Dikdörtgen teleskop tasarımı, Dünya avcılığı 2.0'ın habercisi olabilir

DNVN - Bilim insanları, "Dünya 2.0"ı (Güneş Sistemi dışında, Dünya ile benzer koşullara sahip ve yaşamı destekleme kapasitesine sahip gezegenleri ifade eden bir terim) bulma yolculuğunda yeni bir çağ açma vaadinde bulunan dikdörtgen bir teleskop modeli geliştiriyor.

Dünya benzeri gezegenlerin aranması, yıldızların ezici parlaklığı nedeniyle neredeyse tamamen görünmez hale gelmesi nedeniyle uzun zamandır astronomide büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Geleneksel teleskop tasarımları bu göreve uygun değildir. Ancak, bu engeli aşmayı ve insanların 30 ışık yılı içinde düzinelerce potansiyel gezegeni keşfetmesine yardımcı olmayı vaat eden, cesur bir dikdörtgen kızılötesi teleskop fikri ortaya atıldı. Bu da uzaylı yaşam belirtileri arayışının önünü açıyor.

Dünya, bildiğimiz kadarıyla yaşamı destekleyen tek gezegendir. Bu mavi gezegendeki tüm yaşam, temel kimyasal reaksiyonları sürdürmek için sıvı suya bağlıdır. Basit tek hücreli organizmalar Dünya ile hemen hemen aynı zamanda ortaya çıktı, ancak daha karmaşık çok hücreli yaşamın evrimleşmesi yaklaşık 3 milyar yıl sürdü. Bu arada insanlar, gezegen tarihinin yalnızca çok küçük bir kısmında, Dünya'nın yaşının on binde birinden daha az bir sürede var oldular.

Bu zaman çizelgesi, sıvı su bulunan gezegenlerde yaşamın nadir olmayabileceğini gösteriyor. Ancak, evreni keşfedebilecek zeki canlılar son derece nadir olabilir. İnsanlık Dünya dışında yaşam aramak istiyorsa, en olası yaklaşım doğrudan gezegen gözlemleri yoluyla ona ulaşmaktır.

Dijital İnterferometre Kırılma Uzay Teleskobu (DICER), varsayımsal bir kızılötesi uzay gözlemevi ve James Webb Uzay Teleskobu'ndan modellenen dikdörtgen bir uzay teleskobu için kavramsal tasarım. Kaynak: Leaf Swordy/Rensselaer Politeknik Enstitüsü.

Uzay uçsuz bucaksızdır ve fizik yasaları ışık hızından daha hızlı seyahat veya iletişimi engeller. Bu nedenle, robotik sondalarla bile, bir insan ömrü içinde yalnızca Güneş'e en yakın yıldızlar incelenebilir. Bunlar arasında en umut verici hedefler, uzun ömürlü ve karmaşık yaşamın gelişmesi için yeterince kararlı oldukları için boyut ve sıcaklık olarak Güneş'e benzer yıldızlardır.

Gökbilimciler, Dünya'ya 30 ışık yılı uzaklıkta yaklaşık 60 Güneş benzeri yıldız tespit etti. Bu yıldızların yörüngesinde dönen, Dünya'ya benzer boyut ve sıcaklıktaki ve hem kara hem de sıvı su barındırabilen gezegenler, yaşam bulmak için en iyi adaylar olarak kabul ediliyor.

Dünya benzeri bir ötegezegenin görüntüsünü, ana yıldızının parıltısından ayırmak büyük bir zorluktur. İdeal koşullar altında bile, bir yıldız bir gezegenden bir milyon kat daha parlaktır. İkisi karışırsa, gezegeni tespit etmek imkânsız hale gelir.

