boyunda ard›l ›fl›mas› ‹tal-yan ekibi taraf›ndan keflfedilmifl olu-yordu.

Bu süreçte, s›ra gama ›fl›n› patlama-s›n›n optik dalga boyunda bilefleniniaramaya geliyordu. GRB970228 için u-zay koordinatlar› 10 saat gibi k›sa birzamanda elde edilmiflti. Eldeki verileri,yeryüzünden optik gözlemleri gerçek-lefltirecek araflt›rmac›lar y›llard›r bek-lemekteydi. Ancak baz› araflt›rmagruplar› bilimsel çekiflmeler nedeniylebu gözlem sonuçlar›n› tüm araflt›rma-c›larla paylaflmak istemedi. Yaflananolumsuzluklar, gama ›fl›n› patlamalar›biliminin geliflimi fikri ön plana al›na-rak atlat›ld› ve böylece veri paylafl›m›gerçekleflebildi. Patlamadan yaklafl›k23 saat sonra Kanarya Adalar›’nda ku-rulu William Herschel Teleskobu ileuzay›n bu bölgesini gözlemleyen Hol-landal› araflt›rmac›lar›n önderli¤indebir grup, gama ›fl›n› patlamas›yla orta-ya ç›kan optik ard›l ›fl›may› keflfetti.Afla¤›daki sol karede okla gösterilenbu yeni kayna¤›n parlakl›¤› h›zla azal-maktayd›. Kefliften sonra, Hubble UzayTeleskobu ile gerçeklefltirilen optikgözlemler patlaman›n bize milyarlarca›fl›k y›l› uzakl›kta bulunan bir galaksi-de meydana geldi¤ini kesinlefltirdi.

Böylece yak›n geçmiflte modern as-tronominin çok tart›fl›lan, gama ›fl›n›patlamalar› galaktik mi, kozmolojik

23Ocak 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

lar›n›n Ard›l Ifl›mas›lar›n›n Ard›l Ifl›mas›

(Resim: J. Van Paradijs ve ark.)

Page 6: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

mi, sorusu yan›tlanm›fl oluyordu. Ga-ma ›fl›n› patlamalar› kozmolojik mesa-felerde oluflmakta, ortaya ç›kan de¤i-flik dalga boylar›ndaki ›fl›malar›n›n bi-ze ulaflmas› milyarlarca y›l almaktad›r.Bu kadar uzak mesafelerden varl›¤›n›gösterebilen ›fl›¤›n kayna¤› çok yüksekenerjilere sahip olmal›d›r. Patlamalar i-çin gereken enerji, evrenin bafllang›-c›ndaki Büyük Patlama için gerekti¤ivarsay›lan enerjiden sonra ikinci s›ra-dad›r. Bir baflka deyiflle, gama ›fl›n› pat-lamalar› evrende flimdi gözlenen olay-lar aras›nda en büyük enerjileri içer-mektedir.

Bu önemli geliflmeler beraberindepatlamalarla ilgili birçok bilimsel prob-lemi araflt›rmac›lar›n gündemine tafl›-d›. Gama ›fl›n› patlamalar›n›n kayna¤›nedir? Bu kadar büyük miktarlardakienerji nas›l bir fiziksel mekanizmaylaradyasyona dönüflüp bizlere ulafl›r?Patlamalar›n sonras›nda ortaya ç›kanard›l ›fl›may› yaratan mekanizma nas›lifllemektedir? Konunun fiziksel ayr›nt›-lar›n›n ayd›nlanabilmesi için daha faz-la ard›l ›fl›ma verilerine ihtiyaç duyul-maktad›r.

GRB970228 patlamas›n›n optik veX-›fl›n› ard›l ›fl›malar›n›n keflfi genifl ka-t›l›ml› uluslararas› araflt›rma gruplar›-n›n iflbirli¤i sonucu gerçekleflti. Önce-den ne zaman ve evrenin hangi nokta-

s›nda ortaya ç›kaca¤› belli olmayan buolaylar› etkin gözlemleyebilmek içinaraflt›rmac›lar›n birbirleriyle daha ça-buk bilgi paylafl›m›nda bulunmas› ge-rekmekteydi. Bu gereksinim günümü-zün teknolojik imkanlar›ndan yararla-n›larak oluflturulan Gama Ifl›n› Patla-malar› Koordinatlar› A¤› (GCN) ortayaç›kard›. Uydu teleskoplar›yla belirle-nen gama ›fl›n› patlamas›n›n uzay ko-ordinatlar› bu a¤la an›nda ilgili araflt›r-mac›lara duyurulmaktad›r.

At›lan iflbirli¤i ad›mlar› patlamala-r›n do¤as› üzerine önemli ip uçlar› ta-fl›yan gözlemsel baflar›lara neden ol-maktad›r. 25 Nisan 1998 tarihindemeydana gelen gama ›fl›n› patlamas› veertesinde gözlenen süpernova belirtile-ri, gama ›fl›n› patlamas›n›n evrimini ta-mamlayan büyük kütleli bir y›ld›z›nneden olacag› patlamayla ba¤lant›l› ol-du¤u hipotezini güçlendirmekteydi.Bu yaklafl›ma 29 Mart 2003 tarihindegözlenen patlama ve ertesinde keflfedi-len süpernova izleri önemli destek sa¤-lad›.

Her gama ›fl›n› patlamas›n›n bir sü-pernovayla ba¤lant›l› olup olmad›¤› he-nüz kesinlikle bilinmemekte. Ancakgama ›fl›n› patlamas›na neden olabile-cek bir süpernovan›n s›radan de¤il,enerjisinin ortalama süpernova patla-malar›n›n en az 100 kat› büyüklükte

olmas› gerekmektedir. Evrimini ta-mamlayan y›ld›z›n böylesi enerjik sü-pernova patlamas›na neden olabilmesiiçinse sahip olmas› gereken kütleningüneflin kütlesinin en az 40 kat› bü-yüklükte olmas› beklenir. Bu denli bü-yük kütleli bir y›ld›z›n oluflturaca¤› sü-pernova patlamas› sonucunda bir ka-ra delik oluflacakt›r. Bir baflka deyiflle,e¤er baz› gama ›fl›n› patlamalar›, yük-sek enerjili süpernovalarla ba¤lant›-l›ysa, bu gama ›fl›n› patlamalar› evren-deki yeni kara deliklerin oluflumununbirer habercileri olmal›.

Gama ›fl›n› patlamalar›n›n hemenertesinde gözlemlenebilen optik ard›l›fl›man›n zamana ba¤l› de¤iflimi, patla-ma sonras› oluflan radyasyonun fizik-sel yap›s›n›n anlafl›labilmesi için önem-li katk›lar sa¤lar. Bu nedenle, NA-SA’n›n 21 Kas›m 2004 günü yörünge-ye f›rlatt›¤› Swift uydusunun belirleye-ce¤i patlamalar›n erken evreleriningözlenmesi için gerekli haz›rl›klar ta-mamlanm›flt›r. Bunlardan birkaç›: ge-nifl uluslararas› iflbirli¤i a¤lar› olufltu-rulmas›, bilginin çabucak iletilmesinisa¤layacak gerekli altyap› sa¤lanmas›ve patlama do¤rultusuna h›zla yönele-bilecek robotik teleskoplar devreye so-kulmas›d›r. Profesyonel araflt›rmac›la-ra ek olarak konunun bilimsel önemi-ni farketmifl birçok amatör astronomda GCN ve benzeri iletiflim a¤lar› yar-d›m›yla patlama koordinatlar›n› eldeedebilmekte ve bulunduklar› noktadangerçeklefltirdikleri gözlemlerle patla-man›n ilk evrelerini görüntülemeye ça-l›flmaktalar.

Ülkemizde de gama ›fl›n› patlamala-r›n›n optik ard›l ›fl›mas› üzerine çal›flanyeni oluflmufl ancak h›zla geliflen biraraflt›rma grubumuz var. Gözlemleri-mizi Antalya-Bak›rl›tepe’de bulunanTÜB‹TAK Ulusal Gözlemevi bünyesin-deki 1.5 metre çap›ndaki Rus-Türk Te-leskobu ve 45 cm çap›ndaki robotikROTSE-IIId teleskobuyla uluslararas›iflbirli¤i içerisinde gerçeklefltiriyoruz.Bizler, teknik donan›m›m›z ve co¤rafikonum avantajlar›m›z› verimli kullana-rak, dünya astronomi gündeminin enüst s›ralar›nda yer alan bu konuya kat-k› sa¤lamay› hedeflemekteyiz.

