Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG)

Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG) tamamlandığında Türkiye’nin en gelişmiş teleskobuna sahip gözlemevi olacak. Türkiye’nin son yıllardaki temel bilimler alanındaki en büyük projesi olan DAG faaliyete geçtiğinde Türkiye astronomisine ivme kazandıracak. Erzurum’un Palandöken’e komşu Konaklı’daki Karakaya Tepeleri’nin zirvesinde konuşlanan gözlemevinin ilk ışığını alacağı tarih 2021 yılı olarak düşünülüyor.

3170 metre rakıma kurulan DAG Dünya’nın en yüksekteki üçüncü gözlemevi ünvanını alacak ve optik ile kızıl ötesi bölgede gözlem yapılabilecek.[1] Gözlemevinin yapımı halen sürmekte. İklim koşullarından ötürü yılda sadece 5 ay çalışılabilen bölgedeki inşaatın büyük kısmı ise tamamlanmış durumda. Binası tamamlanınca şu an testleri devam eden teleskop İtalya’daki fabrikadan parçalar halinde gözlemevine getirilecek. Almanya’da üretilen aynanın cila işi de Belçika’da devam ediyor.

DAG’ın konuşlandığı tepeden görünüm.

Doğu Anadolu Gözlemevi’nin 4 metre ayna çapına sahip teleskobu Türkiye’nin en büyük teleskobu ünvanını alacak. Şu an ülkemizdeki en büyük teleskop TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi bünyesindeki 1.5 metre çaplı RTT150 teleskobudur. Bu teleskoba Ruslar da ortak. Bu nedenle gözlem süresini tamamen biz kullanamıyoruz.[2] 

Türkiye’nin en büyük teleskobu kendi sınıfında Dünya’nın en iyisi

Türkiye’nin astronomi, astrofizik ve uzay bilimleri alanındaki en büyük projesi ve yatırımı olan DAG’ın 4 metrelik teleskobu, günümüzde gelişmiş gözlemevleri için yapılan onlarca metrelik teleskoplarını düşününce epey küçük kalıyor. 15 sene önce bu çapta teleskoplar orta boydu bugün ise küçük-orta boy sınıfına giriyorlar.

Yine de DAG teleskobu sahip olduğu gelişmiş teknolojiler sayesinde kendi çapındaki teleskoplardan çok daha üstün olacak. Teleskobun optik ve elektronik donanımlarının en yeni teknolojileri içermesi konusunda uğraşılıyor. Bu teknolojilerden bir tanesi, bugün üretilen büyük gözlemevlerinin sahip olduğu adaptif optik (uyarlanabilir optik / AO) sistemi. AO sayesinde teleskop atmosferin görüşü bozucu etkisinden çok daha az etkilenecek ve daha net görüntüler sunacak.

Yıldızların ışığı bize çok ince bir ışın demeti biçiminde geldiğinden atmosferdeki türbülanslar gelen görüntünün sürekli hareket etmesine ve deforme olmasına neden olur. Bu yüzden de yıldızlar göz kırpıyormuş gibi görülür. Bu durum astronomi gözlemlerini olumsuz etkiler.

DAG’ın bir diğer önemli avantajı ise bulunduğu konum. Bu enlem ve boylam yakınlarında bu boyutta bir başka teleskop yok. Diğer büyük teleskoplar 8-12 saat uzaklıktalar. Bu özelliğiyle DAG kuzey yarı küredeki boylam boşluğunu doldurmuş oluyor.

Doğu Anadolu Gözlemevi ile burdaki teleskobun ayrı şeyler olduğunu belirtmekte fayda var çünkü çok karışabilecek bir konu. DAG’da şimdilik tek bir teleskop olacak ancak ileriki yıllarda buraya farklı teleskoplar eklenmesi mümkün.

DAG’ın teleskobu İtalya’daki fabrikada test aşamasında.

