AÜ’den yıldız keşfi… Kaşif Doç. Dr. Kılıçoğlu, sorularımızı yanıtladı

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Tolgahan Kılıçoğlu’nun,“Erken Tayf Türü Kimyasal Tuhaf Yıldızların Keşif Gözlemleri” adlı projesi kapsamında yaptığı test gözlemleri sonuç verdi. Ankara Üniversitesi Kreiken Rasathanesi’nde yer alan, 40 cm’lik teleskop ve tayfçeker düzeneği ile iki yıl boyunca yaklaşık 100 cisimden oluşan bir listeyi gözlemleyen Doç.Dr. Kılıçoğlu, literatürde HR 62 adıyla anılan yıldızın tuhaf, dev bir yıldız olduğunu keşfetti. Kütlesi Güneş’in 5 katı, yarıçapı Güneş’in 10 katı, uzaya yaydığı ışınım ise Güneş’in iki bin 100 katı olan bu yıldız, 90 milyon yaşında.

Doç.Dr. Tolgahan Kılıçoğlu, projesini ve yıldız keşif sürecini GÖRÜNÜM’e anlattı.

Proje hakkında bilgi verir misiniz? Projede amaçlanan ve ortaya çıkan sonuç hakkında neler söylemek istersiniz?

Sadece belirli tarihlerde yapılabilen test gözlemleri nedeniyle teleskopta gözlem yapılmayan bazı boş günler oluşmaya başladı. Teleskopların gözlem zamanları çok değerli olduğundan bu boş zamanları değerlendirmek istedim ve fikir almak için doktora eğitimim sırasında bana eş danışmanlık eden Paris, Sorbonne Üniversitesi’nden Fizik alanında araştırmacı Prof. Richard MONIER ile irtibata geçtim. Kendisi bana seçtiği bazı özelliklere sahip cisimler arasında kimyasal tuhaf yıldız aradığı bir proje yürüttüğünü ve bu teleskopla yapılacak gözlemlerin de bu türden yeni yıldızlar keşfetmede faydalı olabileceğini belirtti. Bunun üzerine projeye dahil oldum ve bana yaklaşık 100 cisimden oluşan bir liste yolladı. Öncellikle test gözlemleri kapsamında bu yıldızları gözlemeye başladım. 2018 yılı Temmuz ayında ise 40 cm’lik teleskop ve tayfçeker düzeneği, bilimsel gözlemler içi proje başvurularına resmen açıldı. Ben de bu tarihten itibaren “Erken Tayf Türü Kimyasal Tuhaf Yıldızların Keşif Gözlemleri” adlı bir gözlem projesi sundum ve kabul edilen bu proje kapsamında ilgili cisimleri gözlemeye başladım. Bu sayede tuhaf yıldız keşif projesi Ankara kanadında da ilerlemeye başladı. Bu sadece bir gözlem projesi olduğundan rasathanenin imkanlarını kullanmak dışında herhangi başka bir kurumdan maddi destek almadım. Bu nedenle burada projeden kastım aslında bu gözlemlerin tasarlanmasını, yapılmasını ve analizlerini içeren bir süreci içeriyor sadece. Bana R. Monier tarafından önerilen bu projede amaç kimyasal tuhaf yıldızlar keşfetmekti ve bu amacımızın bir bölümünü tamamladık. Hala yurt içinde ve yurt dışında ilgili yıldızlara ilişkin daha detaylı gözlemleri yapmaya devam etmekteyiz.

Keşfettiğiniz yıldızın daha önce keşfedilmiş yıldızlarla kıyaslandığında farkı nedir? Bu keşfin önemi hakkında neler söylemek istersiniz?