E r s i n G ö ¤ ü flSabanc› Üniversitesi

Mühendislik ve Do¤a Bilimleri FakültesiDoktora Sonras› Araflt›rmac›, Ö¤retim Görevlisi

24 Ocak 2005B‹L‹M veTEKN‹K

Gama ›fl›n patlamas› 030328 (29 Mart 2003)

Page 7: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

Gama ›fl›n› patlamalar›-n› oluflturan ana mekaniz-ma henüz tam olarak anla-fl›lm›fl de¤il.

Patlamalar› aç›klamak içinönerilmifl onlarca fiziksel mo-del var. Bunlardan gözlemsel bul-gularla en uyumlu olan›: Atefl Topufiok Modeli. Burada, Pennsylvania Eya-let Üniversitesi profesörü Peter Mesza-ros ve Cambridge Üniversitesi profesö-rü Martin Rees’in önerdi¤i bu modelingama ›fl›n› patlamalar›n›n ard›l ›fl›mala-r›n› nas›l aç›klad›¤›n› özetliyoruz.

Bir gamma ›fl›n› patlamas›nda sani-yelerle ölçülen zaman aral›¤›nda a盤aç›kan enerji miktar›, güneflimiz benzeribir milyar y›ld›z›n on bin y›lda yayaca¤›toplam ›fl›maya eflit büyüklükte. Karak-teristik ›fl›k e¤rileri, gamma ›fl›nlar›n›nuzayda üretildi¤i alan›n çap›n›n 100 mden daha küçük oldu¤unu göstermek-te. Bu denli yo¤un bir enerjinin, kayna-¤›ndan ve a盤a ç›kmas›n› tetikleyenmekanizmadan ba¤›ms›z olarak, yük-sek enerjili elektron, pozitron ve foton-lardan oluflan bir atefl topu (fireball) ol-mas› beklenir. Bir milyon elektron voltüzerinde enerjilere sahip fotonlar›n,üretildi¤i ortamdan kaç›p bize ulaflabil-mesi atefl topunun yay›lma h›z› hakk›n-da bilgi veriyor. Bu h›zlar ›fl›k h›z›naçok yak›n. Di¤er bir deyiflle, atefl topurölativistik h›zlarla büyüyor. E¤er atefltopunun yay›ld›¤› y›ld›zlararas› ortamhiç madde içermeyen bir boflluk olsay-d›, geniflleyen maddenin ›fl›ma etkisini

yitire-ce¤i kritik düflük yo¤unlu¤a (optik in-celi¤e) eriflmesi için gereken süre bir-kaç milisaniye kadar k›sa olurdu. Budurumda atefl topu modeli birkaç daki-ka kadar sürebilen daha uzun süreli ga-ma ›fl›n› parlamalar›n› ve sonras›ndadüflük enerjilerde gözlenen ard›l ›fl›ma-y› aç›klayamazd›. Y›ld›zlararas› ortamdadüflük yo¤unluklarda madde oldu¤unubiliyoruz. Atefl topu flok modeli, elek-tron, pozitron ve gama ›fl›nlar›ndan olu-flan enerji yuma¤›n›n kendi d›fl›ndakimaddeyi iterek büyümesi fikrine daya-n›yor. Bu rölativistik geniflleme sürecin-de meydana gelen floklar›n gözlenen ›fl›-man›n kayna¤› oldu¤u düflünülüyor.

Atefl topu rölativistik h›zlarla genifl-lerken, iki türlü flok oluflumu bekleni-yor. Birincisi geniflleme s›ras›nda, d›flortamda süpürülen maddenin enerjisiilk patlama enerjisine yaklaflt›¤›nda olu-flan d›fl flok. Di¤eriyse atefl topu içindefarkl› h›zlara sahip katmanlar›n çarp›fl-malar›yla meydana gelen iç floklar. Ga-ma ›fl›n› parlamalar›n›n ›fl›k e¤rilerindemilisaniyeler kadar k›sa süreli de¤iflim-

ler, karmafl›k yap›lar iç flok-larla aç›klanabilirken, daki-kalar ya da saatler sonra

bafllay›p birkaç ay süren u-zun dalga boylar›nda gözle-

nen ard›l ›fl›malarsa d›fl flokunneden oldu¤u ›fl›mayla aç›klanabi-

lir. D›fl flok meydana gelmeden, elek-tron ve pozitronlar›n yay›lma h›zlar›n-dan kaynaklanan kinetik enerjileri, d›flflokun oluflmaya bafllamas›yla birlikteh›zla ›s› enerjisine dönüflmeye bafllar.Bu s›rada ›fl›ma fliddeti tepe noktas›naulafl›r. Bundan sonra geniflleme yavafl-lar, ›fl›ma fliddeti düfler. fiok yüzeyindenbeklenen en etkin ›fl›ma türü, yüksekenerjili yüklü parçac›klar›n manyetikalanlarla etkileflimi sonucu üretilen sen-krotron ›fl›mas›. Atefl topu d›fl flok mo-deli, bu ›fl›mayla üretilen karakteristikfoton enerjilerinin, düflen geniflleme h›-z› ve parçac›k enerjileriyle birlikte,azalmas›n›, önce X ›fl›n› band›nda baflla-y›p, optik ve daha sonra radyo dalgaboylar›na kayan bir ard›l ›fl›may› öngö-rür.

Atefl topu modelinin bu ard›l ›fl›matahminleri, 1997 y›l›nda ‹talya-Hollandayap›m› BeppoSAX uydusunun X ›fl›nla-r›ndaki ilk ard›l ›fl›may› rapor etmesin-den önce yap›lm›flt›. Bir ard›l ›fl›man›n1997 y›l›na kadar gözlenememesininnedeni k›sa süreli gama ›fl›n› parlamala-r› s›ras›nda yeterince daralt›lm›fl bir pat-lama pozisyonu tespit edilememifl olma-s›ndan. Daha sonra BeppoSAX ile X-›fl›nlar›nda onlarca ard›l ›fl›ma gözlendi.Gama ›fl›n› parlamas›ndan daha uzunsüreli olan X ›fl›n› gözlemleriyle parla-ma kaynaklar›n›n pozisyonlar› dahahassas olarak belirlendi. Bunun sonu-cunda optik ve radyo bantlar›nda da ar-d›l ›fl›malar gözlendi. Baz› gözlem veri-lerini aç›klamakta güçlükler olsa da,gittikçe detaylanan atefl topu flok mode-li gözlemlerle büyük ölçüde tutarl› gö-rünüyor.

Ü n a l E r t a nSabanc› Üniversitesi

Mühendislik ve Do¤a Bilimleri FakültesiÖ¤retim Üyesi

25Ocak 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

Ard›l Ifl›malar› Aç›klayan bir Senaryo

ATEfi TOPU fiOK MODEL‹Ard›l Ifl›malar› Aç›klayan bir Senaryo

ATEfi TOPU fiOK MODEL‹

Page 8: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

B‹L‹M veTEKN‹K

Gezegenler 2005 y›l› içinde nerede ve nezaman gözlenebilecekler?

Merkür: Günefl do¤madanönce do¤uda, Günefl batt›ktansonra bat›da, ufka yak›n birkonumda, sivil tan olay›içersinde gözlenebilir. Ocak1 - fiubat 1, Nisan 6 - May›s

27, A¤ustos 13 - Eylül 9, Ka-s›m 30 - Aral›k 31 zaman aral›k-

lar›nda sabahlar› gözlenecek. (Merkür’ünparlakl›¤›, her dönemin sonuna do¤ru parlak-l›k artar.) fiubat 25 - Mart 23, Haziran 11 -Temmuz 30, Eylül 30 - Kas›m 19 zaman ara-l›klar›ndaysa akflamlar› Günefl batt›ktan he-men sonra bat› ufkunda gözlenecek. Bu dö-nemlerin ilk günleri daha parlak olacak. Sa-bahlar› en parlak görünüme Aral›k, akflamla-r›ysa Mart’ta ulaflacak.

