Prof. Dr. Selim Osman Selam: Türk bilim insanları gezegen keşfetti!

“Uzay araştırmalarında artık öyle bir noktaya geldik ki Mars’a insanlı uzay araçları gönderebilecek durumdayız. Bir asteroid veya bir kuyrukluyıldız üzerine bir araç gönderip numune alabilmekteyiz.”

 

Ankara Üniversitesi ve Ege Üniversitesinde görevli öğretim üyesi üç Türk bilim insanı, 2007 yılında başlattıkları, Türk, Japon ve Rus bilim insanlarından oluşan uluslararası bir proje çerçevesinde sürdürülen “Gezegen arama” çalışmalarında başarıya ulaştılar ve Güneş sistemine 212 ışık yılı uzaklıkta Jüpiter benzeri bir “Ötegezegen” keşfettiler.

 

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Dekanı Prof. Dr. Selim Osman Selam, Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Rasathane Müdürü Doç. Dr. Mesut Yılmaz ve Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Varol Keskin ile başlattıkları proje, projenin süreci ve gezegenin keşfini konuştuk.

 

 

Gezegen arama fikri nereden çıktı? Bu ekip nasıl bir araya geldi?

 

Gezegen arama fikri, 2006 yılında ortaya çıktı. O dönem TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi müdürlüğünü yürüten Prof. Dr. Zeki Aslan, Japon gökbilimcilerin Ulusal Gözlemevi’mizde 1,5 metrelik RTT150 teleskobuna bir iyot cihazı kurmak istediklerini ve bu cihaz ile ortak gezegen araştırması projesi yapmak istediklerine dair çağrıyı ülkemiz tüm gökbilim camiasına duyurdu. Bu çağrı üzerine Ankara Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimlerinden Prof. Dr. Selim Osman Selam ve Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimlerinden Prof. Dr. Varol Keskin cevap vererek bu projede yer almak istediklerini belirttiler. Proje bir doktora öğrencisinin de içinde olmasını gerektiriyordu ve o dönem doktora öğrencisi olarak ben de 2007 yılında projeye dâhil oldum. Antalya Bakırlıtepe’de bulunan 1,5 metrelik RTT150 teleskobu Rusya ve Türkiye’nin ortak kullanım zamanlarına sahip bir teleskop olduğundan Rus meslektaşlarımız da doğal olarak bu proje katılmış oldular. Böylece Rusya-Türkiye-Japonya arasında üç ülke bilim insanları bir araya gelerek gezegen arama çalışmasını başlatmış olduk.

 

 

KÜÇÜK HAREKETLERİ ÖLÇEBİLME FIRSATI

 

 

Çalışmalar hangi tarihte başladı ve nasıl gelişim gösterdi?

 

Çalışmamızın resmi başlangıcı 2007 yılında oldu. İlk olarak gezegenleri keşfedebilmek için Ulusal Gözlemevi’ndeki 1,5 metrelik teleskobun arkasına bir cihaz takılması gerekiyordu. Bu cihaz iyot soğurma ünitesi olarak bilinmekte ve cihazın yaptığı iş ise yıldızın ileri-geri doğru yaptığı yalpalanma hızını çok hassas olarak ölçebilmesidir. Örnek vermek gerekirse Güneş Sistemimizdeki en büyük gezegen olan Jüpiter de aslında Güneş üzerinde küçük bir kütle çekimi uygular ve bunun sonucu olarak Güneş de saniyede 12 metrelik ileri-geri-sağ-sola doğru bir yalpalanma yapar. Yani bir kütle merkezi etrafında hareket yaptığını görürsünüz. İşte bu cihazın yaptığı işi tam olarak ifade edersek yıldızların etrafında olası gezegenler olması durumunda bu küçük hareketleri hassas olarak ölçebilme fırsatı vermesidir. Cihaz, 2007 yılında Japonya'da üretildi ve aynı yılın Ekim ayında Türkiye'ye getirilerek RTT150 teleskobuna monte edildi. Kurulum aşamasından sonra 2007 ile 2009 yılları arasında cihazın performansını belirlemek ve bu işin yapılıp yapılamayacağını anlamak için deneme gözlemleri yapıldı. Çıkan sonuçlardan bu cihaz ile yıldızlar etrafındaki gezegenler tespit edilebileceği anlaşıldı ve hemen akabinde 50 tane aday yıldız seçerek bunları bu cihazla gözlemlemeye başladık.

