Güneş tutulması gözlemcileri yüzyıllardır tam tutulmadan hemen önce ve sonra ortaya çıkan “gölge bantları” adlı tuhaf doğa olayını canlı biçimde anlatıyor. Ay’ın Güneş’i tamamen örttüğü ve gökyüzünün karardığı tam tutulma döneminin hemen öncesinde ve sonrasında, beyaz aralıklarla ayrılmış uzun koyu çizgiler yerde ve binaların duvarlarında hızla akıp geçiyor. Pittsburgh Üniversitesi fizik ve astronomi profesörü David Turnshek, bu sıra dışı fenomeni ilk kez 14 yaşındayken gözlemlemişti.
GENÇLİK MERAKINDAN BİLİMSEL ARAŞTIRMAYA
“Sanırım 14 yaşındaydım. Virginia Beach yakınlarında tam güneş tutulmasını izlemeye gitmiştim. 1970 yılıydı ve kendi teleskopumu yapmıştım, tutulmayı fotoğraflamak için oraya gitmiştim” diyen Turnshek, Pittsburgh’daki Allegheny Gözlemevi’nin de müdürü. “Oradayken, tam tutulmadan hemen önce bu ışık bantlarının yerde süzüldüğünü fark ettim.”
İnsan gözü gölge bantlarını kolayca fark edebiliyor ancak kontrastın çok düşük olması nedeniyle bu görüntüleri fotoğraflamak ve video kaydına almak oldukça zor. Gök bilimci olarak araştırmalarını ağırlıklı biçimde galaksi oluşumu ve uzak, kadim galaksilerin parlak çekirdekleri olan kuasarlar üzerine yoğunlaştıran Turnshek, gençlik yıllarından kalma gölge bantları merakını koruyor. Bu fenomenle ilgili iki rakip teori bulunuyor ancak kesin bir açıklama henüz yapılamamış durumda.
Çarşamba günü gerçekleşecek tam güneş tutulması, bilim insanlarına bu gizemi incelemek için yeni bir fırsat sunacak. Tam tutulma kuşağı Rusya’nın kuzey ucunu, doğu Grönland’ı, batı İzlanda’yı, İspanya’nın kuzey yarısını ve Portekiz’in kuzeydoğu köşesini süpürecek.
2017'DEKİ DENEY TÜRBÜLANS TEORİSİNİ TEST ETTİ
2017’de tam güneş tutulması 99 yıl sonra ilk kez ABD’nin doğu ve batı kıyıları arasında geçmişti. NASA’dan araştırma fonu alan Turnshek, kendilerine “Pitt gölge bantları avcıları” adını veren bir grup Pittsburgh Üniversitesi lisans öğrencisiyle Tennessee’ye gitmişti. Ekiplerinin amacı, ilk kez 1980’lerde ortaya atılan önde gelen teoriyi test etmekti: Atmosferdeki hava akımlarının düzensiz hareketi olan türbülans, gölge bantlarına yol açıyordu.
Ay, tam tutulmadan hemen önce Güneş’in büyük bölümünü örttüğünde geriye yalnızca ince bir ışık dilimi kalıyor ve türbülans görünür hale geliyor. Bu, yıldızların Dünya’dan bakıldığında parıldıyormuş gibi görünmesinin de aynı nedeni. Ancak Güneş söz konusu olduğunda bu etki, yıldızın devasa boyutu nedeniyle genellikle fark edilmiyor.
Ekip, yere ve yüksek irtifa balonuna fotodiyot adı verilen ışık dedektörleri yerleştirdi ve tutulma öncesi ile sonrasında ışık desenlerine ilişkin veri topladı. Bu veriler, ışık dalgalarının gücünü ve zaman içindeki değişimini görsel olarak temsil eden spektrogramlarla analiz edildi.
BEKLENMEDİK BULGU: 4.5 HERTZ SİNYALİ
Hâkim teori doğru olsaydı ekip, yerde gölge bantları gözlemleyecek ancak Dünya atmosferinin büyük bölümünün üzerinde, 25 kilometre yükseklikteki balonda bu bantları göremeyecekti. Sonuçlar şaşırtıcı oldu. Araştırmacılar hem yüksek irtifada hem de yerde, saniyede bir ışık dalgasının sabit bir noktadan geçiş sıklığını ölçen değerle, 4.5 hertzde sürekli bir sinyal tespit etti.
Turnshek, “Bu etkiyi hem atmosferin üzerinde hem de yerde gördük. Bu, gölge bantları için önde gelen teorinin yanlış olabileceği anlamına geliyor çünkü bu, fenomenin tek açıklaması değildi” dedi.
2017 tutulmasından elde edilen bulgular, gölge bantlarının sorumlusunun kırınım-girişim olarak bilinen başka bir açıklama olabileceğine işaret etti. Kırınım, ışık dalgalarının bir engelle karşılaştığında meydana gelen olay. Örneğin ışık, bıçak sırtı gibi keskin bir engelin ya da sınırın çevresinden büküldüğünde dalgalar birbirleriyle girişim oluşturarak karanlık ve aydınlık bantlar yaratıyor.
Turnshek, “Bir zamanlar en popüler teori, bunun bir tür kırınım-girişim etkisi olduğuydu” dedi. “Düşünce şuydu: Bir tutulmamız var ve Ay, kavisli kenarına rağmen bir tür bıçak sırtı gibi davranıyor.”