Venüs: 2005 y›l›nda fiubat ay› ortalar›nakadar, sabah do¤u gökyüzünde en parlak ge-zegen olarak görülecek. Bu tarihten sonra

aç›sal olarak Günefl’e yaklaflacak vegözlenemeyecek. May›s ortas›na

do¤ru akflamlar›, Günefl batt›k-tan hemen sonra bat› yönündegörülecek ve y›l sonuna kadarbu durumunu koruyacak. 14Ocak, 27 Haziran ve 7 Tem-

muz günlerinde Merkür’le, 25Haziran’da Satürn’le ve 2 Ey-

lül’de Jüpiter’le kavuflum konumun-da olacak.Mars: Y›l›n ilk günlerinde do¤uda, sabah

gökyüzünde görülecek olan Mars, geçen gün-lerde s›rayla Akrep, Y›lanc›, Yay, O¤lak, Ko-va, Bal›k ve Balina tak›my›ld›zlar› aras›ndayer de¤ifltirecek. Temmuz’un bafllar›nda, tek-rar Bal›klar’a do¤ru geri (retrograde) hareketedecek. Daha sonra, gökyüzündeki hareketi-ne Balina, Koç, Bo¤a tak›my›ld›zlar› s›n›rlar›içersinde devam ederken, Ekim ay› bafllar›n-da tekrar Koç Tak›my›ld›z›’na do¤ru geri ha-reket edecek, bu hareketi 7 Kas›m tarihinde-ki karfl›konum (Mars-Yer-Günefl dizilifli) konu-muna kadar sürecek ve bu tarihlerde geceboyunca gökyüzünde yer alacak. Gezegen, y›-l›n kalan günlerinde, do¤u yönüne hareketinedevam edecek.

Jüpiter: Y›l›n ilk günlerinde Baflak Tak›m-y›ld›z›’nda görülecek olan dev gaz gezegen,geceleri uzun süre gözlenebilecek. 3 Ni-san’da karfl›konumda (Jüpiter – Yer – Günefldizilifli) olacak ve bütün gece gökyüzünde yeralacak.Temmuz ay› bafllar›nda yaln›zca ak-

flamlar›, bat› gökyüzünde görülecek olan ge-zegen, Ekim ay› bafllarken kavuflum (Yer –

Günefl – Jüpiter dizilifli) konu-munda olacak ve Kas›m

ay›na kadar gözleneme-yecek. Kas›m ay›ndanitibaren sabahlar› do-¤u ufkunda Günefldo¤madan önce görül-

meye bafllayacak. Ara-l›k’taysa Terazi Tak›my›ld›z›

s›n›rlar› içersinde hareketine devam edecek.2 Eylül’de Venüs’le kavuflum konumunda,çok yak›n görünümde olacak.

Satürn: Ocak ay› bafl›nda ‹kizler Tak›my›l-d›z›’nda yer alacak olan güzel görünümlü devgaz gezegen gecenin büyük bir bölümündegözlenebilecek. 13 Ocak’ta karfl›konumda(Satürn – Yer – Günefl dizilifli) ve bütün gecegökyüzünde olacak. Nisan’›n ortalar›nda ak-flam gökyüzünde bat›da görülecek ve Tem-muz bafllar›nda Yengeç Tak›my›ld›z›’na geçe-cektir. Bu tarihlerde aç›sal olarak Günefl’e ya-k›n olaca¤›ndan A¤ustos ay› ortas›na kadargörülemeyecek. Daha sonra sabahlar› do¤ugökyüzünde görülmeye bafllayacak ve Aral›kay›na kadar her geçen gün daha erken do¤a-

rak daha uzun süre gök-yüzünde gözlenebile-

cek. 25, 26 Hazirangünlerinde Merkürve Venüs ile yak›ngörünümde olacak.

Uranüs: fiubat ay›bafl›na kadar akflam

gökyüzünde Kova Tak›my›l-d›z›’nda görülecek olan gezegen, y›l sonundakadar bu tak›my›ld›zda kalacak. fiubat ay›n›nilk günlerinden Mart ay› ortalar›na kadar Gü-nefl’le yak›n görünümde olaca¤› için gözlene-meyecek. Mart ay› sonlar›na do¤ru bu kez sa-bahlar›, do¤u ufkunda Günefl do¤madan önce

görülmeyebafllayacak. Her ge-çen gün daha erkendo¤arak daha uzun sü-re gözlenebilecek ve 1Eylül gecesi Günefl batarkendo¤acak. Gezegen böylece, bütün gece gök-yüzünde olacak. Sonraki günlerde, Güneflbatt›¤›nda yükselmifl olarak görünecek ve ge-ce yar›s›ndan sonra olmak üzere geçen gündaha erken batacak.

Neptün: Y›l boyunca O¤lak Tak›my›ld›-z›’nda görülecek olan gezegen fiubat sonlar›-na do¤ru sabah gökyüzünde görülmeye bafl-layacak. 8 A¤ustos’ta karfl›konumda (Neptün-Yer-Günefl dizilifli) olacak ve buna ba¤l› ola-rak bütün gece gökyüzünde görülecek.Sonraki günlerdeyse yaln›zca ak-flamlar› gözlenebilecek.

MerkürHer iki kavuflum konumun-

da aç›sal olarak Günefl’e çokyak›n olaca¤›ndan gözlenemez.Üstkavuflumdan bafllayarak en büyükdo¤u uzan›m›ndan sonra altkavufluma gelin-ceye dek akflamlar› bat› ufkunda gözlenecek,Günefl’e olan aç›sal uzakl›¤› de¤iflecek ve enfazla, en büyük do¤u uzan›m› kadar olacak.Altkavuflumdan bafllayarak en büyük bat› uza-n›m›ndan sonra üstkavufluma gelinceye de¤insabahlar› do¤u ufkunda gözlenecek, Günefl’eolan aç›sal uzakl›¤› her günde¤iflecek, en fazla en bü-yük bat› uzan›m› kadarolacak.

VenüsÜstkavuflum (Yer – Gü-nefl - Venüs dizilifli ): 31MartEn büyük do¤u uzan›m›: 3 Kas›mEn parlak görünece¤i gün: 9 Aral›k

26 Ocak 2005B‹L‹M veTEKN‹K

2005 Y›l›nda Gezegenler

Karfl›konum KavuflumGezegen-Yer-Günefl Yer-Günefl-Gezegen

Mars 7 Kas›m —-Jüpiter 3 Nisan 22 EkimSatürn 13 Ocak 23 TemmuzUranüs 1 Eylül 25 fiubatNeptün 8 A¤ustos 3 fiubat

Üstkavuflum (Yer – Günefl – Merkür dizilifli) 14 fiubat 3 Haziran 18 Eylül En büyük Do¤u Uzan›m› 12 Mart (18°) 9 Temmuz (26°) 3 Kas›m (24°) Altkavuflum (Yer – Merkür – Günefl dizilifli) 29 Mart 6 A¤ustos 24 Kas›m En Büyük Bat› Uzan›m› 26 Nisan (27°) 23 A¤ustos (18°) 12 Aral›k (21º)

Page 9: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

B‹L‹M veTEKN‹K27Ocak 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

Çi-zelgenin

Kullan›m›:Ülkemiz için,

Günefl’in ve parlakgezegenlerin y›l için-de do¤ufl, bat›fl ve enbüyük yüksekli¤e erifl-tikleri zamanlar, bu çi-zelge yard›m›yla kolay-ca bulunabilir. Sayfay›

Ocak ay› yukar›da kala-cak flekilde yan çevirdi-¤inizde, ay ve günlerinyer ald›¤›, sa¤ ve soldakalan iki e¤ri aras›ndakalan bölge, Günefl’in

ufkun alt›nda bulundu-¤u gece zaman›n›

gösteriyor. Yaz saatiuygulamas›n›n oldu-¤u günlerde, bura-daki saatlere birsaat eklenmesi

gerekiyor.

