Microsoft Word N. Z. Ismay?lov Atmosferdenkenar astronomiya derslik doc
Yüklə 1,02 Mb. Pdf görüntüsü
|
5
Hələ XVIII əsrdən başlayaraq astronomlar öz teleskoplarını Yer kürəsini əhatə edən hava okeanından – atmosferdən kənara çıxarmağı arzu etmişlər. Amerika astronomu Saymon Nyukom (1835-1909) Ayda atmosfer olmadığına işarə edərək zarafatyana demişdi ki, yaxşı astronomlar o dünyada Aya düşürlər, çünki bu cür şəraitdə işləmək astronomların arzusudur. Yer atmosferi havasının hər kiloqramı teleskop vasitəsilə aparılan yerüstü müşahidələr üçün böyük məhdudiyyətlər yaradır. Bunun başlıca səbəbi iki hadisə ilə bağlıdır:
üçün tamamilə qeyri şəffafdır, ikincisi, hətta atmosferin, keçən şüa üçün şəffaf olduğu zolağında belə, turbulent hərəkətlər alınan xəyalın keyfiyyətini xeyli azaldır. Yer atmosferi 300 nm-dən kiçik qısadalğalı diapazonu tamamilə udur. Nəzərə alsaq ki, bu kiçik diapazonda ultrabənövşəyi (UB), rentgen və qamma şüalanma yerləşir, itkiləri təsəvvür etmək çətin deyil. Bundan başqa, Yerin səthinə həm də Günəşdən və qalaktik mühitdən gələn yüklü zərrəciklər seli – proton və elektronlar gəlib çata bilmir. Dalğa uzunluğu 200-300 nm olan UB şüalanma 25-30 km hündürlükdə ozon (O 3 ) təbəqəsi tərəfindən udulur. Yumşaq rentgen oblastı da daxil olmaqla daha qısadalğalı (λ <100 nm) zolaq O, N 2
molekulları və çox böyük yüksəkliklərdə (100-200 km) O, N atomları tərəfindən udulur. Dalğa uzunluğu 3-30 nm olan yumşaq rentgen zolağı 100-150 km yüksəklikdə tamamilə udulduğu halda, sərt rentgen və qamma şüalar Yer səthindən 40 km hündürlüyə qədər gəlib çata bilir. Ona görə bu şualanmanı 35-40 km hündürlüyə qalxa bilən balonlarda müşahidə etmək mümkündür. Günəşin UB
6
1000°K qədər qızdıra bilir və udulan ener$i molekulların dissosiasiyasına, atom və molekulların ionlaşmasına səbəb olur. İnfraqırmızı (İQ) və submillimetrlik diapazonda (2 mkm - 1mm) atmosfer nisbətən kiçik, ayrı-ayrı zolaqlarda, hətta Yer səthinə qədər şəffafdır. Atmosferin əsas şəffaf «pəncərələri» 2.2, 3.8, 5.0, 8.6, 11 və 20 mkm zolaqlarıdır. Udulma bu intervalda əsasən su buxarı (H 2
2 ) və ozon (O 3 ) tərəfindən yaranır. Doymuş buxarın təzyiqi temperatur düşdükcə sürətlə azalır (temperatur təxminən 8°/km qradienti ilə düşür), ona görə atmosferin yuxarı qatlarında su donur və 8-12 km yüksəkliklərdə buxarın miqdarı çox azdır. Bu da həmin hündürlükdə astronomik obyektləri təyyarədən effektiv müşahidə etməyə imkan yaradır. Bu məqsədlə ABŞ və Fransa birlikdə diametri 3 m-ə qədər çatan teleskopları özündə daşıya bilən təyyarə-rəsədxanalar düzəldirlər. Teleskoplar çox yüksək dəqiqliklə yönəldilə bilən (saniyənin hissələri dəqiqliyilə) sistemlə təmin olunmuşdur. Bu rəsədxanalar əsasən İQ və submillimetrlik zolaqlarda müşahidə aparırlar, lakin bununla yanaşı görünən oblastda da effektiv istifadə oluna bilərlər. Buna baxmayaraq, həmin hündürlükdə yenə də karbon qazı və ozon molekulları qalır. Onlar udulma yaradır və atmosferin yuxarı qatlarında ayrı-ayrı təbəqələr arasında olan məxsusi istilik mübadiləsinə maneçilik törədir. Məhz bu fon zəif parlaqlıqlı iri ölçülü obyektləri – planetar dumanlıqları, qaz-toz dumanlıqlarını, qalaktikaları, qalıq kosmolo$i şüalanmanı və s. müşahidə etməyə mane olur. Teleskopların atmosferdən kənara çıxarılması həm də Yer səthinin qızması nəticəsində atmosferdə yaranan turbulentlikdən azad olmağa imkan verir. Atmosferin müxtəlif temperaturlu ayrı-ayrı hissələri