 

 

Kaç kişilik bir ekiple çalıştınız ve bu çalışmalar kaç yıl sürdü?

 

Çalışmanın başladığı 2007 yılında Türkiye’den ve Japonya’dan 3 ve Rusya’dan 1 araştırmacı vardı. Ancak, zaman içerisinde genç araştırmacıları da bu alanda yetiştirmek, hem analiz hem de gözlemsel deneyim kazandırmak üzere yeni kişiler eklendi. Şu anda bu araştırma ekibinde Türkiye’den 7, Japonya’dan 4 ve Rusya’dan 4 araştırmacı yer alıyor. İlk gözlemlerin başladığı ve gezegenin ilk keşfine kadar geçen süre 10 yıl oldu. Şu an çalışmalarımız halen daha devam ediyor ve 12. yılındayız. Keşfetmeyi beklediğimiz 2 aday daha olduğunu da belirtmek isteriz. Ancak tam olarak emin olabilmek için birkaç yıla daha ihtiyacımız var.

 

 

GÖZLEM YÖNTEMLERİ ÇOK HIZLI GELİŞTİ

 

 

Güneş sistemine 212 ışık yılı uzaklıkta Jüpiter benzeri bir Ötegezegen keşfettiniz. Türkiye’de bu uzaklıktaki bir ötegezegeni keşfedecek kapasitede bir teleskop var mıydı? O dönem ki mevcut imkânlarla bu ötegezegeni keşfedebilecek teleskobu nasıl geliştirdiniz?

 

Gezegen keşfetmek için aslında çok büyük teleskoplara ihtiyaç yok. Bunu 30 cm çapında küçük bir teleskopla da yapabilirsiniz. Ancak buradaki asıl temel mesele gözlem yöntemi ve analiz tekniği. 1995’li yıllara kadar gözlem yöntemleri ve analiz teknikleri çok standart teknik ve yöntemlere dayanmaktaydı. Bu tarihten itibaren teknoloji de çok hızlı ilerlediğinden gözlem verileri analizi ve gözlemlerde kullanılan yöntemler de çok hızlı gelişti. Bu da gözlemlerde daha hassas ölçüm yapılabilmesine imkân verdi. Bakın, hassaslık burada çok önemli. Birkaç yüz ışık yılı uzaklıktaki bir yıldızda saniyedeki birkaç metrelik yer değiştirmeyi ölçebiliyorsunuz. Bunu da teknolojiye borçlusunuz. Bizim de asıl burada yaptığımız iş, RTT150 teleskobuna dünya genelinde yaygın olarak kullanılan bir teknolojik cihazı monte etmek oldu. Bu cihaz olmasaydı bu gezegen keşfini yapamazdık.

 

 

Gözlem aracına yerleştirilen eklenti size ne gibi kolaylıklar sağladı. Bu eklenti nedir? Ne işe yarar? Biraz bu konudan bahsetmek isteriz…

 

