Neil Gehrels: Swift teleskobuna adını veren NASA astrofizikçisi

Neil Gehrels

Photo: NASA GSFC / Public domain, via Wikimedia Commons

Doğum	3 Ekim 1952 Lake Geneva, Wisconsin, United States
Ölüm	6 Şubat 2017 (64)
Meslek	Astrofizikçi
Ödüller	Henry Draper Madalyası · NASA Olağanüstü Bilimsel Başarı Madalyası · Dan David Ödülü

Yaklaşık yirmi yıl boyunca bir NASA uydusu, evrenin uzak ucundaki bir patlamayı fark edip yaklaşık bir dakika içinde ona doğru dönüyor, parıltı sönmeden koordinatları yeryüzündeki teleskoplara iletiyordu. Son yıllarında, onu tasarı aşamasından yörüngeye kadar yöneten Goddard astrofizikçisi Neil Gehrels’in adını taşıdı; şimdi ise gözlem yapmayı bıraktı. Uzay aracı, kurtarmak için denenebilecek hiçbir yol kalmadan üst atmosfere doğru alçalıyor. Gehrels’in ilk planlama aşamalarında yön verdiği ikinci bir teleskop ise Ay’ın çok ötesindeki bir gözlem noktasına doğru yola çıkıyor. Gehrels bu iki ana da tanıklık edemedi.

Gehrels, Wisconsin eyaletinin Lake Geneva kentinde doğdu ve astronom olan babası Tom Gehrels teleskoplarla çalıştığı için çocukluğu teleskoplara yakın geçti. Aile, Neil on dört yaşındayken Tucson’a yerleşmeden önce bir süre Teksas’taki McDonald Observatory’de yaşadı. Arizona Üniversitesi’nde klasik müzik bestecisi olmak üzere eğitim aldı; üniversiteden hem müzik hem fizik diplomasıyla ayrıldı. Sonunda fiziği seçti. Bu ikili ilgi, göründüğü kadar tuhaf değil: Ona asıl ününü kazandıran görev, zamanlamayla ilgiliydi; araçların tam sırası geldiğinde devreye girmesi gerekiyordu.

1982’de Rochus Vogt ve Edward C. Stone danışmanlığında fizik doktorasını aldığı Caltech’teki ilk işlerinden biri, Voyager görevine gönderilecek bir kozmik ışın cihazını kalibre etmekti. Her iki Voyager uzay aracı da 1979’da Jüpiter’in yanından geçerken bu cihaz beklenmedik bir bulguya ulaştı. Gezegenin manyetosferindeki enerjik parçacıkların çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşması bekleniyordu; Gehrels ise oksijen ve kükürdün baskın olduğunu saptadı. Kaynağın Io’daki volkanlar olduğu ortaya çıktı. Bu bulgular doktora tezinin konusu oldu. Orada fizik öğrencisi Ellen Williams ile tanıştı; 1980’de evlendiler.

1981’de doktora sonrası araştırmacı olarak Maryland’deki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne katıldı ve hayatının geri kalanında orada çalıştı. İlk projelerinden biri, Supernova 1987A güney göğünde belirdiğinde neredeyse tamamlanmış olan, balonla taşınan bir gama ışını spektrometresi GRIS’ti. Aceleyle uçurulan araç, bozunan kobalt-56’nın gama ışını çizgisini yakaladı. Çizginin genişleyip kayması, patlayan bir yıldızın kalıntılarının çalkantılı ve asimetrik olduğuna dair erken dönemde elde edilen güçlü kanıtlardan birini sağladı. Bir yıl önce, yalnızca bir avuç olay sayılabildiğinde güven sınırlarının nasıl belirleneceği üzerine kısa bir makale yayımlamıştı; az sayıda olayla çalışan astronomlar o günden beri bu makaleye atıfta bulunuyor. 1991’de Compton Gamma Ray Observatory’nin fırlatılmasından 2000’de yörüngeden çıkarılmasına kadar projenin baş bilim insanı olarak görev yaptı; 1995’ten itibaren de Goddard’ın Astroparticle Physics Laboratory’sini yönetti.

Adını duyurmasını sağlayan fikir Swift’ti. Gama ışını patlamaları saniyeler, hatta daha kısa sürelerle parlıyor; yıllarca kimse, geride bıraktıklarını görebilecek kadar hızlı biçimde yerlerini saptayamıyordu. Gehrels, bir patlamayı tespit edecek, yerden gelecek talimatları beklemeden kendi X ışını ve morötesi-optik teleskoplarını o noktaya çevirecek ve konumu dünyanın dört bir yanındaki gözlemevlerine duyuracak bir uydu önerisine öncülük etti. 1999’dan ölümüne kadar, 20 Kasım 2004’teki fırlatılış ve ardından gelen operasyonlar boyunca görevin baş araştırmacısıydı. 2005’te, kısa süreli bir patlamayı yaşlı bir eliptik galaksiyle ilişkilendiren Nature makalesine öncülük etti. Bu, kısa patlamaların büyük kütleli yıldızların çöküşünden değil, nötron yıldızları gibi yoğun cisimlerin birleşmesinden kaynaklandığına dair kanıttı. Swift iki yıl çalışacak şekilde tasarlanmıştı. 2.000’den fazla patlama gözlemledi ve görevinin bitmesine çok zaman varken gökyüzünde aniden parlayan her şey için genel bir alarm sistemine dönüşmüştü.

