Feryal Özel

Feryal Özel, nötron yıldızları, kara delikler ve manyetarlar gibi aşırı yoğun gök cisimlerinin fiziği üzerine çalışan Türk asıllı Amerikalı astrofizikçidir. 1975'te İstanbul'da doğdu; ABD'de Columbia ve Harvard üniversitelerinde yetişti, uzun yıllar Arizona Üniversitesi'nde ders verdi. 2019'da yayımlanan ilk kara delik fotoğrafını üreten Olay Ufku Teleskobu (EHT) iş birliğinde modelleme çalışmalarının başında yer aldı. Bugün Georgia Teknoloji Enstitüsü (Georgia Tech) Fizik Okulu'nun başkanı ve profesörüdür.

Erken yaşamı ve eğitimi

Özel, 27 Mayıs 1975'te İstanbul'da doğdu ve Üsküdar Amerikan Lisesi'nden mezun oldu. Lisans eğitimi için ABD'ye giderek Columbia Üniversitesi'nin mühendislik ve uygulamalı bilimler okulunda fizik ve uygulamalı matematik okudu; bölümünü yüksek onur derecesiyle bitirdi. Mezuniyet yılı Türkçe kaynaklarda 1995, İngilizce kaynaklarda 1996 olarak geçer.

Ardından bir yıl Avrupa'da kaldı: İsviçre'deki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi CERN'de araştırma bursiyeri olarak çalıştı, Kopenhag'daki Niels Bohr Enstitüsü'nde fizik yüksek lisansını 1997'de tamamladı. ABD'ye dönüp Harvard Üniversitesi'nde astrofizik doktorasına başladı ve 2002'de bitirdi. Tez danışmanı astrofizikçi Ramesh Narayan'dı. Tezinin konusu, güçlü manyetik alanların ve kütleçekiminin nötron yıldızlarının atmosferini nasıl etkilediğiydi.

Kariyeri

Doktorasının ardından Hubble doktora sonrası bursunu kazandı ve 2002-2005 yıllarında Princeton'daki İleri Araştırmalar Enstitüsü'nde (Institute for Advanced Study) çalıştı. Daha sonra Arizona Üniversitesi'nde Astronomi Bölümü ve Steward Gözlemevi'nde profesör oldu. Bu dönemde Harvard'daki Radcliffe Enstitüsü'nde araştırmacı, Kaliforniya Üniversitesi Berkeley'deki Miller Enstitüsü'nde konuk profesör olarak bulundu.

2022 itibarıyla Atlanta'daki Georgia Tech'in Fizik Okulu'nun başkanıdır; kurumun güncel sayfası da onu okulun başkanı ve profesörü olarak tanıtıyor. 2019'da NASA'nın astrofizik programına yön veren Astrofizik Danışma Komitesi'nin (APAC) başkanlığını yaptı. Alexey Vikhlinin ile birlikte, NASA'nın gelecekteki büyük görev adaylarından Lynx X-ışını Gözlemevi kavram çalışmasında bilim ve teknoloji tanımlama ekibinin eş başkanı oldu. Lynx, evrenin X-ışını gökyüzünü bugünkünden çok daha keskin görmeyi amaçlayan önerilen bir uzay teleskobudur.

Bilime katkıları

Özel'in çalışma alanı, astrofizikte “yoğun cisimler” diye anılan nesnelerdir. Bunlar, büyük yıldızların ömürlerini tamamladıktan sonra geride bıraktığı, kütlesi çok küçük bir hacme sıkışmış cisimlerdir:

• Nötron yıldızları: Güneş'ten daha fazla kütleyi bir şehir büyüklüğünde bir küreye sığdıran, neredeyse tümüyle nötronlardan oluşan yıldız kalıntıları. Doktora tezinden başlayarak bu cisimlerin atmosferlerini ve onlardan gelen ışınımı inceledi. Nötron yıldızları üzerine katkıları nedeniyle 2013'te Amerikan Fizik Derneği'nin Maria Goeppert Mayer Ödülü'nü aldı.
• Manyetarlar: Manyetik alanı olağanüstü güçlü nötron yıldızları. Güçlü manyetik alanın ışınım üzerindeki etkileri, tezinin de ana konusuydu.
• Kara delikler: Kütleçekimi ışığın bile kaçamayacağı kadar güçlü bölgeler. Özel, kara deliklerin çevresindeki sıcak gazın nasıl görüneceğini hesaplayan kuramsal modeller üzerinde çalıştı.