Örnek:Aylara ait gün-

leri temsil eden ya-tay çizgilerle gezegen-

lere ait renkli çizgilerinkesiflim noktas›n›, yu-

kar›dan ya da afla¤›dan,zamanlarlaçak›flt›rd›¤›n›zda, gereklibilgiye ulaflabilirsiniz. Bunagöre, 14 Mart gecesi geze-genlerin durumunu ö¤ren-mek için, soldaki e¤ri alan-da, Mart ay›n›n 14’üne aitçizgiyi sa¤a do¤ru izlemekgerekir. Zamanlar yaklafl›kolmak üzere: Günefl18:30’da batacak veard›ndan Merkür19:30’da batarken, ayn›zamanda Jüpiter do¤a-cak. Satürn, 19:40’ta,Jüpiter 01:10’da me-ridyene gelecek (gök-yüzündeki en yüksekkonumu). Satürn,01:10’da batacak,03:30’da Marsdo¤acak,06:00’da Venüsdo¤acak vebundan 10 da-kika sonra daGünefl do¤a-cak.

Page 10: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

OCAKGün saat01 06 Mars, Venüs, Merkür, Plüto yak›n görünüm

de (do¤u-güneydo¤u ufkunda, ufka yak›n)02 03 Yer, Günberi’de (Günefl’e en yak›n konumda

0.983 AB = 147 milyon km)03 Dolunay04 04 Jüpiter ve Ay çok yak›n görünümde08 06 Ay, Mars, Antares, Merkür ve Venüs güney

do¤u ufkunda yak›n görünümde09 07 Merkür ve Venüs çok yak›n görünümde10 12 Ay enberide10 Yeniay13 19 Ay, Uranüs’ün bat›s›nda, bat› ufkunda14 01 Satürn karfl›konumda17 ‹lkdördün23 21 Ay enötede24 05 Ay, Satürn ve Pollux yak›n görünümde25 Dolunay27 03 Regulus ve Ay yak›n görünümde31 05 Ay ve Jüpiter yak›n görünümdefiUBATGün saat02 Sondördün03 21 Neptün kavuflumda04 07 Ay, Antares’i örtecek05 05 Mars Ay’›n 6° do¤usunda07 24 Ay enberide08 Yeniay16 ‹lkdördün17 00 Ay, Ülker ve Aldebaran yak›n

görünümde20 07 Ay enötede20 21 Ay Pollux çok yak›n görünümde23 21 Ay Regulus’un 4° do¤usunda24 Dolunay25 Uranüs kavuflumda 27 04 Jüpiter ve Ay güneybat›da, yak›n görünümde MARTGün saat03 Sondördün03 05 Antares Ay’›n 4° do¤usunda06 05 Mars ve Ay yak›n görünümde08 06 Ay, enberide10 Yeniay12 20 Merkür en büyük do¤u uzan›mda (18°)17 ‹lkdördün19 18 Satürn Ay’›n 5º güneyinde20 01 Ay enötede, Satürn ile Pollux aras›nda 20 15 ‹lkbahar Il›m› (Ekinoks)25 Dolunay23 02 Ay ve Regulus bat› ufkunda yak›n görünüm-de27 00 Ay, Jüpiter ile Spica aras›nda 29 18 Merkür alt kavuflumda 31 05 Venüs üstkavuflumda N‹SANGün saat02 Sondördün03 Jüpiter karfl›konumda 04 14 Ay enberide08 24 Yeniay (Halkal› Günefl Tutulmas› –

Türkiye’den gözlenemeyecek..)13 05 Neptün ve Mars, çok yak›n görünümde16 ‹lkdördün16 00 Ay, Satürn ve Pollux yak›n görünümde16 22 Ay enötede22 21 Jüpiter ve Ay çok yak›n görünümde24 Dolunay (Yar›gölge Ay tutulmas›)

(Türkiye’den gözlenemeyecek..)26 20 Merkür en büyük bat› uzan›mda (27°)27 02 Ay ile Antares çok yak›n görünümde (örtme)29 Ay enberide

MAYISGün saat01 Sondördün02 04 Mars, Ay ve Neptün yak›n görünümde08 Yeniay13 21 Ay, Satürn ile Pollux aras›nda14 Ay enötede15 04 Mars ve Uranüs, çok yak›n görünümde16 ‹lkdördün16 23 Regulus Ay’›n 2° güneyinde20 01 Jüpiter ve Ay bat›da, çok yak›n görünümde21 01 Ay ve Spica bat›da, çok yak›n görünümde23 Dolunay26 Ay enberide29 03 Neptün Ay’›n 5° kuzeyinde30 Sondördün31 04 Mars Ay’›n 3° do¤usundaHAZ‹RANVenüs, akflamlar› Bat› ufkunda görülmeye bafll›yor..Gün saat01 20 Günefl batt›¤›nda, bat› ufkundan Venüs 15°,

Satürn 35° yüksekte01 21 Jüpiter ö¤len çemberini (meridyeni) geçiyor,ufuktan 50° yüksekte03 Merkür üstkavuflumda06 Yeniay09 21 Ay, Satürn, Pollux ve Castor (‹kizler) ile

yak›n görünümde11 Ay enötede15 ‹lkdördün16 22 Jüpiter Ay’›n 5° do¤usunda, güneydo¤u

ufkundan 40° yüksekte17 22 Ay, Jüpiter ile Spica’n›n aras›nda görülecek20 21 Antares ile Ay çok yak›n görünümde (örtme)21 10 Gündönümü (en uzun gündüz, en k›sa gece)22 Dolunay23 Ay enberide26 21 Merkür, Venüs ve Satürn bat› ufkunda çok

yak›n görünümde28 Sondördün29 03 Mars ve Ay çok yak›n görünümdeTEMMUZGün saat05 08 Yer günötede (Günefl’e en uzak konumda

1.016 AB = 152 milyon km)06 Yeniay08 Ay enötede08 21 Merkür, Venüs ve Ay çok yak›n görünümde09 06 Merkür en büyük do¤u uzan›mda (26°)13 21 Jüpiter ve Ay çok yak›n görünümde, 14 ‹lkdördün21 Dolunay, Ay enberide

(en büyük çapl› dolunay)23 04 Neptün Ay’›n 6° bat›s›nda34 04 Uranüs Ay’›n 3° kuzeyinde 23 Satürn kavuflumda28 Sondördün28 03 Mars Ay’›n 3° bat›s›nda30 03 Ay, Ülker aç›k y›ld›z kümesi ile çok

yak›n görünümdeA⁄USTOSGün saat04 Ay enötede05 Yeniay06 Merkür altkavuflumda08 Neptün karfl›konumda08 21 Ay, Jüpiter ile Spica aras›nda13 ‹lkdördün14 21 Jüpiter ile Antares çok yak›n görünümde19 Ay enberide, Dolunay24 02 Merkür en büyük bat› uzan›mda (18°)25 01 Mars Ay’›n 5° güneyinde

26 Sondördün26 02 Mars, Ay’la Ülker aç›k y›ld›z kümesi aras›nda EYLÜLGün saat01 Ay enötede01 Uranüs karfl›konumda01 20 Venüs, Jüpiter çok yak›n görünümde03 Yeniay 07 20 Venüs, Jüpiter, Ay ve Spica çok yak›n

görünümde10 20 Ay Antares çok yak›n görünümde11 ‹lkdördün16 Ay enberide17 24 Uranüs Ay’›n 2° kuzeyinde18 Dolunay18 Merkür üstkavuflumda22 02 Mars Ay’›n 5° güneyinde 23 01 Sonbahar ›l›m› (ekinoks)25 Sondördün28 Ay enötede28 03 Satürn Ay’›n 4° güneyindeEK‹MGün saat03 13 Yeniay – Halkal› Günefl Tutulmas› (Ülkemiz

den Parçal› Tutulma fleklinde görülecek)10 ‹lkdördün12 20 Neptün Ay’›n 4° kuzeyinde 17 Dolunay - Parçal› Ay tutulmas›

