Gelişmiş bir teleskop teknolojisi sayesinde, yakınımızdaki gizemli Beta Canis Minoris yıldızının çevresinde şaşırtıcı derecede asimetrik bir disk keşfedildi. Bu yeni 'fotonik fener' cihazı, yer tabanlı teleskopların gözlem gücünü büyük ölçüde artırma potansiyeli taşıyor.
Güneş'ten yaklaşık 3.5 kat daha kütleli olan Beta Canis Minoris (Gomeisa olarak da bilinir), Dünya'dan yaklaşık 162 ışık yılı uzaklıkta, Küçük Köpek Takımyıldızı'nda yer alıyor ve gece çıplak gözle görülebiliyor. Dünya'ya yakınlığına rağmen, araştırmacılar bu yıldız hakkında henüz çok az şey biliyorlar. Örneğin, önceki çalışmalar bu yıldızın birbirine çok yakın yörüngede dönen iki küçük yıldızdan oluşan yakın bir ikili sistem olduğunu öne sürmüştü, ancak bu henüz doğrulanmadı.
22 Ekim'de The Astrophysical Journal Letters'da yayımlanan yeni bir çalışmada, araştırmacılar Hawaii'deki Mauna Kea Zirvesi'nde bulunan Subaru Teleskobu'na bağlı yeni fotonik fener cihazlarını kullanarak bu gizemli yıldızı fotoğrafladılar. Bu gözlem, yıldızın etrafındaki hidrojen gazı diskini tahmin edilenden daha az simetrik bir şekilde ortaya koydu. Bu durum, yıldızın bir ikili sistem olduğuna dair ek bir kanıt olabilir.
Çalışmanın baş yazarı ve Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles'tan doktora öğrencisi Yoo Jung Kim, bu tür bir asimetriyi beklemediklerini ve bu sistemleri modelleyen astrofizikçilerin varlığını açıklamak için çaba sarf edeceğini belirtti.
Ancak çalışmayı yürüten ekibi asıl heyecanlandıran, yeni cihazın ilk kullanımında böylesine yüksek bir detay seviyesine ulaşmış olması. Araştırmacılar, bu küçük cihazın tek bir yer tabanlı teleskop tarafından elde edilen 'bir yıldızın çevresindeki diskin şimdiye kadarki en keskin ölçümünü' yakaladığına inanıyor.
Fotonik fener, hemen hemen her optik gözlemevi kalitesindeki teleskopa takılabiliyor. Cihaz, bir nesneden gelen ışığı alıp onu ayrı ayrı iplikçiklere ayırıyor – araştırmacıların belirttiği gibi, 'bir akoru tek tek notalarına ayırmak gibi'. Her bir iplikçik, bir gökkuşağındaki renklere benzer şekilde dalga boyuna göre daha da ayrıştırılıyor ve ardından tüm bireysel bilgi parçaları özel bilgisayar yazılımları kullanılarak yeniden birleştiriliyor.
Bu işlem, astronomların Dünya atmosferinden geçerken oluşan ışık dalgalarındaki ince dalgalanmalardan kaynaklanan 'difraksiyon limiti' olarak bilinen görsel astronominin önemli bir sınırlamasını kısmen aşmasını sağlıyor. Yeni cihazla araştırmacılar, 'aksi takdirde kaybolan ince detayları' görebiliyorlar.
Bu özel durumda fener, ekibin yıldızın gaz diskindeki ince renk değişimlerini daha doğru bir şekilde ölçmesini sağladı. Bu değişimler, Doppler etkisi nedeniyle oluşuyor – yani kaynağın ve gözlemcinin göreceli hareketi nedeniyle bir dalganın frekansındaki değişiklik. Diskin yarısı bize doğru döndüğü için mavi renkte, diğer yarısı ise bizden uzaklaştığı için daha kırmızı bir renkte görünüyor. Ancak diskin her iki tarafındaki renk değişimi tam olarak eşleşmiyor, bu da gazın mükemmel bir disk halinde dönmediği anlamına geliyor.
Normalde, bu tür bir içgörü genellikle atmosferik bozulmalarla uğraşmak zorunda olmayan – James Webb Uzay Teleskobu gibi – uzay tabanlı araçlardan veya farklı yer tabanlı teleskoplardan birden fazla görüntüyü bir araya getirerek elde ediliyor. Ancak araştırmacılar, fotonik fenerin tek yer tabanlı teleskopların gücünü artırarak benzer sonuçları elde etmelerini sağlayabileceğini belirtiyor.
Araştırmacılar, astronomide en keskin görüntü detaylarının genellikle teleskopları birbirine bağlayarak elde edildiğini, ancak bu çalışmada tek bir teleskopla bunu başardıklarını vurguluyor.
Ekip şimdi yeni cihazla başka nesneleri inceleyecek ve aynı gözlem gücünün tekrarlanıp tekrarlanamayacağını görmek için başka teleskoplara takacak.
Çalışma ortak yazarlarından ve Caltech'te astronom ve fotonik uzmanı olan Nemanja Jovanovic, daha işin başlarında olduklarını ve olasılıkların gerçekten heyecan verici olduğunu ifade etti.