Optik teoriye göre, bir teleskobun maksimum çözünürlüğü aynanın boyutuna ve ışığın dalga boyuna bağlıdır. Sıvı su içeren gezegenler, yaklaşık 10 mikronluk bir dalga boyunda en parlak ışığı yayarlar; bu, ince bir saç teli kalınlığında ve görünür ışığın dalga boyunun 20 katıdır. Bu dalga boyunda, bir teleskobun Dünya'yı 30 ışık yılı uzaklıktaki Güneş'ten ayıracak yeterli çözünürlüğe sahip olması için en az 20 metrelik bir mesafeden ışık toplaması gerekir.

Ayrıca, Dünya atmosferi görüntüleri bulanıklaştırdığı için teleskopların uzaya yerleştirilmesi gerekiyor. Günümüzün en büyük uzay teleskobu olan James Webb Uzay Teleskobu (JWST) 6,5 metrelik bir aynaya sahip, ancak fırlatılması ve çalıştırılması son derece zor.

20 metrelik bir uzay teleskobu konuşlandırmak şu anda teknolojik imkânların ötesinde olduğundan, bilim insanları çeşitli seçenekler denediler. Bir çözüm, birden fazla küçük teleskop fırlatıp aralarında hassas mesafe bırakarak dev bir aynayı simüle etmektir. Ancak, bir molekül boyutuna kadar hassas konumlandırmayı korumak şu anda imkânsızdır.

Bir diğer yaklaşım ise daha kısa ışık dalga boylarını kullanmak ve böylece daha küçük teleskoplara olanak sağlamaktır. Ancak görünür bölgede, Güneş benzeri bir yıldız Dünya'dan 10 milyar kat daha parlaktır ve bu da gezegeni ortaya çıkaracak kadar yıldız ışığını engellemeyi imkânsız hale getirir, ancak çözünürlük prensipte mümkündür.

Bir diğer fikir de, teleskoptan on binlerce kilometre uzakta uçarak yıldız ışığını engelleyen ancak gezegen ışığının geçmesine izin veren, çapı onlarca metre olan bir uzay aracı olan "yıldız kalkanı" kullanmaktır. Ancak bu, iki uzay aracının fırlatılmasını ve kalkanı yeni konumlara taşımak için büyük miktarda yakıt kullanılmasını gerektirir.

Yeni çalışmada, bilim insanları daha uygulanabilir bir tasarım öneriyor: JWST'nin 6,5 metrelik dairesel aynası yerine, 1 x 20 metre boyutlarında dikdörtgen aynalı bir kızılötesi teleskop. 10 mikron dalga boyunda çalışan cihaz, yıldız ışığını ve gezegen ışığını aynanın uzun ekseni boyunca ayıracak. Aynayı döndürerek, gökbilimciler gezegenleri ana yıldızın etrafındaki herhangi bir konumda gözlemleyebilecekler.

Tasarımın, Güneş benzeri yıldızların yörüngesindeki Dünya benzeri gezegenlerin yarısını üç yıldan kısa sürede tespit edebileceği tahmin ediliyor. Daha fazla teknik iyileştirme ve optimizasyona ihtiyaç duyulsa da, konsept mevcut yeteneklerin ötesinde teknolojiler gerektirmiyor; bu da diğer birçok öncü fikirden farklı bir durum.

Ortalama olarak her Güneş benzeri yıldızın bir Dünya benzeri gezegeni varsa, bu teleskop tasarımıyla 30 ışık yılı içinde yaklaşık 30 umut vadeden gezegen tespit edebilmeliyiz. Daha ileri araştırmalar, fotosentetik yaşamın bir göstergesi olan oksijen belirtileri açısından atmosferlerinin incelenmesine odaklanacaktır.

En umut verici adaylar için, gezegenin yüzeyinin görüntülerini geri göndermek üzere keşif görevleri başlatılabilir. Dikdörtgen teleskop tasarımı, "kardeş gezegenimiz" Dünya 2.0'ı bulmak için en kısa yolu sağlamayı vaat ediyor.

La Khe (ScienceAlert'e göre)

Kaynak: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/thiet-ke-kinh-vien-vong-hinh-chu-nhat-co-the-mo-ra-ky-nguyen-san-tim-trai-dat-2-0/20250902082651458