(Türkiye’den gözlenemeyecek)19 21 Mars, do¤u ufkunda Ay’›n 5° bat›s›nda22 Jüpiter kavuflumda25 Sondördün26 Ay enötede26 03 Satürn, do¤u ufkunda Ay’›n 3° bat›s›nda30 05 Mars enyak›n konumdaKASIMGün saat02 Yeniay03 18 Merkür en büyük do¤u uzan›mda (24°)03 21 Venüs en büyük do¤u uzan›mda (47°)05 19 Venüs ve Ay çok yak›n görünümde07 Mars karfl›konumda08 19 Neptün, Ay’›n 5° kuzeyinde09 ‹lkdördün10 Ay enberide10 18 Uranüs Ay’›n 3° kuzeybat›s›nda15 20 Ay, Mars ile Ülker aç›k y›ld›z kümesi

aras›nda 16 Dolunay22 03 Satürn Ay’›n 2° güneyinde23 Sondördün, Ay enötede24 Merkür altkavuflumda 29 06 Jüpiter Ay’›n 1° do¤usundaARALIKGün saat01 Yeniay04 18 Venüs, Ay’›n 3° kuzeyinde07 19 Uranüs Ay’›n 2° kuzeyinde05 Ay enberide08 ‹lkdördün09 Venüs en parlak görünümünde11 24 Mars Ay ile yak›n görünümde12 Merkür en büyük bat› uzan›mda (21°)15 Dolunay19 23 Satürn ve Ay yak›n görünümde21 Ay enötede21 21 Gündönümü (en k›sa gündüz, en uzun gece)23 Sondördün25 04 Spica ve Ay yak›n görünümde27 05 Jüpiter ve Ay yak›n görünümde31 Yeniay

2005 y›l› gök olaylar›

Page 11: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

29Ocak 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

Machholz Kuyrukluy›ld›z›

3 Ekim 2005 Günefl Tutulmas›

Machholz Kuyrukluy›ld›z›’n›n (C/2004 Q2) 17 Aral›k 2004’te, TUG’daki 150 cm ayna çapl›

teleskopla çekilen foto¤raf›.

3 Ekim 2005 tarihinde ortalama 4dakika sürecek bir Halkal› Günefl Tu-tulmas› meydana gelecek. Türkiye’deparçal› tutulma olarak gözlenebilecekolan bu gök olay›nda, Günefl’in %90’›Ay taraf›ndan örtülecek. Tutulma göl-gesi Atlantik okyanusunun kuzeyin-den bafllay›p, okyanus üzerinden ‹s-panya ve Portekiz’den geçerek, Afrikak›tas›nda Cezayir, Tunus, Libya veKenya üzerinden devam edecek veHint okyanusunda son bulacak. Ülke-

mizde yaz saati uygulamas›n› içerenyerel saatle 11:23’te Ay, Günefl’i örtme-ye bafllayaca. 12:47’de Günefl’in % 43’üAy taraf›ndan örtülmüfl olacak ve14:13’te örtülme sona erecektir. Parça-l› tutulma olmas› nedeniyle, güvenilirbir filtre olmaks›z›n, herhangi bir optikalet ya da ç›plak gözle Günefl’e bak›l-mamal›d›r. Güvenilir Günefl gözlemikonusunda ayr›nt›l› bilgiyewww.tug.tubitak.gov.tr/tutulma adre-sinden ulaflabilirsiniz.

Ay, gökyüzünde y›ld›zlara görefarkl› hareket etmesi nedeniyle, baz›durumlarda parlak bir y›ld›z› örtebilir.Özellikle yörünge ve örtülme hesapla-r›n›n do¤rulu¤unun test edilmesi içinbu tür olaylar›n gözlenmesi önemli.Bu olay ayr›ca, Ay’›n bir atmosfere sa-hip olmad›¤›n›n en güzel göstergesi-dir. Çünkü y›ld›z›n görüntüsü Ay kena-r›na te¤et olana kadar ayn› parlakl›ktakal›r ve bir anda Ay kenar› taraf›ndanörtülür. Benzer bir olay, TÜB‹TAKUlusal Gözlemevi’nde bulunan 23.5cm aç›kl›kl› bir teleskop ve buna ba¤l›say›sal kay›t sistemiyle yüksek çözü-nürlükte kaydedilmifltir. Örtülmeninevreleri, aralar›nda 5’er saniye olan 7görüntüyle veriliyor.

Donald Machholz adl› amatör gökbi-limcinin keflfetti¤i Machholz Kuyruklu-y›ld›z› (C/2004 Q2), Ocak ay›nda enparlak haline ulaflacak. Aral›k ay›ndanbu yana ç›plak gözle gözlenebilen kuy-rukluy›ld›z, 10 Ocak’ta en yüksek par-lakl›¤›na (4.1 kadir) ulaflacak. Son y›l-larda gözlenen en parlak kuyrukluy›l-d›zlardan biri olan Machholz, Ocak vefiubat aylar›nda ç›plak gözle gözlenebi-

liyor. Ancak, gözlem yeri olarak ›fl›kkirlili¤inin az oldu¤u bir yer seçmekgerekiyor. Deneyimli gözlemciler, kuy-rukluy›ld›z› en parlak oldu¤u günlerde,temiz havalarda kent merkezlerindende ç›plak gözle gözleyebilirler. Kuyruk-luy›ld›z, bir dürbün yard›m›yla, gökyü-zünde çok daha kolay bulunabilir. Kuy-rukluy›ld›z› gökyüzünde bulmak içinyukar›daki haritadan yararlan›labilir.

Ay’›n bir y›ld›z›örtmesi

1 Ocak, 4.3 Kadir

11 Ocak, 4.1 Kadir

21 Ocak, 4.3 Kadir

31 Ocak, 4.8 Kadir

OR‹ON

BO⁄A

KRAL

KÜÇÜK AYI

BÜYÜK AYI

KRAL‹ÇEARABACI

PERSEUS

ANDROMEDA

KOÇÜLKER

10 fiubat, 5.2 Kadir

20 fiubat, 5.7 Kadir

2 Mart, 6.2 Kadir

22 Mart, 7.2 Kadir12 Mart, ,6.7 Kadir

1 Nisan, 7.6 Kadir

Page 12: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

Robotik Optik De¤iflenleri AramaDeneyi (Robotic Optical Transient Se-arch Experiment, ROTSE), evrendeki,geçici optik ›fl›malar›n saniye-gün za-man ölçe¤inde gözlenmesi amac›yla or-taya ç›km›fl bir projedir. Gama-Ifl›n Pat-lamalar›n›n (GIP) optik dalga boylar›n-daki zamansal davran›fllar›n›n incelen-mesi deneyin as›l bilimsel hedefidir.

Uluslararas› ROTSE iflbirli¤ine Mic-higan Üniversitesi araflt›rmac›lar›n›nönderli¤inde A.B.D., Avustralya, Al-manya ve Türkiye’den çeflitli üniversi-telerden araflt›rmac›lar dahildir. ROT-SE-III program›, belirli bir gökyüzübölgesinin 24 saat kesintisiz gözleminisa¤lamak amac›yla Avustralya, A.B.D.,Namibya ve Türkiye’de kurulu dörttam otomatik yeni nesil teleskoptanoluflmakta.

ROTSE-III teleskobunun robotik ta-sar›m›, yörüngedeki gama ›fl›n› uydula-r›ndan gama ›fl›n› patlamas› uyar›s›ulaflt›¤›nda çok çabuk manevra yapabil-mesini sa¤lamaktad›r. Böylece patlama-lar›n hassas koordinatlar›n›, parlakl›kbilgilerini ve parlakl›¤›n zamanla de¤i-flimini, patlama sonras› mümkün olanen erken evresinden itibaren ölçüp, il-gili di¤er gözlemevlerine ve araflt›rma-c›lara k›sa sürede duyurabilmektir.

Proje gama-›fl›n patlamalar›n›n er-ken evrelerinin optik dalga boylar›ndagözlenmesi konusunda önemli baflar›-lar elde etmifltir. 29 Ocak 1999’da göz-lenen gama-›fl›n patlamas›(GRB990123) projenin eski versiyonteleskobuyla elde etti¤i en büyük bafla-r›d›r. ROTSE-I teleskobu bu gama-›fl›npatlamas›n›n görüntülerini alarmdanyaln›zca 22 saniye sonra almaya baflla-m›fl ve böylece henüz gama-›fl›nlar›nda-ki patlama sürerken yerden efl zamanl›optik ölçümler yap›lm›flt›r. Bu gözlem-ler bir patlama sonras›nda en çabukbafllayan gözlemler olup konuyu ince-leyen bilim insanlar› taraf›ndan halâs›kça kullan›lmaktad›r. fiekilde bu pat-lamay› izleyen 10 saatlik süre zarf›ndaoptik kayna¤›n parlamas› ve sönüklefl-mesi görülmektedir.