Gehrels gözlem ağını genişletmeyi sürdürdü. Fermi Gamma-ray Space Telescope’un proje bilim insanı yardımcısı ve LIGO Scientific Collaboration üyesiydi. 2016’da, kütleçekim dalgası olaylarının ışığını bulmak için olası kaynak galaksilerine yönelmeyi öngören bir stratejiyi birlikte kaleme aldı. Bu çalışmanın öngördüğü türden bir olay Ağustos 2017’de gerçekleşti: İki nötron yıldızı birleşti ve Swift, sonrasında ortaya çıkan morötesi parıltıyı yakaladı. Gehrels, altı ay önce, 6 Şubat 2017’de, 64 yaşında pankreas kanserinden hayatını kaybetmişti.

Hikâyesinin derli toplu versiyonu —bir adam ve onun adını taşıyan bir gözlemevi— nasıl çalıştığını ve projelerinin ne kadar kırılgan olduğunu gözden kaçırıyor. 2007’de Bruno Rossi Prize, 2009’da ise Henry Draper Medal, Swift ekibiyle birlikte kendisine verildi; görev, Birleşik Krallık ve İtalya’daki ortaklarla birlikte Penn State’ten yürütüldü. Uzay aracına 2018’de yeni adının verilmesi, bu ortaklığı bir arada tutan kişiyi onurlandırıyordu; aynı zamanda kaç kişinin emeği olduğunu da gölgede bırakıyordu. Üstelik bu araçlar hiçbir zaman güvende değildi. Proje bilim insanı olarak şekillenmesine katkıda bulunduğu geniş açılı teleskop, o sırada WFIRST adıyla anılıyordu. Beyaz Saray 2018’de ve yeniden 2025’te projenin iptal edilmesini gündeme getirdi; Kongre’nin ve gözden geçirilmiş bir bütçenin devreye girmesiyle proje kurtuldu. Swift’in sonu ise NASA’nın ömrünü uzatmak için ticari bir uzay römorkörüne bel bağlamasının ardından geldi. Katalyst’in LINK aracı, yaşlanan uyduyu yakalayıp daha yüksek bir yörüngeye itecekti. Römorkör Temmuz 2026’da fırlatıldı; ağustosta ise yönelim kontrolü sorunları nedeniyle yörüngeyi yükseltme girişimi iptal edildi. Hizmet için hiç tasarlanmamış bir uyduyu kurtarmaya çalışmak yeni türden bir riskti; ortaya konan bahis, Gehrels’in gözlemeviydi.

İki sonuç birkaç hafta arayla ortaya çıktı. Yeniden adlandırılan WFIRST, Nancy Grace Roman Space Telescope, 30 Ağustos 2026’da Kennedy Uzay Merkezi’nden Falcon Heavy roketiyle fırlatıldı ve Güneş-Dünya L2 noktasına doğru yola çıktı. İlk bilimsel görüntülerin 2027’nin başlarında alınması bekleniyor. Teleskobun aynası Hubble’ınkiyle aynı boyutta, ancak kamerası yaklaşık yüz kat daha geniş bir gökyüzü alanını görüyor. Bu da Gehrels’in tasarımına katkıda bulunduğu karanlık enerji ve ötegezegen araştırmalarının temelini oluşturuyor. Yörüngesi yaklaşık 275 kilometrenin altına indikten sonra Swift son gözlemini 20 Ekim 2026’da yaptı; NASA, uydunun haftalar içinde atmosfere yeniden girmesini bekliyor. Arşivi, 1,5 milyondan fazla morötesi ve optik görüntü de dâhil olmak üzere erişime açık kalacak.

Laboratuvar dışında da tırmanışla uğraşıyordu. 2006’da ve yine 2015’te Yosemite’deki El Capitan’ın Nose rotasına tek başına, altı günde tırmandı. Ellen Williams daha sonra Enerji Bakanlığı bünyesindeki ARPA-E’nin yöneticiliğini üstlendi; çiftin iki çocuğu oldu. Gehrels 2010’da National Academy of Sciences üyeliğine seçildi; 16000 Neilgehrels adlı asteroit de onun adını taşıyor. Ayrıca Shrinivas Kulkarni ve Andrzej Udalski ile birlikte 2017 Dan David Prize’ın üç ödül sahibinden biriydi.

Buradan bakıldığında Gehrels’in çalışmaları, bir görevin kalıcı ürününün başkalarında bıraktığı alışkanlık olduğunu gösteriyor. Swift, bir nesil astronomu uyarı alıp dakikalar içinde harekete geçmeye alıştırdı; Roman ise tek bir ekibin tamamlamasının mümkün olmadığı kadar büyük haritalar sunacak. Adını taşıyan uydu yanıp kül olacak. Onun kazandırdığı refleksin yörüngede kalmasına gerek yok.

Etiketler: gama ışını patlamaları, Nancy Grace Roman Space Telescope, Neil Gehrels, astrofizikçiler, Compton Gamma Ray Observatory, Edward C. Stone