Erkin Sidiq: Biz Ishligen Tashqiy-Planéta Widé’osi

Bizning Guruppimiz Ishligen, Tashqiy-Planétini Tapidighan Alem Téléskopi Heqqidiki Widé’o

NASAdiki bir tetqiqat guruppisi tashqiy planétilarni biwaste tapalaydighan alem téléskopi üstide tetqiqat élip bériwatqili on nechche yil boldi. Menmu 2005-yilidin bashlap ashu guruppigha bir eza bolup kirgen bolup, shuningdin tartip özümning xizmet waqtining melum bir qismini ashu projékt (tetqiqat türi) üchün serp qilip kéliwatimen. Men yéqinda «Tashqiy planétida janliqlar barmu?» [1] we «Men qilghan yene bir yéngiliq NASA jornilida xewer qilindi» [2] dégen ikki parche témini torlargha yollap, mezkur projékt heqqide omumyüzlük chüshenche bérip öttüm. Men u maqalilerni téxi oqup baqmighan qérindashlargha mezkur maqalining dawamini oqushtin burun, aldi bilen ashu maqalilerni bir qétim oqup chiqishni tewsiye qilimen.

Biz yasawatqan téléskop yultuzning nurini bir maska bilen tosup qoyup, planétining nurini bir kamérigha yetküzüp béridighan prinsip asasigha qurulghan bolup, bu prinsip «koronagraf prinsipi» (coronagraphic principle) dep atilidu. Ashundaq prinsip asasida yasalghan téléskop bolsa «koronagrafliq téléskop» dep atilidu.

Tashqiy planétilarni biwaste köridighan téléskopning lahiyisidin bir qanchisi bar bolup, hazir Amérika, Yawropa we Yaponiye qatarliq ellerdiki tetqiqat orunliri aktip halda tetqiqat élip bériwatqan lahiyilerdin méning bilishimche 4 danisi bar. Koronagrafliq téléskop ashu lahiyilerning biri bolup, u muhimliq derijisi jehette hazir eng aldinqi orunda turidu. NASAning hazirqi pilani bu téléskopni 2024-yili alem boshluqigha chiqirish.

Koronagrafliq téléskopning ishlesh prinsipi xélila murekkep bolup, men hazirghiche yazghan maqalilerde u heqte anche tepsili toxtalmidim. Yéqinda bizning guruppidiki bir top injénérlar koronagrafliq téléskopning ishlesh prinsipi heqqide bir widé’o filimi ishlep chiqip, uni bizning idarining tor bétige qoyup qoydi. Uning tor adrési [3]:

Mezkur tor bétige qoyulghan sin höjjitining özi Yutyub (YouTube) da turidighan bolup, u höjjet Uyghur diyarida échilmasliqi mumkin. Shundaq bolsa siz yuqiridiki tor bétidin eslidiki sin höjjitini öz kompyutéringizgha chüshürüwélip, andin körsingiz bolidu. Mumkin bolsa tor bashqurghuchi qérindashlar mezkur filimni özünglar chüshürüwélip, uni mezkur sehipige qoyup qoysanglar. Rehmet!

Men Uyghur diyaridiki In’glizchini bilmeydighan qérindashlar üchün yuqiridiki filimning sözini Uyghurchigha terjime qilip chiqtim. Künlerning biride Uyghur diyarigha bérip, mushu filimni we shuninggha oxshash kainattiki ishlargha ait bashqa filimlarni qérindashlargha özüm biwaste chüshendürüp qoyush méning yürek arzulirimning biri. Men imkaniyiti bar qérindashlarning mezkur filimning tilini töwendiki tékist boyiche Uyghurchigha almashturup, torlargha qoyup qoyushini ümid qilimen. Héch bolmighanda eslidiki höjjetke Uyghurche tékistni kirgüzüp qoyushini arzu qilimen.

Töwendikisi yuqiridiki widé’oning söz tékistining toluq mezmuni. Bu filimning 4 minutluq, 2 minutluq we bir minutluq nusxiliri bar bolup, men 4 minutluqni tallidim. Siz ularning qaysisini chüshürüwalsingiz boliwéridu. Men 4 minutluqni sözmu-söz terjime qilmidim, emma mezmunini toluq aldim.

