Yıldızlar Uzay Fotoğraflarında Neden 8 Uçlu Görünür?

Geçtiğimiz günlerde NASA’nın yeni uzay teleskobu olan James Webb Uzay Teleskobu bizlere ilk manzaralarını ulaştırmıştı. Kainatın sırlarını anlamamıza yardımcı olacak bu teleskobun gönderdiği karelerde kimi farklar dikkat çekmişti. Bunlardan biri de 8 ışık huzmesine sahip yıldızların varlığı oldu.

Normalde yıldızların dev, yuvarlak gök cisimleri olduğunu biliyoruz. Pekala James Webb Uzay Teleskobu‘ndan gelen imgelerdeki yıldızlar neden devasa toplara değil de yılbaşı ağaçlarındaki süslere benziyor? Gelin, bu durumun sebeplerini açıklayalım.

Bu durumun nedeni, aklınıza gelen ilk şey değil!

Kamera kullanan şahıslar, lens flare yahut mercek parlaması ismi verilen duruma aşinadır. Nedir pekala mercek parlaması? Kamerayı güçlü bir ışık kaynağına tutarsanız ışık lensten geçerken kırılıp dağılır. Bazen hoş bir görüntü verir, bazen istenmeyen bir olgu olarak görülür. Pek çok kişinin de aklına gelen ilk şey bir nevi mercek parlaması oluyor fakat karşılık bu değil.

Bu görmüş olduğumuz ışık huzmelerinin ismi diffraction spikes olarak geçiyor. Türkçe karşılığı olarak kırınım uçları diyebileceğimiz bu yapıların ortaya çıkmasının sebebi ise uzay teleskobunda kullanılan aynaların dizilimi ve ayna sistemleri.

Aslında biz kırılımlardan oluşan bu desenleri daha önce Hubble’dan gelen görsellerde de görmüştük. Oradaki görüntülerde kırılmalar daha çok artı haline benziyordu. Bu durumun nedeni ise iki teleskopta farklı formlardaki aynaların kullanılması.

Aynaların formu kırılımları belirliyor.

Işık bir ayna yüzeyine çarptığı zaman dağılma eğilimi gösterir. Bu dağılımlar dalgalar şeklinde olur. Bir noktadan aynaya çarpıp dağılan ışıkla denize atılan taş etrafına aynı formlarda dalgalar yayar: Merkezde daha kuvvetli ve sık, uzaklaştıkça daha küçük ve aralıklı. Bu dağılan ışık dalgalarının yapabileceği iki şey vardır: birbirlerine katılarak daha büyük dalgalar oluşturmak yahut birbirlerine çarpıp sönümlenmek.

Bahsi geçen kırınımlar da teleskobun, arıların bal petekleri altıgen biçime sahip aynalarının kenarlarında oluşan kırılımlardan kaynaklanıyor. En azından bir kısmı için durum bu, çünkü bu kırılmalara neden olan bir diğer şey daha var.

Teleskobun ana ayna diziliminin arkasında bir de ikincil ayna yer alıyor. Bu iki ayna düzeneğini birbirine bağlayan destek kolları bulunuyor. Bu kollar da bir yansıma oluşturuyor. Yansıma nedeniyle de kırılımlar oluşur. Yalnızca 3 destek ayağı olması bile 6 kırılım için kafidir.

Kırılım sayısı daha fazla bile olabilirdi.

NASA, imajların mümkün olduğunca net ve temiz olmasını istiyor. Bu nedenle de kırılımları azaltmak için uyguladıkları çeşitli usuller bulunuyor. Bunlardan biri de destek çubuklarının pozisyonunu ayarlamak. NASA mühendisleri bu süreci gerçekleştirirken kollar arasında 150-150-60 derece şeklinde bir açı tertibi ayarladı. Böylelikle çubuklardan kaynaklanan kırınımların bir kısmı ile ayna formundan kaynaklanan kırınımların bir kısmı örtüştürüldü.

Hubble Teleskobu’nda yuvarlak ayna yapısının önünde artı şeklinde bir düzenek bulunuyordu.

Bu nedenle o teleskoptan gelen görüntülerde yıldızlar artı biçimindeydi. Şayet tek yahut iki destek ayağı olan bir sistem söylediği söz edilen olsaydı, bu durumda çizgisel dağılım görürdük.

Görüntünün ne ile çekildiği de önemli.

James Webb Uzay Teleskobu kendi üzerinde pek çok farklı enstrümanı da barındırıyor. Çekim için hangi enstrümanın kullanıldığı da görüntüleri etkiliyor. Örneğin NIRCam adlı enstürman kızılötesine yakın spektrumdaki ışığı görüntülüyor. MIRI adlı enstürman ise orta-kızılötesi spektrumdaki ışığı algılıyor. Bu durumda iki enstürman benzer imgeye baksa da farklı görseller ortaya çıkarabiliyor. Örneğin üstteki görselde, solda yer alan ve NIRCam ile çekilen karede yıldız ışıklarında kırınım daha fazla.

Tabii ki daha kuvvetli ışığa sahip olan yıldızların ışığındaki kırınım da daha kuvvetli oluyor. Gelecekte tahminen de James Webb Uzay Teleskobu, sekizgen çam ağacı ışıklarıyla ikonik hale gelecektir, kim bilir?