Doğu Anadolu Gözlemevi optik özellikleri

Gece gökyüzünde parıldayan yıldızları seyretmek bizim gibi sıradan insanlar için romantik bir deneyim olabilir belki. Astronomlar ise bu durumdan hiç memnun olmazlar. Gezegenimizin yaşamla dolu olmasını sağlayan atmosferi (özellikle su buharı) gökbilim çalışmaları için aşılması gereken bir engele dönüşür. Atmosferdeki hava hareketleri, türbülanslar gökcisimlerinden gelen ışınlar üzerinde bozucu etki yaratırlar. Bu nedenle yerdeki teleskopların teorideki büyütme gücü ve çözünürlüğüne, bu bozucu etki sebebiyle pratikte ulaşılamaz.

Atmosferin etkilerinden kurtulmak için teleskopları atmosferin dışına çıkarma fikri ilk olarak 1923’te düşünüldü. Hubble Uzay Teleskobu ise 1990’da uzaya çıktı. Hubble gerçekten de uzaydaki bir teleskobun yerdekilere göre avantajlı olduğunu kanıtladı.

Yeryüzünde konuşlu Subaru teleskobu ile Hubble Uzay Teleskobu’nun görüntü kalitelerinin karşılaştırması. Daha küçük bir aynaya sahip olsa da Hubble’ın üstünlüğü bariz.

Adaptif (uyarlamalı) optik

Bugün geldiğimiz noktada ise adaptif optik teknolojisi artık pahalı uzay teleskoplarına gerek duymadan yeryüzünde atmosfer etkilerininden doğan bozulmaları düzelterek gözlem yapmanın kapısını açtı.

Bu sistemin çalışma prensibini çok kabaca şu şekilde açıklayabiliriz:

Atmosferdeki bozulma etkisi olmadan ne şekilde gözüktüğü bilinen bir cisim üzerindeki bozulmayı tespit edebilirseniz, teleskop aynası yüzeyinde atmosfer bozulmasını nötürleyecek biçimde değişiklik yapma şansınız oluyor. Uyarlamalı terimi de buradan gelmekte. Bu sistemde deforme edilebilir bir teleskop aynası  var ve atmosferdeki türbülansın tersi yönde bükülüyor.

DAG’da kullanılacak adaptif optik sistem tamamen Türkiye’de tasarlanıp Türkiye’de üretiliyor. Bu maliyet ve teknolojik açısından büyük fayda sağlıyor. Aşağıda AO teknolojisinin marifeti görülmekte. Solda yeryüzündeki bir teleskoptan alınan görüntü var. Ortadaki ise aynı teleskopta AO sistemi çalıştırıldığında alınan görüntü. Çok daha keskin ve detaylı görülüyor öyle değil mi? Son olarak da Hubble’dan alınan görüntüyü görüyoruz.

Yerde konuşlu bir teleskoptan uyarlamalı optik sistem kullaılmadan ve kullanılarak elde edilen Neptün görüntüsü ile Neptün’ün Hubble görüntüsü. ESO/P. Weilbacher (AIP)

Hubble’dan daha iyi

Doğu Anadolu Gözlemevi teleskobunun tüm optik tasarımları Türkiye’deki mühendisler tarafından yapıldı. Teleskobun optik teknolojisinin içinde adaptif optik de var. Bu sayede DAG’da adeta atmosfer yokmuş gibi gözlem yapılabilecek. Elbette sistemin ne kadar verimli olacağı çalışmaya başladığında belli olacak ancak bilim insanlarımız Hubble Uzay Teleskobu’nun çözünürlüğüne ulaşabileceğini ve hatta 5-6 katı kadar yüksek çözünürlüğe ulaşılabileceğini umuyorlar[4].

Doğu Anadolu Gözlemevi dahilindeki 4 metrelik teleskobun şeması. Optik algılayıcılar, adaptif optik sistemi ve diğer sistemler yanlardaki çıkıntılarda bulunacak.

Kızıl ötesi

DAG görünür ışığın yanı sıra kızıl ötesi dalga boylarına odaklanacak. Böylece Türkiye ilk kez kızılötesini gözlemleme şansına kavuşacak.