Yeni nesil ROTSE-III teleskoplar›n›n

günümüze kadar gerçeklefltirdi¤iönemli çal›flmalara GRB030329 veGRB030418 gama-›fl›n patlamalar›n›noptik gözlemleri örnektir. GRB030329patlamas›n› gözlemleri alarmdan 92 da-kika sonra bafllam›fl ve kaynak önceAvusturalya’dan ard›ndan Teksas’dakiteleskop taraf›ndan ve bir süre sonra,patlaman›n oldu¤u gökyüzü bölgesi ye-niden Avusturalya’da do¤du¤unda, heriki teleskop taraf›ndan ayn› anda göz-lenmifltir. Bu patlamay› di¤erlerindenay›ran özelliklerinden biri bugüne ka-dar gözlenen en fliddetli patlama olma-s›d›r. Pek çok patlaman›n aksine, bugözlemler GRB030329’un salt düz birflekilde sönükleflmedi¤ini, fakat sönük-leflmenin h›z›n›n zamanla de¤iflti¤ini vehatta baz› evrelerde parlakl›¤›n artt›¤›ya da ayn› kald›¤›n› göstermektedir.

ROTSE-III teleskoplar›n›n gözlemle-rini yap›p sonuçlar›n›n yay›nland›¤› birdi¤er patlama GRB030418 olmufltur.Teleskoplar bu patlamay› alarmdan yal-n›zca 211 saniye sonra gözlemeye bafl-lam›fl böylece ilk gözlem gama-›fl›nla-r›ndaki patlaman›n bitiminden yaln›zca76 saniye sonra al›nm›flt›r. Bu gözlem-de kayna¤›n ilk 600 saniye için parlad›-¤› ve yaklafl›k 1400 saniye boyuncayaklafl›k 17.3 kadir parlakl›kta kald›k-tan sonra sabit bir h›zla söndü¤ü göz-

lenmifltir. TÜB‹TAK Ulusal Gözlemevi bünye-

sinde bulunan ROTSE-IIId teleskobu2004’ün May›s ay›nda tam performans-la çal›flmaya bafllad› ve flu anda gözlem-lerini sürdürmektedir. Henüz hiçbir ga-ma-›fl›n patlamas›n›n optik bilefleninigözlemediyse de uluslararas› astrono-mi camias›na flimdiden katk›da bulun-maya bafllam›flt›r. Örne¤in 9 Temmuzgecesi yapt›¤› gözlemlerde parlayan ye-ni bir kataklizmik de¤iflen y›ld›z keflfet-mifl ve bu kayna¤›n sönükleflinceye ka-dar gözlemlerini yapm›flt›r. fiekilde buy›ld›za ait ROTSE-IIId taraf›ndan eldeedilen ›fl›k e¤risi verilmifltir. fiekildende görüldü¤ü gibi gözlem süresince y›l-d›z sönükleflmifltir bu özelli¤inden do-lay› y›ld›z›n Nova türü bir kataklizmikde¤iflen oldu¤u düflünülmektedir.

Kas›m ay›nda uzaya f›rlat›lanSWIFT uydusu sayesinde ROTSE-II-Id’nin de, projenin di¤er teleskoplar›gibi hem uluslararas› ROTSE iflbirli¤i-ne hem de onlar arac›l›¤›yla tüm astro-nomi camias›na son derece önemli ga-ma-›fl›n patlamas› gözlemleri kazand›r-mas› umulmaktad›r.

T o l g a G ü v e r‹stanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

Astronomi ve Uzay Bilimleri BölümüDoktora Ö¤rencisi

210 Ocak 2005B‹L‹M veTEKN‹K

Sürekli Gözlem Yapabilen Sistem

ROTSE-III

ROTSE-I bilimsel tak›m›

ROTSE-IIId’nin 2004 May›s ay›nda ilk ald›¤› resim (solda). Resimde Neat Q4 isimli kuyruklu y›ld›z görülüyor.

Page 13: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

Türkiye’nin co¤rafi konumu-nun önemi birçok farkl› konu içe-risinde s›kça gündeme gelir. Ül-kemizin sahibi oldu¤u en önemliastronomik gözlem istasyonu o-lan TÜB‹TAK Ulusal Gözlemevi*(TUG) sayesinde ülkemizin öne-mini vurgulayan konular aras›naastronomi bilimini de ekleyebili-riz.

TUG kurulu bulundu¤u dünyaboylam›nda en iyi gözlem koflulla-r›na sahip. Ayr›ca TUG’da faaliyet-lerini sürdüren 1.5 metre çapl›Rus–Türk Teleskobu (RTT150)ve ROTSE-III teleskobu özelliklegama ›fl›n› patlamalar› gibi geçicigök olaylar›n› baflar›yla takip et-mekte.

Bizler, Sabanc›, Orta Do¤uTeknik, Akdeniz ve ‹stanbul Üniversi-teleri mensubu araflt›rmac›lardan olu-flan ekip olarak, patlamalar›n optik ar-d›l ›fl›malar›n› RTT150 teleskobunukullanarak f›rsat gözlemleri gerçeklefl-tirmekteyiz. Normal çal›flma durumun-da RTT150 ile yap›lacak gözlemler,TUG Akademik Kurulu’nun belirledi¤iprogramda gerçekleflmektedir. Ancak,TUG’dan gözlemlenebilecek bir gama›fl›n› patlamas› uyar›s› ulafl›rsa normalprograma TUG yönetiminin onay›yla a-ra verilerek ard›l ›fl›man›n kaynaklan-d›¤› bölgenin f›rsat gözlemleri yap›l-maktad›r.

Geçti¤imiz y›llarda buprogram dahilinde gama›fl›n› patlamas› ba¤lant›l›önemli gözlemler yap›ld›.RTT150 ile ilk ard›l ›fl›magözlemi 13 A¤ustos 2002gecesi gerçekleflti. Say-fan›n üst taraf›ndaki resim-de toplam 27 dakika sürenbu gözlemden elde edilengörüntü ve okla belirtilenpatlaman›n optik bileflenigörülmektedir.

RTT150 ile en kapsaml›ard›l ›fl›ma gözlemi 29Mart 2003 gama ›fl›n› pat-

lamas› sonras›nda gerçekleflti. Patla-madan yaklafl›k 6 saat sonra bafllayanoptik gözlemler ilk evrelerde s›kça, da-ha sonralar› ara ara olmak üzere bir-kaç ay boyunca devam etmiflti. Bu pat-lama için oluflumundan yaklafl›k 12 sa-at sonra gerçekleflen, parlakl›¤›n azal-ma h›z›n›n artmas› ilk defa RTT150gözlemleriyle fark edildi. Afla¤›daki fle-kil, patlaman›n sonras›nda oluflan op-tik ard›l ›fl›man›n, dünyan›n çeflitli göz-lemevlerinden yap›lan gözlemlerlerleve verilerin GCN a¤› arac›l›¤›yla duyu-rulmas›yla oluflturulmufltur. fieklin sa¤

üst köflesinde listelenen GCNduyurular›ndan 10 tanesi(2001, 2024, 2046, 2051,2054, 2079, 2094, 2105,2108, 2119) TUG – RTT150gözlemlerine dayanmaktad›r.

GRB030329 patlamas› fluana kadar mesafesi ölçülebi-len patlamalar aras›nda dün-yam›za en yak›n oland›r. Bunedenle bafllang›ç evresindeoldukça parlak olup, di¤erpatlamalara göre çok daha u-zun bir süre gözlenebilir par-lakl›k mertebesinde kalm›fl-t›r.