Bu filimdiki mezmunlarni toluq chüshinish oqurmenlerdin belgilik optika ilmi asasi bolushni telep qilidu. Hazir Uyghur diyaridiki toluq ottura mekteplerning fizika dersliride optika ilmini sözlemdu-yoq, eger sözlise qanchilik sözleydu, bular manga ayding emes. Eger sizning optika ilmidin héch qandaq xewiringiz bolmisa, siz bu filimning peqet bir qisminila chüshineleydighan bolup, uninggha siz hergizmu meyüslenmeng.

Hazir yultuzlarning chaqnap turidighan nurlirini maskilap, nahayiti tutuq tashqiy planétilarni körgili bolidighan qilidighan yéngi téxnologiyiler tereqqiy qilduriliwatidu.

Mezkur filim shularning ichidiki «Koronagraf» dep atilidighan bir téxnologiyini chüshendüridu.

Mezkur planéta nahayiti yiraqtiki bir yultuz sistémisigha tewe bolghan bir tashqiy planéta bolup, u biz yashawatqan yer sharigha nahayiti oxshap kétidu. Yeni uning qit’eliri, déngizliri we bulutliri bar. U yultuzning yene bir planétisimu bar bolup, u bizning quyash sistémimizdiki Yupitérgha oxshash nahayiti chong gaz planéta. Biz u yultuzdin yiraqlashqanséri bu ikki planéta özining ana yultizining nurining ichige kirip kétip, ghayip bolidu. Bu yultuz emdi asmandiki biz kéchisi köridighan bashqa yultuzlargha oxshap qalidu.

Biz u planétilarni qandaq qilsaq köreleymiz? Biz hazirche u yerge seper qilip baralmaymiz. Chünki, bizge eng yéqin yultuzning biz bilen bolghan ariliqimu intayin yiraq bolup, biz hazir özimizde bar bolghan téxnikimiz bilen bir ömür seper qilsaqmu, u yultuzgha yétip baralmaymiz. Shunglashqa u tashqiy planétilarni körüsh üchün biz alem téléskopliridin paydilinishimiz kérek.

Mezkur téléskopning ichide «koronagraf» dep atilidighan bir ilmiy eswab bar bolup, u tashqiy planétilar qayturghan nurlarni ularning ana yultuzining nuridin ayrip chiqidighan qilip lahiyilen’gen.

Yultuzning nuri koronagrafning ichide mangghanda, téléskopning yoghan eynekliridiki intayin kichik xataliqlar tüpeylidin, yultuzning nurimu bir az buzghunchiliqqa uchraydu. Koronagrafning funkisiyisini toluq ishqa salmighanda, tashqiy yultuz téléskopning kamérasida mushu ékrandikige oxshash bir nahayiti yoruq chembireksiman nurlar bolup körünidu. Bu téléskop qanchilik mukemmel yasalghan bolushidin qet’iynezer, tashqiy yultuz téléskopning kamérasida ene shundaq köpligen halqisiman nur bolup körünidu. Bu hadise «optikiliq difraksiye» dep atilidu.

Héliqi ikki dane tashqiy planéta ene shundaq difraksiye halqilirining ichige mökünüwalghan bolidu.

Korografliq téléskop töwendiki 3 ishni qilish arqiliq, bizni héliqidek tashqiy planétilarni biwaste körüsh imkaniyitige ige qilidu:

Birinchidin, koronagraftiki bir otturisi nur ötküzmeydighan maska tashqiy yultuz nurining asasiy qismini tosuwalidu. U maska nahayiti puxta lahiyilen’gen bolup, u özi tosup qalalmighan nurni eslidiki nur yolining qirghiqigha yighip qoyidu. Biz hazir ékranda körginimizdek, bu maska kaméragha kiriwatqan yultuz nurining asasiy qismini tosuwalidu.

Ikkinchidin, koronagraf difraksiyening tesirini yoq qilidu. Otturisi töshük tenggige oxshash «Lyot Stop» dep atilidighan yene bir maska nur yolining qirghiqigha yighilghan nurlarni tosuwalidu. Shuning bilen qirghaqtiki halqisiman nurlar ghayip bolidu.

Shundaq qilip biz hazir yultuz nurini asasiy jehettin yoq qilduq. Biz emdi nurining küchlükliki yultuzningkidin bir milyon hesse ajiz bolghan jisimnimu köreleymiz.