NASA’nın Dünya’dan 1.5 milyon km uzağa yerleştireceği James Webb Uzay Teleskobu da kızıl ötesi astronomiyi amaçlıyor. Bu devasa yatırımdan kızıl ötesi astronominin önemi anlaşılabilir. Kızılötesi sayesinde yoğun gaz ve toz barındıran galaksi, süpernova, yıldız ve gezegen oluşumu bölgeleri gibi alanlar çok daha detaylı biçimde incelenebiliyor[6].

Ayna kaplama ünitesi

Teleskop aynalarının kaplamaları zamanla eskidiğinden belli periyotlarla yeniden kaplanmaları gerekir. Mesela benim teleskobumun alüminyum kaplaması eskiyip verimi çok düştüğünde, tekrar kaplatmak için Maltepe’den İkitelli’ye gitmiştim. 4 metrelik teleskobu ülkeler arası taşımak bundan çok daha zahmetli ve masraflı olur. Öyle her yerde de kaplatamıyorsunuz: Almanya’da üretilen teleskobun aynası kaplama için Rusya’ya taşındı.

İlk kaplama Rusya’da yapılacak ama DAG bünyesinde yeniden kaplama için Avrupa’daki en büyük ayna kaplama ünitesi kurulacak. Ayna kaplaması eskidiğinde, ayna sökülüp sadece özel bir kanaldan geçirilerek bu ayna kaplama sistemine varacak. Bu tasarımın Dünya’da başka bir benzeri yok.

2021 yılında devreye girmesi planlanan Ayna Kaplama Sistemi sadece DAG için değil Türkiye ve bölgedeki diğer teleskoplar için de hizmet verebilecek.

Doğu Anadolu Gözlemevi bilimsel hedefleri

DAG’nin bilimsel hedefleri şu kategorilerde olacak:
– yüksek kırmızıya kaymalı gökadaların gözlenmesi
– yıldız oluşumu
– güneş sistemi küçük cisim çalışmaları
– gökada çalışmaları
– evrenbilim (kozmoloji) çalışmaları
– gezegen çalışmaları

DAG’ın teleskobunu kullanmak isteyen astronomların projeleri kabul edildikten sonra hangi proje için ne zaman gözlem yapacağına teleskop kendi karar verecek. Hava koşullarını sürekli gözlemleyen teleskop hedeflenen gözlemlerden o an için en uygununu seçerek gerekli gözlemi yapacak.

Bu neden önemli? Bu iş geleneksel olarak astronomların teleskopları belirli gün veya saat için kendisine ayırtması şeklinde yürütülüyor. Eğer teleskobu kendiniz için ayırttığınızda hava durumu gözlem için uygun değilse zaman kaybı yaşıyorsunuz. Bu açıdan DAG geleneksel gözlemevlerine göre çok daha verimli biçimde kullanılacak.

DAG teleskobunun EIE şirketince üretilen kundağı

DAG Projesine dahil olan kurumlar

250 milyon ₺ bütçeye ile Türkiye’nin temel bilimler alanındaki en büyük projesi kabul edilen Doğu Anadolu Gözlemevi projesi, T.C. Strateji ve Bütçe Başkanlığı ile Atatürk Üniversitesi desteğiyle yürütülüyor. Çeşitli alt projeler için de ODTÜ, İstanbul Üniversitesi, FMV Işık Üniversitesi çalışmalara dahil olmuş durumda. Teleskop optik tasarımı ATASAM ve OPAM (FMV Işık Üniv., Optomekatronik Araş. ve Uyg. Merkezi), Adaptif Optik (AO) ve Derotator (DR) sistemlerinin tasarımı da OPAM tarafından yapıldı.