Evrende en bol bulunan kimyasal element hidrojendir ve Güneş gibi “cüce” yıldızların kütlece yaklaşık yüzde 73’ü hidrojenden oluşurlar. Hidrojeni kabaca yüzde 25’lik oranla helyum takip eder. Geriye kalan ve uranyuma kadar uzanan diğer elementlerin tamamı ise bu yüzde 2’lik kısım içerisinde yer alır. Astrofiziksel çalışmalar yıldızların büyük çoğunluğunun bu kimyasal yapıda olduğunu göstermelerine karşın bazı yıldızların yüzeylerinde olması beklenmeyen elementlerin varlığı tespit edilmiştir. Bu tür yıldızlar kimyasal tuhaf yıldızlar olarak adlandırılır.

Biz astronomlar yıldızları renklerine ve çaplarına göre bazı sınıflara ayırırız. Yıldızların da renkleri vardır ve gece gökyüzündeki yıldızlara bakıldığında bazılarının kırmızımsı bazılarının ise mavimsi olduğu görülebilir. Günlük hayatta kullandığımızın tersine bir yıldızın kırmızımsı olması onun soğuk olduğunu, mavimsi olması ise onun sıcak olduğunu gösterir. Gökyüzünde sarı-beyaz renkte gördüğümüz Güneş ise ne çok sıcak ne de çok soğuk bir yıldızdır. Bunun yanı sıra, Güneş ile kıyaslanabilir çaplara sahip olan yıldızlara cüce, ondan çok kabaca 10-100 kat daha büyük olan yıldızlara ise dev yıldızlar deriz.

Sözünü ettiğimiz kimyasal tuhaf yıldızlar genellikle mavi (sıcak) cüceler veya kırmızı (soğuk) devler arasında keşfedilmekteydi. Ancak yüzeyinin kimyasal olarak tuhaf olduğunu keşfettiğimiz cisimlerden birinin hem mavi (sıcak) hem de cüce dönemini tamamlayarak devleşmekte (çapını arttırmakta) olan bir yıldız olduğunu tespit ettik. Bu özellikleriyle literatürde çok nadir rastlanan kimyasal tuhaf bir yıldızın özelliklerini rasathanemiz teleskoplarıyla su yüzüne çıkarmış olduk.

AÜ Kreiken Rasathanesi

AÜ bünyesinde bu tür çalışmalar nasıl yürütülüyor? 2 senelik gözlem süreciniz nasıl işledi, nelerle karşılaştınız?

Astronom olmanın zor bir yönü araştırma yapmak ve eğitim vermek için herkes gibi gündüzleri işinize gidiyorsunuz; ancak akşam olduğunda işiniz bitmiyor. Uzayı gündüzleri Yer’deki teleskoplarla gözlemeniz imkansız. Bu nedenle çoğu zaman, özellikle havanın açık olduğu zamanlarda, rasathaneye çıkarak gözlemler yapmanız gerekiyor. Bu gözlemler de akşam Güneş’in batmasıyla başlıyor ve sabah Güneş doğana kadar devam ediyor. Yaklaşık 13 yıllık gözlemcilik hayatımı düşündüğümde bunun gerçekten insanı fiziksel ve zihinsel olarak oldukça yoran bir yönünün olduğunu söyleyebilirim. Ancak uzayda gözlenmesi gereken son derece fazla sayıda cisim olduğundan yeni bir şeyler keşfetmek tamamen sizin sabrınıza kalmış. Bunun için sadece gözlem yapmak da yeterli olmuyor. Gözlem için gereken sürenin çok daha fazlasını elde ettiğiniz verileri analiz etmekte ve yorumlamada kullanıyorsunuz.

Ankara Üniversitesi Kreiken Rasathanesi’ne 4 aylık dönemlerde gözlem projeleri sunulabiliyor. Sunduğunuz gözlem projeleri akademisyen astronomlardan oluşan bir “Gözlem Değerlendirme Komisyonu” tarafından değerlendiriliyor. Eğer komisyon projenizin bilimsel içeriğini yeterli görürse rasathanede seçtiğiniz hedef cisimleri talep ettiğiniz tarihlerde gözleyebiliyorsunuz. Gözlemler sırasında teleskoplar ve gözlem araçları sık sık arıza yapabiliyor. Bu durumda havanın bulutsuz ve nemsiz olduğu güzel bir gözlem gecesi boşa gidebiliyor. Bu gibi durumlarla sıkça karşılaşmaktayız.

