Uzak Dünyalara Göz Atmanın Yeni Yolu, Bize Dış Gezegenlere İlk Gerçek Gözlem Şansını Tanıyabilir

Güneş Sistemimizin dışındaki gezegenler oldukça sıkıcı şeylerdir. O kadar donuklardır ki, onları yalnızca ana yıldızlarının parıltısı arasında yansıyan ışınların saçılımını eleyerek doğrudan görebiliriz. O zaman bile, yapabileceğimiz en iyi şey, konumunu belirlemek için küçük bir ipucudur.

Bu uzak dünyaların karmaşık ayrıntılarını ortaya çıkarmak için yeterli ışık toplamak, inşa edebileceğimiz her şeyden çok daha büyük bir mercek gerektirir.

Neyse ki, kozmik ölçekli lensler zaten var. Kütlenin uzay dokusunu çukurlaştırma şekli sayesinde, kendi Güneşimiz gibi ağır nesneler kozmik ölçekli teleskoplar olarak hizmet edebilir.

Bu sadece teorik değil. Sözde yerçekimi merceklenmesi ilk olarak bir asırdan fazla bir süre önce gösterildi ve o zamandan beri Evrenin ne kadar içlerini görebildiğimizin sınırlarını zorlamak için kullanıldı.

Ancak bir ötegezegenin yüzeyinin renk ve desenindeki hassas değişimleri ortaya çıkarmak için kendi yıldızımızın dalgalı kütlesini kullanmak - bu tamamen başka bir hikaye.

2020 yılında, Slava Turyshev adlı bir California Teknoloji Enstitüsü fizikçisi, bir gezegenin etrafındaki ışık bükülmesini bir tür görüntüye dönüştürülebileceği bir teknik önerdi.

Bunu başarmak, geniş bir alanı kapsayabilecek, malzeme, yakıt ve mevcut teknolojinin sınırlarını zorlayacak bir uzay aracı gerektirecektir.

Turyshev'in fikrinden yola çıkarak, ABD'deki Stanford Üniversitesi'nden iki fizikçi, ötegezegenlerden gelen zayıf ışığı anlamlı bir görüntüye odaklamanın bir yolu olarak Güneş'in uzayı bozan kütlesini kullanmak için yeni bir yöntem önerdiler.

Yöntemleri, bunun yerine, Güneş Sistemimizin donmuş dış bölgelerine Hubble boyutunda bir uzay gözlemevi göndermeye dayanırken, Güneş'in etrafındaki bir halkaya akan ışığı net bir resim haline getirmek için kullanılan algoritma, yalnızca tek bir ışık anlık görüntüsüne ihtiyaç duyuyor.

Bu fikri test etmek için araştırmacılar, dönen bir Dünya'nın hava durumu uydu verilerini kullandılar ve onu Einstein halkası olarak bilinen bir ışık hunisi olarak simüle ettiler. Algoritmaları, bozulmuş görüntüyü başarıyla deşifre etti ve ev dediğimiz açıkça tanınabilir bir dünyayı yeniden yarattı.

Fotoğraf: Dünya'nın Güneş kullanılarak nasıl görünebileceği. (Madurowicz ve diğerleri, ApJ, 2022)

Teorik olarak, süreç, modern teknolojiyi kullanmayı umduğumuz her şeyden 1000 kat daha hassas uzak nesnelerin görüntüleriyle sonuçlanabilir.

Fizikçi Bruce Macintosh, "Kendi Güneş Sistemimizdeki gezegenlerin resimleri kadar iyi olan diğer yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerin fotoğraflarını çekmek istiyoruz" diyor.

"Bu teknolojiyle, Apollo 8'in Dünya resmiyle aynı etkiye sahip 100 ışık yılı uzaklıktaki bir gezegenin fotoğrafını çekmeyi umuyoruz."

1990'ların başındaki ilk ötegezegenin keşfinden bu yana, gökbilimciler Samanyolu'nda (ve belki de ötesinde) yıldızların yörüngesinde dönen 5.000'den fazla dünyanın işaretlerini ortaya çıkardılar.

Ancak bu işaretler karanlıkta ayak seslerini duymaya eşdeğerdir. Gezegenin ne kadar büyük olduğunu ve ne kadar hızlı hareket ettiğini anlayabiliriz. Hatta atmosferinin bileşimi ve sıcaklığı hakkında birkaç ayrıntı bile ele alabiliriz.

Gerisi kendi Güneş Sistemimizi oluşturan gezegenlerin özelliklerinden esinlenerek hayal gücümüze bırakılmıştır.

Yine de, ötegezegenlerdeki bulutların, okyanusların, maden yataklarının ve hatta uçurumların ve dağların özelliklerini çözmek, uzaylı biyolojisi potansiyeli de dâhil olmak üzere, Evrendeki jeolojik özelliklerin ortak noktaları hakkında bize çok daha fazla şey söyleyebilir.

Macintosh, "Başka bir gezegenin fotoğrafını çekerek ona bakabilir ve muhtemelen ormanlar olan yeşil örnekleri ve okyanuslar olan mavi lekeleri görebilirsiniz" diyor.

Bu özel tekniği kullanmanın önündeki en büyük engel, böyle bir gözlemevinin yapması gereken yolculuktur.

Şu anda, Voyager 1 sondası, dış Güneş Sisteminin soğuk karanlığına girmeyi başarmış, insan yapımı en uzak nesnedir. 1977'de fırlatıldı ve o zamandan beri 23 milyar kilometre gibi şaşırtıcı bir yol kat etti. Bu, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 156 katı.

Güneş'i mercek olarak kullanan bir ötegezegen gözetleme teleskopu için gereken varış noktası, rekor kıran mesafenin dört katından fazladır; bu, mevcut tüm bilgi birikimimizi kullanmak için en az bir yüzyıl sürecek bir yolculuktur.

Uzun mesafeli uzay yolculuğuna yönelik yenilikçi çözümler elbette bizi oraya daha çabuk ulaştırabilir. Bu, bir ötegezegen casusu kozmik teleskopunun Güneş'te gününü geçirmesi olası demek oluyor.

Bu araştırma The Astrophysical Journal'da yayınlandı.