Kaynaklar:

  1. Doğu Anadolu Gözlemevi Projesi //dag-tr.org/Proje/Proje
  2. Doğu Anadolu Gözlemevi Proje Kapsamında Sıkça Sorulan Sorular //dag-tr.org/Proje/FAQ
  3. TAD, Gökyüzü Eylül-Ekim 2016, sayı 68 //www.astronomi.org/wp-content/files/webfiles/ebulten/GOKYUZU_Eylul_Ekim_2016_Sayi68.pdf
  4. Gündem Özel CNN Türk, 26 Şubat 2017 [//www.youtube.com/watch?v=dB4_58pN03U]
  5. TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi RTT150 teleskobu sayfası //tug.tubitak.gov.tr/tr/teleskoplar/rtt150
  6. Gökgünce – Doğu Anadolu Gözlemevi
  7. Comparison of Imaging from the Ground and Space //hubblesite.org/image/1461/news/14-deep-fields
  8. Doç. Dr. Cahit Yeşilyaprak’ın röportajı //havadis.de/dogu-anadolu-gozlemevinin-buyuk-bolumu-tamamlandi/
  9. Hubble //www.nasa.gov/mission_pages/hubble/observatory
  10. Telescope and Researcher Potential of Turkey for Collaboration in CV Studies //adsabs.harvard.edu/full/2013IAUS..281..126S
  11. DAG Dome //www.eie.it/en/progetti/dag-dome
  12. DAG Telescope //www.eie.it/en/progetti/dag-telescope
  13. Adaptive optics lifts Earth’s atmospheric veil to reveal a sharper cosmos //newatlas.com/eso-vlt-adaptive-optics-first-light-neptune/55517/
  14. TAD Kandilli Astrofizik Günleri “Doğu Anadolu Gözlemevi ve Astrofiziğe Kazandıracakları” sunumu //www.youtube.com/watch?v=KpMZC6xOa5s
  15. Herkese Bilim ve Teknoloji’de Doç. Dr. Cahit Yeşilyaprak’ın röportajı //www.herkesebilimteknoloji.com/slider/dogu-anadolu-gozlemevi-dag-ve-turkiyede-astronomi-meraki-cahit-yesilyaprak-ile-konustuk

ilk yayın: 25 Aralık 2019

Doğu Anadolu Gözlemevi’nde son durum

Doğu Anadolu Gözlemevi‘nin Erzurum’un Palandöken’e komşu Konaklı’daki Karakaya Tepeleri’nin zirvesindeki inşaatı devam ediyor. DAG tamamlandığında Türkiye’nin en büyük teleskobuna sahip olacak

İlk ışığı ne zaman alacak?

Faaliyete geçip ilk ışığını alacağı tarih 2021 yılı sonu olarak düşünülüyor. 3170 metre rakıma kurulan DAG Dünya’nın en yüksekte konuşlu üçüncü, Avrupa’nın en büyük ikinci kızıl ötesi gözlemevi olacak.

ATASAM Müdürü Doç. Dr. Cahit Yeşilyaprak’ın Herkese Bilim ve Teknoloji dergisine verdiği röportajdan DAG’da Haziran 2020 itibariyle son durum şöyle:

  • Altyapı (elektrik, fiber, su, stabilize yol, jeolojik ve sismik etüd gibi) %95 tamamlanmış olup; 2020-21 yılı itibariyle asfalt yol yapımı da tamamlanacak (3170 m rakımlı Konaklı – Karakaya Tepeleri’nde alt-üst yapı, inşaat ve kurulum için dış ortamda çalışma süresi, sadece Haziran – Ekim ayalarında mümkün oluyor).
  • DAG Binası ve diğer üst yapılar (enerji, su deposu, güvenlik gibi) %90’ı tamamlandı, 2020 yılı yazında ise kalan ufak eklentiler ve tamamlayıcı unsurlar tamamen bitirilecek.
  • DAG Kubbesi, %80 oranında tamamlandı ve kalan üniteleri bu yaz tamamlanacak.
  • DAG Teleskopu’nun üretimi tamamlandı (AMOS ve EIE, Belçika – İtalya), 2019 sonunda fabrika testlerinden (İtalya) geçirildi ve sökülerek nakliyeye hazır hale getirildi. Bu yaz itibariyle parça parça ülkemize getirilmeye başlanacak, kubbe biter bitmez ise ilk montaj süreci başlayacak.
  • DAG’nin 4 m’lik büyük aynasının (M1) aşındırma, tıraşlama ve parlatma işlemleri tamamlandı, hassas parlatma ve son aşama olan kaplama süreci için tekrar Rusya’ya gönderildi (bundan sonraki 3-4 yılda bir gereken kaplama işlemleri, Türkiye’de ATASAM’da OPAL tesislerinde yapılacak); uzun sürecek bu hassas süreç, 2021 Haziran ayında tamamlanarak Türkiye’ye getirilecek.
  • DAG’nin diğer aynalarının (M2, M3) üretimi, parlatması ve kaplaması tamamlandı ve 2020 Nisan ayı itibariyle Erzurum’a getirilecek.
  • DAG Teleskopu’nun AO ve DR sistemlerinin fabrika testleri de İstanbul’da yapılmış ve nakliyeye hazır hale getiriliyor.
  • DAG’nin özel yakın kırmızı ötesi (NIR) kamera sisteminin (AAO, Avustralya) de ilk tasarımı tamamlandı ve son tasarımdan sonra üretime başlanacak olup 2022 yılında teslim edilecek.
Doğu Anadolu Gözlemevi

DAG’ın 4 metre ayna çapına sahip teleskobu Türkiye’nin en büyük teleskobu ünvanına sahip olacak. Optik tasarımı Türk mühendisler tarafından tasarlanan teleskop aynı zamanda adaptif optik denilen bir sisteme sahip olacak. Atmosferin bozucu etkilerini gideren bu sistem sayesinde Doğu Anadolu Gözlemevi belki Hubble’dan bile daha detaylı görüntüler elde edebilecek. Gözlemevi ve teleskobu hakkında daha detaylı bilgiye ilgili yazıdan ulaşabilirsiniz.

Testler  ATASAM ve AMOS-EIE Ekibi tarafından İtalya’daki fabrikada yapıldı. Teleskobun maksimum hareket hızı iki eksende saniyede 2 derece.

Çıplak gözle kaç yıldız görebilirsiniz?

Kişinin görme yeteneği ve atmosfer koşullarına bağlı olarak değişmekle birlikte, herhangi bir optik alet kullanmadan görebileceğiniz en sönük yıldızların parlaklığı ortalama olarak 6 kadir civarındadır. Parlaklığı 6 kadir ve daha az (parlaklık arttıkça kadir derecesi düşer) olan yıldızların sayısı ise 9 binden biraz daha azdır: 8,768.

Aşağıdaki tabloda parlaktan sönüğe doğru 1’er kadirlik basamaklarda yıldız sayısındaki değişim gösteriliyor. İlk sütunda ortalama kadir değeri, ikincide parlaklık aralığı, üçüncüde o parlaklık aralığındaki yıldız sayısı, dördüncü sütunda ise o en üst aralıktan mevcut aralığa kadar yıldızların kümülatif toplamı veriliyor. Son sütun ise parlaklıktaki 1 kadir değişimle yıldız sayısıın ne oranda arttığı gösterilmiş.

Örneğin -1 kadir parlaklık aralığında sadece iki yıldız bulunurken daha sönük olan 0. kadirde 6 yıldız var. 0. kadirde kümülatif toplamda 8 yıldız var; yıldız sayısı %400 artıyor.

