Elektromanyetik Dalgalar: Radyo Dalgaları

Radyo dalgaları, elektromanyetik spektrumda (tayfta) en büyük dalga boyuna, yani en küçük frekansa sahiptir. Öyle ki; gezegenimizin boyu kadar büyük bir dalga boyuna sahip olabilirler. 1800'lerin sonunda Heinrich Hertz radyo dalgalarının varlığını, indüksiyon bobininde üretilen dalgaların uzaktaki bir anten tarafından elde edilmesini gözlemleyerek kanıtlamıştır.

Radyolarda istediğimiz kanalı dinlemek için frekans ayarı yaptığımızda aslında dalga boyunu da ayarlamış oluyoruz. Radyo, elektromanyetik dalgalar olan radyo dalgalarını alarak onları mekanik dalgalar olan ses dalgalarına çevirir.

radyo-alicilari

Şekil 1. Bir radyo alıcısının temel diyagramı.

Aynı zamanda doğal radyo kaynakları da bulunur: Mesela şimşekler. Bununla birlikte manyetik alanı değişen, astronomik cisimler de radyo dalgaları yayınlarlar. Wind uzay aracı üzerindeki bir radyo astronomi ölçüm cihazı olan Waves, Güneş'in koronası ve diğer gezegenlerden gelen radyo dalgalarını kaydetmiştir.

wind_autoc

Şekil 2. Wind uzay aracının güneş rüzgarı gözlemindeyken resmedilmesi.

3486_3383

Şekil 3. Merih'ten (Mars) elde edilen radyo dalgaları ile ilgili 1956 yılından bir gazete haberi ve o zamanlardaki yorumlaması.

Dünya dışı doğal radyo dalgası kaynaklarının bu özelliklerinden ötürü radyo teleskopları, gezegenlerin, kuyrukluyıldızların, dev gaz ve toz bulutlarının, yıldızların, gökadaların ve daha birçok gök cismi kategorisinin gözlemini yapmaktadır. Bu kaynaklardan gelen radyo dalgalarını inceleyerek objenin bileşenleri, yapısı ve hareketi gibi nicelikler belirlenebilmektedir. Radyo astronominin büyük bir avantajı da, büyük dalga boyundan ötürü, ölçümün güneş ışığından, bulutlardan ve yağmurdan etkilenmemesidir. Radyo dalgaları görünür bölgeden çok büyük oldukları için radyo teleskoplar, daha bilinen görünür bölge teleskoplarından yapısal olarak farklıdır. Öncelikle çok daha büyüktür ancak radarı bir ölçüde hafifletebilmek için üzerine küçük delikler açılabilmektedir. Çünkü radyo dalgaları büyüklüklerinden ötürü delikleri görmeyecektir.

telescope9

Şekil 4. Parkes radyo teleskobu. Çanağın çapı 64 m'dir.

Ancak görüntülemelerinde çözünürlük herhangi bir optik teleskoba göre bile küçüktür. İyi çözünürlüklü bir görüntüleme için genellikle tek bir teleskop gibi davranan daha küçük teleskopların dizilimli bir birleşimi kullanılır. Böylece çözünürlük teleskopların bulunduğu tüm alana göre olur. Bu teknikle New Mexico'daki VLA toplamda 36 km'lik bir genişliğe sahiptir.

emsradiowaves_maincontent_radio-black-hole

Şekil 5. Radyo dalgalarının küçük dalga boyu sınırlarında (mikrodalgaya doğru) enerji yayınlayan bir karadeliğin VLA ile elde edilen görüntüsü.

Mesela 408 MHz'e ayarlanmış bir radyo teleskopla gökyüzüne bakarsak, görünür bölgenin bize göstereceklerinden daha farklı şeyler görürüz. Uzaklardaki yıldız oluşum bölgeleri, süpernova kalıntıları ve pulsarlar (atarcalar-atma yapan nötron yıldızları) bunlara örnektir.

Radyo teleskopları ile ayrıca kuasarları (yıldızsı radyo kaynakları-dev nebulalar, öncül yıldızlar ve merkezde bunlarla beslenen süper dev karadelikten oluşan galaktik sistemler) da gözlemleriz. Bu çok uzak cisimlerin görünür bölge ışıkları aramızda kalan diğer gök cisimleri tarafından bloke edilir. Ancak radyo teleskoplar ile gözlendiklerinde daha net ve parlak görülürler.

quasar_3c273_jet

Şekil 6. 3C 273 kuasarı.

Şehir şebekesinden alınan elektriğin geçtiği her kablo da aslında bir radyo dalgası kaynağıdır. Bunu da şuradan görebiliriz:

\begin{equation}
\nonumber
\lambda_{(dalgaboyu)}={c_{(\text{isik hizi})} \over 50Hz_{({\text{sehir sebekesi frekansi}})}}
\end{equation}

Işık hızında ilerleyen elektromanyetik dalgalarda, şehir şebekesindeki gibi 50-60 Hz arası standart frekans değerleri için dalga boyu hesaplandığında, 5000-6000 km arası dalga boyları elde edilir, ki bunlar da elektromanyetik spektrumun radyo dalgaları bölümüne düşer.

Emir Haliki

Kaynaklar

  1. http://missionscience.nasa.gov/ems/05_radiowaves.html
  2. http://320volt.com/analog-haberlesme/
  3. https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/v-w-x-y-z/wind
  4. http://www.gecmisgazete.com/haber/merih-ten-radyo-dalgalari-alindi
  5. http://www.outerspacecentral.com/agn_page.html

Emir Haliki

Ege Üniversitesi Fen Fakültesi - Fizik Bölümünde Doktora Sonrası Araştırmacı. Karmaşık sistemler, genetik düzenlenme mekanizmaları ve ağ analizleri çalışma alanı. Aynı zamanda matematik, sayısal çözümleme, biyoloji ve astronomi de ilgi alanları. Bunların yanında zaman zaman amatör olarak gözlemsel astronomi, doğa yürüyüşleri, oyun motorları tasarımları ile ilgileniyor.

Emir Haliki 19 makale yazdıEmir Haliki tarafından yazılan tüm makaleleri gör