Yukarıda da ifade ettiğim gibi bu eklenti yıldızların yalpalanma hareketinin çok hassas olarak ölçülmesine aracılık ediyor. Biz eklentiye iyot soğurma ünitesi diyoruz. Yaklaşık 15 cm x 15 cm x15 cm’lik küçük kübik bir cihaz. İçerisinde iyot gazı var. Teleskoptan gelen ışığı bu iyot gazı içerisinden geçirerek tayfçeker (yıldız ışığını renklerine ayıran cihaz) dediğimiz bir başka cihaza gönderiyoruz. Böylece yıldızın renkleri ile iyot’un renkleri birbirleri ile karışmış oluyor. Yıldızların renkleri üzerinde karanlık çizgiler vardır ki bunlar yıldızın atmosferinde bulunan elementlere aittir. İyotu da renklerine ayırdığımızda üzerinde karanlık çizgiler vardır. Ancak bunlar bu ünitenin içerisinde bulunduklarından bu karanlık çizgiler yer değiştirmezler. Oysa yıldız bir şekilde yalpalanma hareketi yapıyorsa bu karanlık çizgiler yer değiştirirler. O halde yıldıza ait ve iyot gazına ait renkleri karıştırdığımızda oluşan karışımda hem yıldıza ait hem de iyota ait karanlık çizgiler oluşacaktır, ancak yıldıza ait karanlık çizgilerin iyota ait karanlık çizgilere göre yer değiştirdiğini görürüz. Bu göreceli yer değiştirmeyi ölçerek yıldızın hangi hızda yalpalandığını ölçebiliriz. Buna aslında fizikte Doppler kayması denir. Bu cihaz tam olarak bu Doppler kayma miktarının ölçülmesine izin verir.

 

 

4000’E YAKIN ÖTEGEZEGEN KEŞFEDİLDİ

 

 

Ötegezegenleri bulmak için tek bir yöntem mi mevcut? Öyle değilse sizi bu yöntemi kullanmaya yönelten neydi?

 

Ötegezegen araştırmalarında birçok yöntem kullanılmaktadır. Bunların içerisinde en fazla tercih edilenler ise şunlardır; Dikine (bir diğer adı Doppler yöntemi diye bilinir) hız yöntemi ki bu bizim kullandığımız yöntem, gezegen geçişleri, konum ölçüm, doğrudan görüntüleme ve zamanlama yöntemleridir. Şu ana kadar 4000’e yakın ötegezegen keşfedilmiş durumda ve bunların %95’i kolay bulunmalarına izin verir bizim kullandığımız Doppler yöntemi ve gezegen geçişleri yöntemiyle keşfedilmiştir. Bu iki yöntem teleskoplarınızda çok fazla değişiklik yapmadan küçük eklentiler yardımıyla gezegenleri keşfetmenize izin verir. Ayrıca, bu yöntemlerle gezegen keşfetme olasılığınız diğer yöntemlere göre çok daha yüksektir, çünkü bu iki yöntemde gezegenin yıldızı üzerinde yarattığı etkiler ölçülür. Yani dolaylı olarak ölçüm elde edersiniz; yıldızı gözlemlemek gezegeni gözlemlemeye göre çok daha pratiktir.

 

 

Bu gözlemi yaparken herhangi bir yıldızı mı yoksa bir dizi yıldızı mı gözlemliyordunuz? Gözlemlerinizi yaparken yıldız seçiminde belirleyici unsur ne oldu sizin için?

 

Gezegen araştırmalarında bilim insanları çoğunlukla Güneş gibi sarı cüce yıldızları kendilerine hedef olarak seçerler. Bunun arkasında yatan temel gerekçe sadece Güneş etrafında gezegenlerin var olduğunu bilmemiz değil, aynı zamanda bu tür yıldızların gözlemsel açıdan da kolay bulunmalarıdır. Örneğin, Güneş’ten daha sıcak yıldızlara gittiğimizde bu yıldızlar kendi eksenleri etrafında çok hızlı dönerler ve dolayısıyla etrafında gezegen oluşma olasılığını da düşürürler, ayrıca çok parlaktırlar ve bunların etrafındaki çok sönük bir cismin gözlenmesini zorlaştırır. Bizler de bu projede bu olguları dikkate alarak Güneş gibi olan ve daha önce başkaları tarafından gözlenmemiş 50 tane yıldız seçtik. Dolayısıyla bizler her gece tek bir yıldız değil de bu 50 tane yıldızı 10 yıl boyunca sürekli gözlemledik.

