NASA aracı uzak gezegenleri görüntülemeye hazırlanıyor

NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu üzerindeki Roma Koronagraf Aleti, yıldız ışığını engelleyen yeni araçları test ederek, ana yıldızlarının parıltısı tarafından gizlenen gezegenleri ortaya çıkararak, güneş sistemimiz dışında yaşanabilir dünyalar arayışının önünü açmaya yardımcı olacak. Teknoloji gösterimi kısa süre önce NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan ajansın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne gönderildi ve burada Mayıs 2027’ye kadar fırlatılmaya hazırlık amacıyla uzay gözlemevinin geri kalanına katıldı.

Ülkeler arası yolculuğundan önce, Roman Coronagraph yıldız ışığını engelleme yetenekleri açısından şimdiye kadarki en kapsamlı testten geçti; mühendisler bunu “karanlık deliği kazmak” olarak adlandırıyor. Uzayda bu süreç, gökbilimcilerin diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerden veya dış gezegenlerden gelen ışığı doğrudan gözlemlemelerine olanak tanıyacak. Gelecekteki bir görevde benzer teknolojiler Roma’da gösterildiğinde, gökbilimcilerin bu ışığı, yaşamın varlığına işaret eden kimyasallar da dahil olmak üzere, bir dış gezegenin atmosferindeki kimyasalları tanımlamak için kullanmalarına olanak tanıyacak.

Test başlasın

Karanlık delik testi için ekip, koronagrafı, uzayın soğuk, karanlık boşluğunu simüle edecek şekilde tasarlanmış kapalı bir odaya yerleştirdi. Lazerler ve özel optikler kullanarak, bir yıldızdan gelen ışığı Roma teleskopu tarafından gözlemlendiğinde görünecek şekilde kopyaladılar. Işık koronagrafa ulaştığında cihaz, güneşi engelleyen bir araba güneşliği veya tam güneş tutulması sırasında ayın güneşi engellemesi gibi, yıldızı etkili bir şekilde engellemek için maske adı verilen küçük dairesel engellemeler kullanır. Bu, yıldızın yakınındaki daha sönük nesnelerin görülmesini kolaylaştırır.

Maskeli koronagraflar zaten uzayda uçuyor ancak Dünya benzeri bir dış gezegeni tespit edemiyorlar. Başka bir yıldız sisteminden bakıldığında, ana gezegenimiz Güneş’ten yaklaşık 10 milyar kat daha sönük görünür ve ikisi birbirine nispeten yakındır. Dolayısıyla Dünya’yı doğrudan görüntülemeye çalışmak, 3.000 mil (yaklaşık 5.000 kilometre) uzaktaki bir deniz fenerinin yanında bir biyolüminesans alg zerresini görmeye çalışmak gibi olacaktır. Daha önceki koronografi teknolojileriyle, maskeli bir yıldızın parıltısı bile Dünya benzeri bir gezegeni gölgede bırakıyor.

Roma Koronagrafı, birkaç hareketli bileşen kullanarak geçmiş uzay koronagraflarından daha fazla istenmeyen yıldız ışığını ortadan kaldırabilecek teknikleri gösterecek. Bu hareketli parçalar onu uzayda uçan ilk “aktif” koronagraf yapacak. Ana araçları, her biri yalnızca 2 inç (5 santimetre) çapında olan ve yukarı ve aşağı hareket eden 2.000’den fazla küçük pistonla desteklenen iki deforme olabilen aynadır. Pistonlar, maskelerin kenarlarından yayılan istenmeyen dağınık ışığı telafi edebilmek amacıyla deforme olabilen aynaların şeklini değiştirmek için birlikte çalışır.

Deforme olabilen aynalar aynı zamanda Roma teleskopunun diğer optiklerindeki kusurların düzeltilmesine de yardımcı oluyor. Her ne kadar Roman’ın diğer son derece hassas ölçümlerini etkileyemeyecek kadar küçük olsalar da, kusurlar karanlık deliğe başıboş yıldız ışığı gönderebilir. Her bir deforme olabilen aynanın şeklinde yapılan ve çıplak gözle algılanamayan hassas değişiklikler, bu kusurları telafi eder.