Undaqta tashqiy planétidin kelgen nurgha néme bolidu? Néme üchün maskilar ularnimu tosuwalmaydu? Buning sewebi, téléskop biwaste yultuzgha toghrilan’ghan bolup, planétilarning nuri yultuz nuri bilen bir bulung yasighan halda téléskopqa kiridu. Shunglashqa planétining nuri birnchi maskining merkizidin ötmey, uning bilen melum ariliq yasap ötüp kétidu. Shundaqla ikkinchi otturisi töshük tenggige oxshash maskining otturisidin ötidu.

Emma biz u tashqiy planétini yenila körelmeymiz. Eger biz ékranni yoruqraq qilip qarap baqidighan bolsaq, kaméragha kirgini yultuzdin chiqqan nurghun chéchilma nurlar ikenlikini bayqaymiz. Bundaq bolishidiki seweb téléskoptiki nahayiti kichik xataliqtin kélip chiqqan chachma nur nahayiti tutuq tashqiy planétining nuridin küchlük ikenlikidindur.

Emdi biz téléskopning 3-funkisiyisini ishqa sélip, yultuzning chéchilma nurlirini yoq qilimiz.

Koronagrafta bir éléktir signali bilen yuqirigha yaki töwen’ge heriket qilidighan nechche yüzligen heriketchan qurulmisi bar bolghan bir shekli özgiridighan eynek bar bolup, biz uningdin paydilinip nur yolidiki xataliqni kontrol qilimiz. Shuning bilen ékrandiki chéchilma nurlar ajizlap, biz eng axirida héliqi ikki tashqiy planétilarni köreleymiz.

Shuning bilen biz emdi yultuzdin bir milyard hesse tutuq bolghan jisimlarnimu köreleymiz. Shundaq qilip biz hazir héliqi ikki tashqiy planétini taptuq.

Eger biz ashu ikki planétining nurini bir prizmidin ötküzsek, ularning nurining renggi xuddi bir hesen-hüsen’ge oxshash ayrilip chiqidu. Eger biz bu renglerni inchikilep tekshürsek, ulardiki bezi rengler mewjut emeslikini bayqaymiz. Emeliyette bu renglerni ashu ikki planétining atmosférasi yutiwalghan bolup, shu sewebtin ular bizge yétip kélelmigen. Biz shuninggha asasen ashu ikki planétining atmosférasi qandaq gazlardin tüzülgenlikini biliwalalaymiz.

Biz mushundaq usuldin paydilinip, kainattiki yéngi hayatliqlarni tépish xizmitini bir qedem algha ilgirlitimiz.

3. Koronagrafliq Téléskopning Iqtidarini Chüshinish Üchün Zörür Bolghan Yene Bir Qisim Bilimler

Biz bir qap-qarangghu kéchisi asman’gha qarap, asmandiki yultuzlarni sanap chiqsaq, biz texminen 3000 dane yultuzni saniyalaymiz. Ularning ichidiki bizge eng yéqin yultuzning biz bilen bolghan ariliqi 4.26 nur yili kélidu. Qalghan yultuzlarning hemmisi uningdin yiraq bolup, biz axshimi köridighan bezi yultuzlarning biz bilen bolghan ariliqi 100 nur yili kélidu.

«Nur yili» déginimiz kishiler astronomiyide ishlitidighan ariliq birliki bolup, u nurning bir yilda basalaydighan musapisini körsitidu. Nur bir sékuntigha 300000 (üch yüz ming) kilométir ariliqqa mangidu. Shunglashqa:

Biz yer sharida turup asman’gha qarighanda, bir tashqiy yultuz bilen bizni tutashturidighan bir siziq bilen, u yultuzning bir planétisi bilen bizni tutashturidighan yene bir siziq hasil qilidighan bulung intayin kichik bolidu. Bu xil ehwal töwendiki 3-resimde körsitilgen.

3-resim: Biz yiraqtiki ikki jisimgha qarighanda, ashu ikki jisim bilen bizning közimizni tutashturidighan ikki siziq C1 bilen C2 yasighan bolungni chüshendürüsh resimi.

Biz birnchi misal üchün mundaq bir ehwalgha qarap baqayli: Biz özimizdin 100 métir yiraqliqtiki bir mashinining ikki chirighigha qariduq. U ikki chiraqning ariliqi 1.5 métir. Yeni, A = 1.5 métir bolup, B = 100 métir. Shundaqta 3-resimdiki C1 bilen C2 ning otturisidiki bulung 0.86 gradusqa teng bolidu.

Saet istrélkisi bir qétim toluq aylan’ghanda bésip ötidighan bulung 360 gradusqa teng bolidu.