RTT150 ile gerçekleflmiflbir di¤er baflar›ysa 10 Ekim2004 patlamas›n›n takip göz-lemleridir. Patlaman›n yakla-

fl›k 12 gün sonras›nda ortaya ç›kanparlakl›k art›fl› RTT150 ile belirlenip,bunun ba¤lant›l› bir süpernova ›fl›mas›olabilece¤i GCN arac›l›¤›yla tüm dün-yaya duyuruldu.

RTT150 ile f›rsat gözlemlerini ge-nellikle bu teleskopla gözlem hakk›bulunan Rus araflt›rmac›larla iflbirli¤iiçinde yürütmekteyiz. Ayr›ca yak›n birgeçmiflte ‹talyan bilim insanlar›yla bir-likte f›rsat gözlem verileri bütünlefltir-me projesinin temellerini att›k. Bunagöre TUG’dan RTT150 teleskobununverileriyle ‹talya ve Kanarya Adala-

r›’ndaki teleskoplarla al›-nan verileri birlefltirerek,uzay›n gözlenen bölgesi-nin daha uzun süren ke-sintisiz resmini elde etme-yi hedeflemekteyiz.

E r s i n G ö ¤ ü flSabanc› Üniversitesi

Mühendislik ve Do¤a BilimleriFakültesi, Doktora Sonras› Arafl-

t›rmac›, Ö¤retim Görevlisi

*TÜB‹TAK Bilim ve Teknik Dergisi okurlar› içinOcak ve fiubat 2004 aylar›ndaki Yeni Ufuklaraeklerinde TUG’un tarihçesiyle birlikte RTT150teleskobunun teknik özellikleri detayl› biçimdesunulmufltu.

211Ocak 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

TUG – RTT150 ile F›rsat Gözlemleri

(Resim: Ü. K›z›lo¤lu ve ark.)

Page 14: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

Sevgili arkadafllar, TÜB‹TAK Bilim ve Tek-nik Dergisi’nin bir süredir beraberinde yay›nla-d›¤› “Yeni Ufuklara” eki, gerçekten elinizde tu-tu¤unuz bu say›s›yla size bambaflka, yepyeni birufuk açmaya aday. Henüz say›s›n› ve niteli¤initam olarak bilemedi¤imiz ülkemizin amatörgökbilimcilerine, kendilerini gelifltirebilmelerive etkin etkileflimde bulunabilecekleri bir grupoluflturabilecekleri teklifimiz var. Bugünlerdeastrofizikçilerin çözmeye çal›flt›¤› bir problemüzerine yard›m isteklerine dünyadan amatörgökbilimciler de yan›t veriyor!

Problem; Evren’in oluflumunda kabul edilenen kuvvetli kuramlardan biri olan ‘Büyük Patla-ma’dan sonraki en büyük enerji patlamalar› ola-rak düflünülen ve henüz niteli¤i tam olarak an-lafl›lamayan “Gama Ifl›n Patlamalar› – GIP”olaylar›n›n tüm evreleri ve boyutlar›n›n gözlem-lenerek bilimsel aç›klamas›n›n yap›labilmesi.

Uydu teleskoplar (HETE, INTEGRAL, Swift),ilk saniyelerden itibaren patlamalar›n GamaIfl›nlar› ve di¤er yüksek enerjili ›fl›nlar›n› gözler-ken, ROTSE III gibi otomatik teleskoplar en geç15 saniye sonra patlaman›n optik bölgedeki ›fl›-n›m›n› gözlemeye bafllayabiliyor. Dünya üzerin-de kurulu büyük teleskoplar ve amatörler depatlaman›n hemen sonras›ndaki saatler ve bir-kaç gün boyunca süren ama gücü giderek aza-lan ard›l optik dalga boylar›ndaki ›fl›n›m›n› göz-lüyorlar. Böylece, patlaman›n elektromanyetikdalgaboyunun oldukça genifl bir aral›¤›nda eldeedilebilecek davran›fl›, problemin çözümüneyaklaflmay› sa¤l›yor. Bu aflamada elde edilebile-cek her veri ve say›s› çok de¤erli. Bu nedenleamatörler, say›sal ço¤unluklar› ve dünya üzeri-ne yay›lmalar›yla gözlemsel boflluklar› doldur-mada büyük öneme sahipler.

GIP’lerin aç›klanmas› Evrenimizi anlaman›nen kritik s›n›r tafllar›ndan biri olacak. Bu amaç-la astrofizikçiler, dünya üzerinde kurulmufl olanbir gözlemsel çal›flma a¤›ndan yaralan›yorlar.Bu ayn› zamanda, amatör gökbilimciler için debilime do¤rudan katk› yapabilecekleri harikabir f›rsat yarat›yor. Örne¤in 2000 y›l›nda ama-tör astronomlar eski bir teleskop ve bir CCD ka-merayla GIP keflfettiler. 2002 y›l›nda yine bir‹ngiliz amatör astronomun GIP keflif gözlemigeliyor.

Uzun y›llard›r dünya çap›nda binlerce amatörastronomu organize ederek de¤iflen y›ld›zlar›nçok de¤erli ve genifl gözlemsel verileriyle profes-

yonel astronomiyi destekleyen Amerikan De¤ifl-ken Y›ld›z Gözlemcileri Birli¤i (American Associ-ation of Variable Star Observers, AAVSO), GIP’-ler için de bir h›zl› haberleflme a¤› kurmufl(http://www.aavso.org/observing/prog-rams/hen). Bu süreç çok h›zl› iflliyor ve AAVSOamatörlere belirlenen GIP koordinatlar›n› emailya da cep telefonu mesaj›yla gönderebiliyor.Amatörler de gözlemlerini AAVSO’ya geri gönde-riyorlar. Gözlemler de¤erlendirilip yay›nlan›yor.

Bu harika sistemin kurulmas›na önderlik e-den, 2004 y›l›nda yitirdi¤imiz sevgili Janet Ak-yüz Mattei idi. Bizim Janet ABLA’m›z, Ege Üni-versitesi Astronomi Bölümünü bitirdi. Uzun y›l-lar AAVSO’nun baflkanl›¤›n› yürüttü ve bu orga-nizasyonu zirveye tafl›d›. Çok baflar›l› bir bilimkad›n› olarak yüzlerce makale, kitaplar ve orga-nizasyonlarla bir enerji yuma¤› idi.

Ülkemizdeki amatör gökbilimciler ne yapa-bilir? Bunun için öncelikle alarmlar› alabilmeniziçin (http://www.aavso.org/mailman/listin-fo/aavso-hen) adresinden AAVSO Yüksek Ener-ji A¤›’na ücretsiz üye olmal›s›n›z. Burada ama-tör gökbilimciler için ilk problem ‘‹ngilizce’ gi-bi görünüyor! Daha sonra teknik olarak kendi-nizi haz›rlamal›s›n›z. ‹yi bir gökyüzü tan›ma bil-gisi, teleskop (20 cm çap›nda teleskop iyi birbafllang›ç olabilir) ve bir CCD astronomik kame-ra gerekli donan›mlar oluyor. Yaz›m›z›n bafl›ndada belirtti¤imiz gibi henüz ülkemizdeki amatörastronomlar›n gücünü bilemiyoruz. Belki de el-lerinde oldukça iyi donan›mlar var ve sessizceçal›fl›yorlar! Ancak, ‹stanbul’da bilinen baz› ça-l›flmalar var ki, gerçekten birer ‘baflar› öyküsü’boyutunda. Bunlardan Eyübo¤lu E¤itim Kurum-lar› ‹kiz Gözlemevi 30 cm çapl› iki teleskop,CCD kamera, gözlemevleri binalar› ve özel ola-rak yap›land›r›lm›fl AAVSO Astronomi Kulübü i-

le çal›fl›yor (http://www.eyuboglu.k12.tr). Haziran 2004’de aç›lan 35 cm çapl› teles-

kop, astronomik dijital kamera ve gözlemevi bi-nas›yla kap›lar›n› toplumun organizasyonlu as-tronomik gözlem isteklerine de açm›fl olan YIEVNAHUM Gözlemevi (http://www.yuzyili-sil.k12.tr). Nihayet 30 cm teleskop ve gözleme-vi binas›yla halk›n ziyaretine de aç›k AKA Kole-ji Günefl ve Uzay Gözlemevi (http://www.aka-koleji.k12.tr).