 

 

BU İŞTE CİDDİ, SABIRLI VE DİKKATLİ OLMALISINIZ

 

 

Gözlemleriniz sırasında ne görüyorsunuz? Neler hakkında fikir veriyor size bu gözlem süreçleri?

 

Günümüzde gözlemler artık dijital olarak yapılmakta. Yani teleskobun göz merceğine gözümüzü dayayarak sürekli gökyüzüne bakmıyoruz. Onun yerine teleskoptan gelen görüntüler dijital ortama aktarılıyor, bir nevi sayısallaştırılıyor. Gözlemciler gözlem esnasında bir bilgisayarın başında oturuyor, teleskobu ve görüntüleri kontrol ediyor, yönlendiriyor ve kaydediyor. Bu nedenle gözlemler esnasında daha çok çekilmiş yıldız görüntülerini veya yıldız ışığının renklerine ayrılmış halini görüyoruz. Elbette, gözlem süreci bu kadar basit değil, bunun bir hazırlık aşaması var. Akşam hava kararmadan önce teleskoba gelip sabah aydınlanıncaya kadar süren bir işlem. Teleskobun tüm ayarlarını ve görüntü kalibrasyon ayarlarını çok iyi yönetmeniz gerekir. Bu nedenle gece boyunca tüm dikkatinizi buna vermeniz gerekir, yoksa o gece yapacağınız bir hata tüm gece yaptığınız gözlemlerin heba olmasına neden olur. Bu da bu işte ciddi, sabırlı ve dikkatli olmamız gerektiğini söylüyor.

 

 

Keşfedilen gezegenin özellikleri neler? Bu gezegeni önemli kılan noktalar nelerdir?

 

Gezegen bizden yaklaşık 212 ışık yılı (1 ışık yılı ~ 10 trilyon km) uzaklıkta olan ve Jüpiter'den 1,5 kat daha büyük, yıldızının etrafında bir tam turunu neredeyse 1 yılda tamamlayan dev bir gaz gezegenidir. Bu gezegeni önemli kılan şey ise dev bir yıldızın etrafında dönüyor olması. Yıldız, Güneş'ten 1000 derece daha soğuk ve Güneş'in yarıçapından 5 kat daha büyük yarıçapa sahip kırmızı dev bir yıldız. Bir başka deyişle yaşlı bir yıldız. Biz biliyoruz ki Güneş de bir gün enerji kaynaklarını bitirdiğinde yarıçapını arttırarak kırmızı dev bir yıldız haline dönüşecek. Dolayısıyla Güneş'in yarıçapını arttırdığı ve büyük kırmızı dev bir yıldız olduğunda Güneş sistemimizdeki gezegenlerin başına ileride neler gelebileceğini gösteren güzel bir örnek bu keşif.

 

 

FARKLI GRUPLARI DA İRDELEMELİSİNİZ

 

 

Keşfettiğiniz öte gezegenle ilgili tüm astronomik veri, bilgi ve akademik değerlendirme çalışmaları bilim dünyasına ne gibi kazanımlar sağladı?

 

Yukarıda da bahsettiğimiz gibi şu ana kadar 4000’e yakın ötegezegen keşfedildi. Ancak bu keşfedilen ötegezegenlere baktığımızda çoğu Güneş gibi cüce bir yıldızın etrafında dolanıyor. Üstelik yörünge dönemleri birkaç gün mertebesinde, yani bu gezegenlerin bir yılı sadece birkaç gün sürüyor, gezegenler yıldızlarına çok yakın. Bunlardan sadece 150 tanesinin dev yıldızların etrafında dolandığı ortaya çıkmış. Bunun yanında, bilim insanları gezegenlerin nasıl oluştuklarını tam olarak anlamak istiyorlarsa farklı türden yıldızların etrafındaki gezegenleri de keşfetmeleri gerekir. Belirli bir grup içerisindeki gezegenleri sınıflayarak onların nasıl oluştuklarını tasvir etmeye kalkarsanız yanlı bir tasvir olur. Farklı grupları da irdelemelisiniz. Bizim çalışmamızda yaptığımız da bu oldu. Biz 50 tane aday seçtik, ancak 50 aday da kırmızı dev yıldızdır.