Yıldız Parlaklık Tablosu
Parlaklık Aralık Yıldız sayısı Kümülatif yıldız sayısı Görünen yıldız sayısındaki artış (%)
-1 -1.50 ile -0.51 2 2
0 -0.50 ile +0.49 6 8 400%
1 +0.50 ile +1.49 14 22 275%
2 +1.50 ile +2.49 71 93 423%
3 +2.50 ile +3.49 190 283 304%
4 +3.50 ile +4.49 610 893 316%
5 +4.50 to +5.49 1,929 2,822 316%
6 +5.50 ile +6.49 5,946 8,768 311%
7 +6.50 ile +7.49 17,765 26,533 303%
8 +7.50 ile +8.49 51,094 77,627 293%
9 +8.50 ile +9.49 140,062 217,689 280%
10 +9.50 ile +10.49 409,194 626,883 288%
11 +10.50 ile +11.49 1,196,690 1,823,573 291%
12 +11.50 ile +12.49 3,481,113 5,304,685 291%
13 +12.50 ile +13.49 10,126,390 15,431,076 291%
14 +13.50 ile +14.49 29,457,184 44,888,260 291%
15 +14.50 ile +15.49 85,689,537 130,577,797 291%
16 +15.50 ile +16.49 249,266,759 379,844,556 291%
17 +16.50 ile +17.49 725,105,060 1,104,949,615 291%
18 +17.50 ile +18.49 2,109,295,881 3,214,245,496 291%
19 +18.50 ile +19.49 6,135,840,666 9,350,086,162 291%
20 +19.50 ile +20.49 17,848,866,544 27,198,952,706 291%
Veriler, Millennium Star Atlas, Cilt I, Sky Publishing Corporation ve Avrupa Uzay Ajansı’nın VII. Sayfasından elde edilen Tycho Kataloguna dayanmaktadır. 10. kadire kadar olan yıldızların %99.9’unun, 10.5 kadire kadar olanların ise %90’ının kataloglandığına inanılıyor.

Tablodan görüleceği üzere parlaklık 1 kadir azaldıkça görülebilen yıldız sayısı kabaca 3 kat artmakta. Eğer şehirde 2 kadire kadar yıldızları görebiliyorsanız, şehrin biraz dışına çıkıp 3. kadirden yıldızları görebileceğiniz bir yere giderseniz görebileceğiniz yıldız sayısı 3 kat artacaktır. Eğer şehrin iyice dışında, ışık kirliliğinden uzakta, 5. kadirden yıldızları görebileceğiniz bir gözlem şenliğine katılırsanız, görebileceğiniz yıldız sayısı 27 kat artmış olur.

Şunu aklınızdan çıkarmayın: tablodaki yıldız sayıları tüm gökyüzünü kapsamaktadır. Kuzey yarıküredeyken Güney yarıküre yıldızlarını göremezsiniz, yıldızların yarısı gündüz gökyüzünde kaybolacaktır, ayrıca coğrafi engeller de bazı yıldızları görmenizi engelleyecek. Yani pratikte göreceğiniz yıldızların sayısı önemli ölçüde azalacaktır.

teleskop ve dürbün ile kaç yıldız görebiliriz?

Teleskop ve dürbünler gelen zayıf ışınları yoğunlaştırdığından daha sönük yıldızları görmenize olanak sağlar. Optik araçlarların size ne kadar sönük yıldızları gösterebileceği ışık toplama kabiliyetlerine bağlıdır. Bu da açıklık olarak ifade edilen objektif çapıyla doğrudan ilişkilidir. 20 cm çaplı bir teleskop, 15 çaplı olanlara göre daha sönük detayları gösterecektir. Tabii burada büyütme gücünün ve atmosfer şartlarının aynı olduğunu varsayarak konuşuyoruz.

Gece gökyüzü gözleminde kullanılan dürbünler genellikle 50 mm çaplıdırlar. Teleskoplar kadar sönük objeleri gösteremeseler de geniş açılı ve düşük büyütmeden ötürü kazandıkları keskin görüş kabiliyeti sayesinde çok keyifli rasat sağlarlar.

Teleskop Parlaklık Sınırları
Açıklık
inç
Açıklık
mm
En sönük parlaklık
(kadir)
2 51 10.3
3 76 11.2
4 102 11.8
6 152 12.7
8 203 13.3
10 254 13.8
12.5 318 14.3
14 356 14.5
16 406 14.8
18 457 15.1
20 508 15.3
24 610 15.7
30 762 16.2
Kaynak: Philip S. Harrington, Star Ware, 2. basım via stargazing.net

kaynak.stargazing.net/david/