TEXAS'TA BULUTLAR ARAŞTIRMAYI ENGELLEDİ
Ekip, sinyalin hatalı okumalar üreten elektronik aksamlardan kaynaklanmadığından emin olmak için kontroller yaptı. Turnshek ve öğrenci araştırmacılar, sonuçları tekrarlamak için fırsat kolladı ancak bunun mutlaka önde gelen teorinin yanlış olduğu anlamına gelmediğini belirtti. “Bilimde karmaşık bir durumla karşılaştığınızda çoğu zaman iki şey aynı anda doğru olabilir ve fenomene birlikte katkıda bulunabilir” dedi.
Neredeyse on yıl sonra, 8 Nisan 2024’teki tam güneş tutulmasında Turnshek, başka bir öğrenci araştırma ekibiyle tam tutulma kuşağı içinde yer alan ve havanın en açık olması beklenen Teksas’ın Concan kasabasına gitti. Daha hassas sensörler kullanılmasına ve ölçüm kapsamının genişletilmesine rağmen bulut örtüsü nedeniyle gölge bantları tespit edilemedi.
Ekip, ışık sensörlü iki yüksek irtifa balonu ve sıcaklık, basınç, rüzgâr hızı ile nemi ölçen 31 meteoroloji balonu fırlattı. Turnshek, “Çoğunlukla yerde bulutlu bir havaydı ama iki yüksek irtifa balonunu fırlattık. Dedektörümüz çok daha hassas olmasına rağmen gölge bantlarına ilişkin hiçbir sinyal görmedik. Elbette inanılmaz derecede hayal kırıklığına uğradım” dedi.
Ekip ayrıca gökyüzünün daha açık olduğu Vermont’ta uçan bir uçağa ek ışık sensörleri yerleştirmeyi başardı. Ancak uçaktan alınan spektrogramda, 2017 tutulmasında yüksek irtifa balonunda bulunan 4.5 hertz sinyali görülmedi. Araştırmacılar Vermont’ta yerde de gölge bantları gözlemi yapamadı ve veriler sonuçsuz kaldı.
İSPANYA'DA YENİ UMUT
Turnshek, önümüzdeki güneş tutulmasını görmek için bazı meslektaşlarıyla birlikte İspanya’nın Leon kentine gidecek ancak lojistik karmaşıklık nedeniyle aynı deneyi tekrarlayamayacağını söyledi. Bu kez öncelikle bir turist olarak orada olacak. “Başlangıçta sadece İspanya’ya gidip tutulmayı izlemenin keyfini çıkarmaya karar verdim çünkü inanılmaz bir şey. Ama elimde değil, elektronik dedektörlerimizden birini İspanya’ya götürüyorum” dedi.
Turnshek, en iyi ihtimalle 2024’te Teksas’ta kullandığı yer tabanlı ekipmanlarla gölge bantlarını tespit edip video kaydı almayı umuyor. Ancak uçak veya balonla yukarıdan ölçüm yapılmadığı için belirsiz sonuçları netleştirmek mümkün olmayacak. “Belki birileri 2017 ve 2024 sonuçlarımızı okumuştur ve ‘Ben İspanya’dayım, bir uçağım var’ der” diye konuştu.
Gölge bantlarını kaydetmek isteyen tek araştırmacı Turnshek değil. 2017 ve 2024’te tutulmalar hakkında bilgi paylaşmak için NASA elçisi olarak görev yapan tutulma avcısı Gordon Telepun, tutulmayı İspanya’nın Mallorca adasında izleyecek. Tanık olduğu yedi tutulmanın beşinde gölge bantlarını gören Telepun, “Onları çimenlerde, asfaltta ya da benzeri yerlerde göremezsiniz. Düzgün, açık renkli bir zemine ihtiyacınız var” dedi ve şöyle devam etti: “Onları görecekseniz, sıralar halinde aramayı bilmeniz gerekir. Ne aradığınızı zihninizde bilin. Çok soluk olacaklar.”
Telepun, gölge bantlarının kolayca gözden kaçabileceğini çünkü bu olayın, izleyicilerin güneş gözlükleriyle gökyüzüne bakıp Güneş’in son ince hilalini izlediği en heyecanlı an olan tam tutulmadan hemen önce gerçekleştiğini belirtti.
Massachusetts’te yaşayan bağımsız araştırmacı ve fizik meraklısı Joe Conti ise bir vatandaş bilimi projesi kapsamında İzlanda ve İspanya’daki tutulma gözlemcilerini bu optik gizemi akıllı telefonlarıyla kaydetmeye davet ediyor. Conti, şimdiye kadar beş grubun katılım ilgisi gösterdiğini söyledi. Gözlemcilere kartondan yapılmış ve üzerine beyaz çarşaf örtülmüş basit bir gözlem panosu kurmalarını öneren Conti, toplanan verilerin bilim dünyasının gölge bantlarının nedenine ilişkin dosyayı kapatmasına belki yardımcı olabileceğini umduğunu ifade etti.
GÖLGE BANTLARINI GÖRMEK İÇİN İPUÇLARI
Çarşamba günü tam tutulma kuşağında bulunacak ve gölge bantlarını yakalamak isteyenler için Turnshek’in önerisi, bulut örtüsünün daha çok toplanma olasılığı nedeniyle dağların ve kıyıların güneyinde olmak. Ayrıca Güneş’in gökyüzünde mümkün olduğunca yüksekte olması için batıya gitmeyi öneriyor. Yaklaşan tutulma, Güneş’in batmak üzere olduğu yerel akşam saatlerinde gerçekleşecek. “Açık havalarda bile” diyor, “ufka yakın yerler daha bulutlu olur.”