 

 

Türk bilim insanları açısından bir ilki gerçekleştirip gezegen keşfetmek size neler hissettirdi?

 

Birincisi, 10 yıllık emeğimizin ve çabamızın karşılığını almış olmak bizi çok sevindirdi. İkincisi, 50’den fazla ülkenin o güne kadar ötegezegen keşfettiğini biliyorduk, bunların içerisinde ülkemizin adı geçmiyordu. Ülkemizin adını da uluslararası camiada duyurmuş olmak ayrı bir mutluluk verdi bizlere. Üçüncüsü ise bu işle uğraşan genç doktoralı veya yüksek lisans öğrencisine büyük bir motivasyon verdi. Bütün bunlar bizim çalışma hırsımızı daha da artırdı. Şimdi, bakıyoruz gençlerin bu alanda çalışmak istediklerini görüyoruz. Bütün bunların hepsinin bizde çok ayrı bir değeri var.

 

 

DÜNYA’DA BÜYÜK BİR REKABET VAR

 

 

Bu alanda çalışmalarınızı geliştirmek, devam ettirmek ve yeni keşiflerde bulunmak için neye ihtiyacınız var? Yoksa mevcut imkânlar yeterli mi?

 

Ötegezegen araştırmalarında Dünya’da büyük bir rekabet var. Özellikle gelişmiş ülkeler bu işi daha da öteye taşıdılar. Uzaya fırlattıkları Kepler ve TESS gibi uzay teleskopları ile yaşanabilir gezegenler arıyorlar. Örneğin, TESS uzay teleskobunun 2 yıldaki hedefi 2500 tane ötegezegen keşfetmektir. Bu büyük bir rakam, her birini detaylı incelemek ve keşifleri doğrulamak için yer yüzeyinde bulunan teleskoplara ihtiyaçları var. Eğer bu yarış içinde bizler de var olmak istiyorsak bu tür projelere dâhil olmalıyız. Buna dâhil olabilmek için de daha büyük teleskoplara ihtiyacımız var. Türkiye’de şu an en büyük teleskobun çapı 1,5 metre ve oldukça eski bir teknolojiye sahip. Daha çok başarı elde etmek istiyorsak en az 2,5 metre çaplı teleskoplara ihtiyacımız var. Mevcut teleskoplarımız bizi çok fazla ileriye taşıyamazlar.

 

 

Bilim dünyası uzay keşfinin hangi aşamasında?

 

Uzay araştırmalarında artık öyle bir noktaya geldik ki Mars’a insanlı uzay araçları gönderebilecek durumdayız. Bir asteroid veya bir kuyrukluyıldız üzerine bir araç gönderip numune alabilmekteyiz. Çarpışan kara delik veya nötron yıldızlarını tespit edebiliyoruz, en yakın komşumuz olan Alpha Centauri isimli yıldıza uzay araçları yollayabilecek konumda ve kara delikleri görüntüleyebilecek bir teknolojiye ulaşmış durumdayız. Bunlara ek olarak, uzaya sürekli yeni teleskoplar atılmakta ve birkaç on yıl içinde Dünya benzeri yaşanabilir bir gezegen bulma ihtimali de çok yüksek görünüyor.

 

 

DEV BİR KARA DELİK

 

 

Dünya çapında 200 bilim insanından kurulan ekip 10 Nisan’da tarihteki ilk kara delik fotoğrafını paylaştı. Bu ekipte de bir Türk bilim insanı yer alıyor. Olay Ufku Teleskobu ile görüntülenen ve bilimsel anlamda teyit edilen bu ilk kara delik hakkında neler söyleyebilirsiniz?