Tayfçeker olarak isimlendirilen bir teknoloji sayesinde yıldız ışığından minyatür bir gökkuşağı oluşturabiliyoruz ve bu gökkuşağını inceleyerek onların doğalarına ilişkin çok sayıda bilgi elde edebiliyoruz. Bu gök kuşağına o kadar ayrıntılı bakıyoruz ki, 60 bin farklı renk tonunu bu sayede ayırt etmemiz mümkün oluyor. Yıldızın atmosferindeki elementler bu renklerden bazılarının bize ulaşmasına izin vermiyor. Biz de bu kayıp renkleri tespit ederek yıldızın yüzeyinde hangi elementin ne miktarda olduğunu tespit edebiliyoruz. Astronomi ve astrofizikte buna tayfbilim adı veriliyor.

Yıldızı bulduktan sonraki tebliğ süreci nasıl oldu?

Öncelikle şu anda yaşadığımız çağda yeni bir yıldız bulmanın neredeyse imkansız olduğunu söylemek isterim. Çünkü yıldızların yerleri uzaydaki gelişmiş teleskoplarla, örneğin GAIA uydusu gibi, çok hassas şekilde tespit ediliyor ve kataloglanıyor. Biz bu araştırmada da daha önce yerlerini bildiğimiz cisimleri gözledik. Burada karşımıza çıkan yeni durum, henüz bu alanda yeterli çalışmaları olmayan bu yıldızdan veriler toplayıp analizler yaptığımızda onun evrende çok nadir rastlanılan kimyasal tuhaf mavi bir dev olduğunu keşfetmemizdir. Bu anlamda yıldızın yeniden adlandırılması veya kataloglanması gibi bir şey söz konusu değildir. İncelediğimiz yıldız yine katalog numarası olan HR 62 olarak anılacaktır. Sıradışı bir yıldız olması nedeniyle bilim camiasının bu yıldızı nasıl anacağını zaman gösterecektir. Ancak şu an için muhtemelen “tuhaf mavi dev yıldız” olarak anılacağını düşünmekteyiz.

Paris Sorbonne Üniversitesinde yapılan bir konferansta yıldıza ilişkin ilk sonuçları sunduk ve konferanstaki diğer bilim insanları yıldızın özelliklerini ilgi çekici buldular. Ayrıca bu tebliğe ek olarak uluslararası bir araştırma notu ile keşfi bilim dünyasına duyurduk. Daha önce tuhaf olduğunu keşfettiğimiz başka bir yıldız daha oldu. O da ilginç özelliklere sahipti; ancak daha önce az sayıda da olsa benzerlerinin varlığı keşfedilmişti. Adı ‘HR 8844’ olan bu yıldıza ilişkin yaptığımız çalışma kısa sürede önemli atıflar aldı. Bu yıldızın daha ayrıntılı bir çalışmasını yapmamız için ne yazık ki daha büyük bir teleskoba ve daha teknolojik gözlem aletlerine ihtiyacımız var. Bunun için üniversitemiz BAP Koordinatörlüğü’ne verdiğimiz altyapı projesi kapsamında önemli adımlar atıldı. Umuyoruz ki, kısa zaman içerisinde daha hassas dedektörlere ve daha büyük bir teleskoba sahip olabileceğiz. Şu an için Kanada’da bir gözlemevindeki araştırmacılarla kurulan bir ortaklık çerçevesinde yıldıza ilişkin yeni gözlem verileriyle daha ayrıntılı analizler yaparak yeni keşfettiğimiz tuhaf yıldız üzerine bir çalışma daha hazırlamaktayız.