Emdi ikkinchi misal süpitide biz mundaq bir ehwalgha qarap baqayli: Biz yer yüzide turup, özimizdin 10 nur yili yiraqliqtiki bir tashqiy yultuzgha qariduq. Uning bir planétisi bar bolup, u ikkisining ariliqi yer shari bilen quyashning ariliqigha teng. Yeni, 3-resimdiki bir shar tashqiy yultuz bolup, yene bir shar bolsa uni ayliniwatqan tashqiy planéta bolsun. Biz yer yüzide yaki yer shari orbitisida turup ashu tashqiy yultuz bilen uning planétisigha qarighan waqittiki C1 we C2 siziqlar hasil qilidighan bulungning chongluqi 0.00092 gradus bolidu. Yaki u biz bir gradusni 1086 parchigha bölsek, shuning bir parchisigha teng bolidu.

Shunga biz mundaq deymiz: Biz yer sharida turup, bir tashqiy yultuz bilen uni ayliniwatqan planétigha qarisaq, u ikkisi öz-ara chapliship qalghan bolidu.

Biz ashundaq kichik bulung yasaydighan ikki jisimni bir-birsidin ayrish üchün, koronagrafliq téléskop ishlitimiz.

Bu filimni ishleshke mes’ul bolghan xizmetdishimning ismi Nik Siglér (Nick Siegler) bolup, In’glizche awaznimu shu kishi bergen. Mezkur filimde körsitilgen, yultuzning nurini yoq qiliwétip, planétini tapidighan rayon «qarangghu öngkür» (dark-hole) dep atilidu. Her bir galaksining merkizide mewjut bolup turidighan öngkür «qara-öngkür» (black-hole) dep atilidighan bolup, men oqurmenlerdin bu ikki uqumni arilashturup qoymasliqini ümid qilimen. Nechche ayning aldida Nik NASAning bash shtabidiki rehberlerge bir doklad béridighanda, men uninggha bizning qarangghu-öngkürni hasil qilish jeryanimizni körsitidighan bir sin höjjitini ishlep bergen idim. Mezkur filimde körsitilgen qarangghu-öngkürni méning yene bir Jon Krist (John Krist) isimlik xizmetdishim ishlep bériptu. Jon bilen ikkimiz bizning guruppidiki kompyutérde shekli özgiridighan eynekni kontrol qilip, qarangghu-öngkür hasil qilidighan asasliq kishiler bolup hésablinimiz. Ikkimiz birlikte ilmiy maqale élan qilidighan waqtimizmu köp bolup, töwendikisi biz 2013-yili «Xelq’ara Optika Injénérlri Jem’iyiti» ning jornilida élan qilghan bir parche maqalining abstrakt qismi.

4-resim: Men 1-aptor bolup 2013-yili élan qilghan bir parche ilmiy maqale (Proc. SPIE, vol. 8864, pp. 88640Q, September 26, 2013).

5-resim: Üstidikisi bizning idarining tejribixanisida ölchen’gen qarangghu-öngkür bolup, astidikisi men kompyutérde hésablap chiqqan qarangghu-öngkür. Biz tejribixanida érishken netijining kélip chiqish sewebini chüshünish üchün mushundaq hésablash élip barimiz. Bu yerdiki ikki xil netije bir-birige nahayitimu mas kélidu. Bu resim yuqiridiki ilmiy maqalide ishlitilgen. Bu tejribide ishletken maskining yüzide bir dagh yaki nuqsan bar bolup, u dagh yuqiridiki resimde körünüp turidu. Bu resimde körsitilgini log10(I/I0) ning qimmiti bolup, bu yerdiki I0 yultuz nurining eng küchlük nuqtisining qimmiti. I bolsa téléskopning kamerasigha kirgen hemme körünüsh. Eger log10(I/I0) = -9 bolsa, qarangghu-önkürde yultuzning nuri bir milyard hesse ajizlashturulghan bolidu.

Men hazir her yili bir qanche parche koronagrafliq téléskopqa ait ilmiy maqalilerni élan qiliwatimen. Men 2007-yili yalghuz aptor bolup élan qilghan bir parche ilmiy maqalidiki bir qanche parche qarangghu-öngkürning resimliri «Amérika Optika Jem’iyiti» ning «Qollanma Optika» dep atilidighan ayliq ilmiy jornilining téshigha bésildi (Applied Optics, vol. 26, pp. 7485-7493, Oct. 20, 2007). Töwendikisi ashu jornalning téshining resimi.