7 hərəkət edir, bu da hətta teleskopsuz belə aydın seçilə bilən hadisəyə – ulduzların sayrışmasına səbəb olur. Hətta havası xeyli dərəcədə seyrək olan yüksək dağlıq yerlərdə yayda çox isti olmasa belə, ulduzların xəyalının ölçüsü çox az hallarda 1″ –dən kiçik olur. Halbuki böyük teleskopların ayırdetmə qabiliyyəti yüzlərlə dəfə bundan böyükdür. Çox yüksək dəqiqliklə hazırlanmış obyektivdə alınan ulduz xəyalının ölçüsü yalnız
∆θ = 1.22 (λ/D) radian = 1.22·206265″(λ/D) = 13.83″(λ/550 nm)(D/1mm) -1
ifadəsi ilə təyin olunan difraksiya dairəsi ölçüsündə olmalıdır. Burada D- obyektivin diametri, λ-şüalanmanın dalğa uzunluğu, ∆θ - parlaqlıqları təxminən eyni olan iki nöqtəvi mənbə xəyalının aydın ayrılma bucağıdır. Vizual diapazonda (λ = 5500 Ǻ) diametri 1 m olan teleskop üçün ∆θ = 0.1 ″ , diametri 10 m olan nəhəng teleskop üçün isə 0.01
″ olar. Ona görə də iri teleskopun atmosferdən kənara çıxarılması onun xəyalının aydınlığını onlarla dəfə və nüfuzetmə qabiliyyətini yüzlərlə dəfə artırır. Yerdə astroiqlimi çox əlverişli olan bir neçə məkan vardır ki, burada hazırda diametri 4-10 m çatan bütün müasir optik və infraqırmızı teleskoplar qurulmaqdadır. Bura Çilidə Sakit okean sahili zolağı və Havay adalarındakı dağların başı yaxşı nümunə ola bilər. Buralarda nöqtəvi mənbə xəyalının turbulensiya diskinin ölçüsü 0.5 ″ olur. Keçmiş Sovet İttifaqı ərazisində ən əlverişli astroiqlim Orta Asiyada - Özbəkistanda Maydanak dağında və Tacikistanda Sanqlok dağındadır. Orada 5-7 ildə bir dəfə yağış yağır və il ərzində 350 aydın gecə olur. Bununla belə, bu gecələrin yalnız yarısında xəyalın ölçüsü 0.7 ″ ola bilər. Şimali Azərbaycanda Şamaxı
8 Astrofizika Rəsədxanasının yerləşdiyi Pirqulu dağında il ərzində aydın gecələrin sayı təxminən 100, xəyalın orta ölçüsü 2 ″ olur. Burada yalnız bir neçə gecə xəyalın ölçüsünün hətta 0.5-0.7 ″ olması müşahidə olunur. Əlbəttə atmosferdən kənarda kosmosda olan astroiqlim bu göstərilənlərlə müqayisədə ideal sayıla bilər. Teleskopun atmosferdən kənara çıxarılması ulduzların bucaq koordinatlarını bucaq saniyəsinin mində biri dəqiqliklə təyin etməyə imkan verir. Bu cür ölçmələr astrometriya və geodeziya üçün çox vacibdir. Burada bir şeyi də nəzərə almaq lazımdır ki, kosmik teleskoplar analo$i yerüstü teleskoplardan təxminən 100 dəfə baha başa gəlir. Məsələn, diametri 3 m olan kosmik teleskop təxminən bir neçə milyard ABŞ dollarına başa gəlir. Bu qiymət, əlbəttə, heç də hər bir ölkənin «yorğanına görə» deyil. Rentgen və qamma şüalanmanı yalnız kosmosdan müşahidə etmək olar. Bunun üçün nisbətən sadə və ucuz cihazlardan istifədə oluna bilər. Atmosferdənkənar rəsədxanaların yaranması ona gətirib çıxardı ki, astronomiya çoxdalğalı bir elm sahəsinə çevrildi. Onun UB, İQ, submillimetrlik, rentgen və qamma astronomiya kimi bölmələri yarandı. Hətta radioastronomiyada kosmos müşahidələrindən bir çox üstünlüklər əldə edə bilər. Belə müşahidələrdə ən əsas üstünlük antennalar arasındakı məsafəni qeyri məhdud məsafəyə qədər böyütməklə bucaq ayırdetməsini artırmaqdır. Belə kosmik radioteleskopla yerüstü teleskop arasındakı məsafə 100000 km olarsa, 1 sm dalğa uzunluqlu zolaqda radiointerferometrdə 0.00002 ″ ayırdetmə almaq olur! Deyilənlərdən başqa, atmosferdənkənar astronomiya yalnız «uzaq kosmosu» deyil, həm də Günəşi planetləri və planetlərarası mühiti öyrənmək üçün geniş istifadə olunmaqdadır. İndi Günəş sistemi cisimlərinin öyrənilməsi planetlərin və onların peyklərinin, asteroid Yüklə 1,02 Mb. Dostları ilə paylaş:
|