JPL’deki Roman Coronagraph proje müdür yardımcısı Feng Zhao, “Kusurlar o kadar küçük ki ve o kadar küçük bir etkiye sahip ki, bunu doğru yapmak için 100’den fazla tekrarlama yapmak zorunda kaldık” dedi. “Bu, bir göz doktoruna gittiğinizde farklı mercekler takıp size ‘Bu daha mı iyi? Buna ne dersiniz?’ diye sorması gibi bir şey. Ve koronagraf umduğumuzdan daha iyi performans gösterdi.”

Test sırasında, koronagrafın kamerasından alınan sonuçlar, merkezdeki yıldızın etrafında, ekip daha fazla yıldız ışığını ondan uzağa yönlendirdikçe yavaş yavaş kararan halka şeklinde bir bölge gösteriyor; dolayısıyla “karanlık deliği kazma” takma adı da buradan geliyor. Uzayda, bu karanlık bölgede gizlenen bir ötegezegen, cihazın deforme olabilen aynalarıyla işini yapmasıyla yavaş yavaş ortaya çıkacak.

Yaşanabilir dünyalar

Son 30 yılda diğer yıldızların etrafında 5.000’den fazla gezegen keşfedildi ve doğrulandı, ancak çoğu dolaylı olarak tespit edildi; bu, onların varlığının ana yıldızlarını nasıl etkilediklerine bağlı olarak çıkarıldığı anlamına geliyor. Ana yıldızdaki bu göreceli değişiklikleri tespit etmek, çok daha sönük olan gezegenin sinyalini görmekten çok daha kolaydır. Aslında 70’ten az dış gezegen doğrudan görüntülendi.

Bugüne kadar doğrudan görüntülenen gezegenler Dünya’ya benzemiyor: Çoğu çok daha büyük, daha sıcak ve genellikle yıldızlarından daha uzakta. Bu özellikler onları tespit etmeyi kolaylaştırıyor ama aynı zamanda bildiğimiz anlamda yaşama daha az misafirperver hale getiriyor.

Potansiyel olarak yaşanabilir dünyalar aramak için, bilim adamlarının yalnızca yıldızlarından milyarlarca kat daha sönük olan gezegenleri değil, aynı zamanda gezegenin yüzeyinde sıvı suyun var olması için doğru mesafede yörüngede dönen gezegenleri (bulunan yaşam türünün öncüsü) görüntülemeleri gerekiyor. Yeryüzünde.

Dünya benzeri gezegenleri doğrudan görüntüleme yeteneklerini geliştirmek, Roma Koronagrafı gibi ara adımlar gerektirecektir. Maksimum kapasitesinde, güneşimiz gibi bir yıldızın etrafında Jüpiter’e benzer bir ötegezegen görüntüleyebilir: yıldızın yaşanabilir bölgesinin hemen dışında büyük, soğuk bir gezegen.

NASA’nın Roma Koronagrafı’ndan öğrendikleri, güneş benzeri yıldızların yaşanabilir bölgelerinde yörüngede dönen Dünya boyutundaki gezegenleri doğrudan görüntülemek için tasarlanan gelecekteki görevler için bir yol açmaya yardımcı olacak. Ajansın Habitable Worlds Gözlemevi olarak adlandırılan gelecekteki teleskop konsepti, Roma Koronagraf Enstrümanının uzayda gösterdiği şeyi temel alacak bir enstrüman kullanarak Dünya’ya benzer en az 25 gezegenin görüntülenmesini amaçlıyor.

JPL’den Roman Coronagraph proje sistem mühendisi Ilya Poberezhskiy, “Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi gibi bir misyonun hedeflerine ulaşmak istiyorsanız, deforme olabilen aynalar gibi aktif bileşenler çok önemlidir” dedi. “Roma Koronagraf Aleti’nin aktif doğası, sıradan optikleri farklı bir seviyeye taşımanıza olanak tanıyor. Tüm sistemi daha karmaşık hale getiriyor, ancak bu inanılmaz şeyleri onsuz yapamazdık.”