Bu cisimler, Dünya'daki laboratuvarlarda kurulamayacak koşulları barındırır: aşırı yoğunluk, aşırı kütleçekimi ve aşırı manyetik alan. Bu nedenle onları incelemek, hem maddenin en yoğun hâlini hem de Einstein'ın genel görelilik kuramını en zorlu koşullarda sınamanın yollarından biridir.

Olay Ufku Teleskobu ve ilk kara delik fotoğrafı

Olay Ufku Teleskobu, dünyanın farklı yerlerindeki radyo teleskoplarını birbirine bağlayarak Dünya büyüklüğünde sanal bir teleskop gibi çalışan uluslararası bir projedir. Özel, bu iş birliğinin üyesi ve modelleme sorumlusu olarak görev aldı; Türkçe kaynaklara göre Modelleme ve Analiz Çalışma Grubu'nun başındaydı. Bu grup, teleskoplardan gelen büyük veri yığınının kuramsal kara delik modelleriyle karşılaştırılmasında rol oynadı.

Nisan 2019'da yayımlanan görüntü, M87 galaksisinin merkezindeki dev kara deliğin çevresindeki parlak halkayı ve ortadaki karanlık “gölge”yi gösterdi. Bu, bir kara deliğin olay ufkunun yakın çevresinin doğrudan görüntülendiği ilk örnekti. Ayrıntıları M87* sayfasında bulabilirsiniz. Proje ekibi 2020'de Breakthrough Ödülü'ne layık görüldü; Özel de bu ödülü paylaşan bilim insanları arasındadır.

Uzay ve astronomiye etkisi

Özel'in çalışmaları, kara deliklerin ve nötron yıldızlarının yalnızca kâğıt üzerindeki çözümler olmadığını, gözlemle sınanabilecek fiziksel nesneler olduğunu gösteren uluslararası çabanın bir parçasıdır. NASA'nın danışma kurullarındaki görevleri ve Lynx çalışması, gelecekteki X-ışını gözlemevlerinin hangi bilimsel soruları hedefleyeceğinin belirlenmesine katkı sağladı.

Bilimi geniş kitlelere anlatmaya da zaman ayırdı. PBS'in “Big Ideas” programında ve History Channel'ın “The Universe” belgesel dizisi başta olmak üzere birçok televizyon belgeselinde yer aldı. 2003'te dünyanın tanınmış bilim insanlarıyla birlikte “Büyük Fikirler” listesine alındı. Türkiye'deki Bilim Akademisi'nin üyesidir.

Ödülleri ve onurları

• Breakthrough Ödülü, Olay Ufku Teleskobu ekibiyle birlikte (2020)
• ODTÜ Üstün Hizmet Ödülü (2019)
• Guggenheim Bursu (2016)
• Amerikan Fizik Derneği Maria Goeppert Mayer Ödülü (2013)
• Harvard Üniversitesi Bart J. Bok Ödülü (2010)
• San Diego Astronomi Derneği Lucas Ödülü (2010)
• Hubble Doktora Sonrası Bursu (2002-2005)
• Niels Bohr Enstitüsü Kostrup Ödülü (1997)

Bilmeye değer

• Doktora tezi, nötron yıldızı atmosferlerinde güçlü manyetik alan ve kütleçekiminin etkileri üzerineydi.
• Lisans yıllarında CERN'de araştırma bursiyeri olarak bulundu.
• Atatürk'ün Kızları Vakfı (Daughters of Atatürk Foundation) 2003'te ona Seçkin Bilim İnsanı Ödülü verdi.
• 2019'da NASA'nın Astrofizik Danışma Komitesi'ne başkanlık etti.

Ayrıca bakınız: Türk astronomlar kimlerdir? İlk Türk gökbilimcilerden bugüne