Yani teleskop ya da kameran›z yoksa bile ‹s-tanbul’da ileri amatör düzeyde çal›flan gözle-mevleri kurulmaya baflland› bile. Onlarla ilgilen-meye, gezmeye, bilgi almaya ne dersiniz? Bu sa-y›lanlar› yenileri de takip edecek. Acaba kenditeleskop ve gözlemevine sahip amatör gökbi-limcilerimiz var m›? Dünyadaki bu “Teleskopla-r›n Yar›fl›’nda” Avrupa Birli¤i’nin efli¤inde, iler-lemeyi isteyen ve bilime do¤rudan katk›da bulu-nabilecek, umar›z ki, onlarca, hatta yüzlerceamatör gökbilimcimize ulaflabildik mi acaba? E-¤er oralarda bir yerlerde iseniz, yukar›da gös-terdi¤imiz yoldan GIP’lerin pefline düflün. Liseö¤rencisi iseniz, 14 May›s 2005 tarihinde Eyü-bo¤lu E¤itim Kurumlar›’nda düzenlenecek veUluslar Aras› Genç Astronomlar Okullar›n›n (IS-YA) baflkan› Michele Gerbaldi’nin de kat›laca¤›“I. ‹stanbul Okullar› Astronomi Kulüpleri Top-lant›s›”na okulunuza gelmifl olan duyuruyla ka-t›l›n. Yine Haziran 2005’de ‹stanbul Kültür Üni-versitesi’nde Levy Kuyruklu Y›ld›z›n›n kaflifi Da-vid Levy’nin kat›l›m›yla düzenlenecek “UlusalAmatör Astronomlar” toplant›s›na kat›l›n. Güzelve keyifli gözlemlerin amatör gökbilimcilerinesa¤l›k ve esenlikler dolu y›llar dile¤iyle…

A . T a l â t S a y g a ç‹stanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

Astronomi ve Uzay Bilimleri BölümüÖ¤retim Üyesi

212 Ocak 2005B‹L‹M veTEKN‹K

Dünya Teleskoplar›n›nYar›fl›nda, Amatör Gökbilimcilerimize de Yer Var!

Amerika’daki 1. Amatör Gökbilimcileri için YüksekEnerji Astrofizi¤i Toplant›s›’ndan.

Dr. Janet Akyüz Mattei, sa¤ ön s›radaki mavi etektak›ml› bilim kad›n›d›r

Eyübo¤lu ‹kiz Gözlemevi. Birinci Gözlemevinin içi ve teleskopuyla ikinci gözlemevinin kubbesi birlikte görülüyor.

Page 15: GAMA IfiIN PATLAMALARI - bilimteknik.tubitak.gov.tr · Aral›k 2004 3 B‹L‹MveTEKN‹K erli fliddet Collapsar modelinin bilgisayar simülasyonunda, y›ld›z›n çöken merkezinde

Gama Ifl›n› Patlamalar›, dünyam›z-dan uzakta, kozmolojik mesafelerdemeydana gelen astrofizik olaylar›d›r.Günümüze kadar gözlenmifl bu türpatlamalar›n tümü galaksimizin d›fl›n-da oluflmufltur. Ancak bu uzakl›klar›nakarfl›n, çok yüksek enerjiye sahip ol-malar› nedeniyle dünyam›z üzerindeetki oluflturabilirler. Böylesi etki de ilkdefa 1988 y›l›nda biri Türk, biri Ameri-ka'l› iki bilimadam› taraf›ndan gözlen-di. Stanford Üniversitesi’nden Prof.Ümran ‹nan ve NASA Marshall UzayMerkezi'nden Dr. Gerald Fishman, birgama ›fl›n› patlamas›yla ayn› anda dün-ya atmosferinin iyonosfer tabakas›ndadalgalanmalar, bir baflka deyiflle bu ta-bakan›n kal›nl›¤›nda h›zl› ama küçükde¤iflimler gördüklerini bildirdiler. Bugama ›fl›n› patlamas›n›n bir özelli¤i degünefl sistemi ötesinde gerçekleflipdünyay› etkiledi¤i bilinen ilk olay ol-mas›. Tabiî bu bahsetti¤imiz etki çokzay›f ve günlük yaflam için önemsiz;öyle ki gece ve gündüz aras›nda dün-yan›n kendi ekseni etraf›nda dönmesi-ne ba¤l› iyonosfer dalgalanmalar› herzaman gözlemlenen, dünya üzerindehiçbir zarar› olmayan olaylar.

Do¤al olarak hem bilimadamlar›n-ca, hem de toplumda merak edilen birkonu gama ›fl›n› patlamalar›n›n bugü-ne kadar gözlemlenen bu olaydan da-ha güçlü ve zararl› bir etkisinin olupolamayaca¤›. Örne¤in, bu patlamalar-dan yay›lan yüksek enerjili ›fl›nlar,dünyam›za bir nükleer silah kadar za-rar verebilir mi? Bunu anlamak için birgama ›fl›n› patlamas›ndan dünyaya ula-flan ›fl›n miktar›n›, Hiroflima’ya at›lan15 kilotonluk atom bombas›n›n çevre-sine yayd›¤› ›fl›nlarla kars›laflt›ral›m.Dünyam›z›n bu atom bombas›n›n çev-resinde oluflan miktarda zararl› ›fl›namaruz kalmas› için, gama ›fl›n› patla-mas›n›n bizden en fazla birkaç bin ›fl›ky›l› uzakta meydana gelmesi gerekiyor.Yani patlaman›n galaksimizin bize en

yak›n binde birlik bölümünde gerçek-leflmesi laz›m. Baflka bir deyiflle, baflkabir galaksiye ait olan afla¤›daki foto¤-raf› galaksimizin genel görünüflü, altbölümdeki sar› çemberin merkeziniysedünyam›z›n konumu oldu¤unu düflü-nürsek, dünyay› etkileyebilecek bir ga-ma ›fl›n› patlamas›n›n bu çember için-de bir yerlerde meydana gelmesi ge-rekmekte.

Gama ›fl›n› patlamalar›n›n gözlemle-nen s›kl›¤›n›n galaksi bafl›na on milyony›lda 2 tane oldu¤unu göz önüne al›r-sak, dünyam›za bu kadar yak›n bir pat-laman›n olmas› olas›l›¤›n›n milyar y›l-da bir oldu¤unu saptayabiliriz. Yanidünyan›n yaklafl›k 5 milyar y›ll›k varl›-¤› suresince yak›n çevresinde birkaçgama isini patlamas› olmufl olabilir.

Bu arada baflta Arnon Dar, Ari Laorve Nir Shaviv olmak üzere baz› bi-limadamlar›, dünyada türlerin büyükçapta ve aniden tükenmesinin, örne¤indinozor gibi hayvanlar›n yok olmas›-

n›n nedeninin bu tur patlamalar olabi-lece¤ini ileri sürüyor. Olas›l›k hesab›nadayanarak ortaya at›lan bu sav›n do¤-ru olmas› mümkün, ancak flimdilikherhangi bir kan›t› yok. Yaln›z fluönemli noktay› da unutmamak gere-kir: Dünyam›z›n atmosferi, X ve gama›fl›nlar› gibi yüksek enerjili ›fl›nlar› ge-çirmiyor ve böylece dünya yüzeyi içinbir kalkan görevi görüyor. Bu da, dün-yada yaflam› etkileyecek bir patlama-n›n yaln›zca dünyay› yüksek dozda ›fl›-na maruz b›rakacak yak›nl›kta de¤il,atmosferi de parçalayacak kadar yak›nve güçlü olmas› gerekti¤ini

gösteriyor. Dolay›s›yla dünyada ya-flam› önemli ölçüde etkileyecek bir ga-ma ›fl›n› patlamas› olma olas›l›¤› içimi-zi rahatlatacak derecede düflük.

F e r y a l Ö z e lArizona Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölü-

mü Ö¤retim Üyesi veSabanc› Üniversitesi Mühendislik ve Do¤a Bi-

limleri Fakültesi Misafir Ö¤retim Üyesi

213Ocak 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

Gama Ifl›n›Patlamalar›

Dünyam›z› Etkiler Mi?