 

Bu kara delik, M87 isimli gökadanın (galaksi) merkezinde yer alan dev bir kara deliktir. Galaksilerin merkezinde bu tür dev kara delikler vardır. Hatta bizimde içinde bulunduğumuz Samanyolu galaksinin merkezinde de bir kara delik vardır. Bu galaksinin merkezindeki kara delik Güneş’in kütlesinden 6,5 milyar kez daha fazla kütleye sahip. Oysa bizim Samanyolu galaksimizin merkezindeki kara delik ise Güneş’in kütlesinden 4 milyon kez daha fazla kütleli. İkisini karşılaştırdığımızda, M87’deki kara deliğin kütlesi çok daha fazla. Bizler bu tür kara deliklere süper kütleli kara delikler diyoruz. Ayrıca, bu kara deliğin olay ufku bizim galaksimizin merkezindekine göre çok daha büyük. Bu nedenle, bilim insanları ilk olarak M87’deki kara deliği görüntüleme kararı verdiler. Diğer galaksilerdeki kara delikler bizim galaksimizde olduğu gibi çok büyük olmadıkları için görüntülendiğinde çok daha küçük bir kara delik resmi, hatta bir nokta büyüklüğünde karşımıza çıkacaktı.

 

 

Peki, sizi astronomi ve uzay bilimleri alanında uzmanlaşmaya, bilim insanı olmaya yönelten ne oldu?

 

Aslında bu sorunun cevabı çocukluk yıllarına kadar uzanıyor. Çocukluğumuzdan beri gökyüzüne ve uzaya olan merakımız hep vardı. Bilim kurgu romanları, dizileri ve filmleri bu konuda etken oldu. Okudukça, izledikçe ve duydukça gökbilime olan isteğimiz merakımız da git gide daha da arttı. Evreni anlama, evrende neredeyiz, evrende yalnız mıyız gibi soruları daha fazla sormaya başladıkça, bu bilime yönelmemize neden oldu.

 

 

BİLİMDE BAKIŞ AÇILARI SÜREKLİ DEĞİŞİYOR

 

 

Tüm bunların yanında iyi bir okur musunuz? Mesela bir başucu kitabınız var mı?

 

Bizler bilim insanları olduğumuzu için sürekli olarak gökbilimde yeni gelişmeleri, keşifleri ve bilgileri izlemek zorundayız. Bu nedenle sürekli olarak literatürde bu alanda çıkan yayınları ve dergileri takip etmemiz gerekiyor. Bu nedenle iyi okurlar olduğumuzu söyleyebilirim. Bizim tek bir başucu kitabımız yok. Literatürde çıkan tüm yayınları izlediğimizden bu tüm kaynaklar bizim için referans niteliğindedir. Çünkü bilimde bakış açıları ve gelişmeler teknoloji ile birlikte sürekli değişiyor.

 

 

Okurlarımıza astronomi ve uzay bilimi alanında, okuyabilecekleri, bilgi edinebilecekleri tavsiye kitap isimleri istesek sizden?

 

Astronomi ve uzay bilimleri alanında Türkçe kaynak pek yok. Var, ancak var olanların çoğu çocukların anlayabilecekleri düzeyde ve genelde kapsam olarak Güneş ve Güneş Sistemini içeriyorlar. Ancak, yakın zamanda başka kaynaklardan Türkçeleştirilmiş iki adet kitap var. Bunlardan birisi, Ege Üniversitesinden Mutlu Yıldız’ın çeviri editörlüğünü yaptığı “Astronomi Bir Bakışta Evren” isimli kitap, diğer ise İstanbul Üniversitesi’nden Tolga Güver’in çeviri editörlüğünü yaptığı “Evreni Anlama Serüveni” isimli kitap. Bu her iki kitapta anlatım düzeyi okurların anlayabilecekleri düzeyde astronomi içerikli kitaplardır.