Fizik / Astrofizik Tüm Yazılar

Işık Yılı Nedir, Astronomik Ölçü Birimleri Nelerdir?

Hazırlayan: Zafer Emecan
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Bizler evrende son derece küçük ve önemsiz bir yer işgal eden Dünya üzerinde yaşıyoruz. Bu nedenle kullandığımız ve aşina olduğumuz ölçü birimleri günlük yaşantımızda karşımıza çıkabilecek cisimlerin boyutlarını saptayabilmek için özelleşmiş durumda. Boyumuzu ölçmek için metre ve onun küçük/büyük oranlarını kullanıyoruz. Boyumuzu santimetre ile ölçüyor, mesafeleri kilometre ile saptıyoruz.

Yine, bu ölçü birimlerini mesafeler söz konusu olduğunda zaman birimi olarak da kullanıyoruz; “antalya 700 km, otobüsle 12 saat sürer” veya “eskişehir buradan 5 saat uzaklıkta” gibi kalıplar dilimize yerleşmiş. Burada saat tanımlamasını kullanırken aslında mesafenin uzunluğunu belirtiyoruz.

grow-taller

Boyumuzu ölçmek için kullandığımız “metre” birimiyle evrensel mesafeleri ölçümleyemeyiz.

Dünyamızın çevresinin uzunluğu yaklaşık 40 bin km’dir. Bu da şu anlama gelir; Dünya’da bir yerden bir yere olan en uzak mesafe (küre şeklinde olduğu için) yaklaşık 20 bin km’dir. Yani, saatte 800 km hızla uçan normal bir yolcu uçağı ile 25 saatlik uzaklıktadır. Aynı mesafeyi saatte 2.400 km hızla yol alan bir savaş jeti ile sadece 10.5 saatte katedebiliriz.

Ancak, tüm bu mesafe/zaman hesapları sadece Dünya üzerinde geçerlidir. Gerek galaksimiz Samanyolu içinde, gerekse evrenin genelinde gökcisimleri arasındaki mesafeler çoğu zaman insan algı sınırlarını zorlayacak boyutlarda olabiliyor. Bu da uzaklıkların ne kadar büyük olduğunu anlamamızı zorlaştırıyor.

earth-travel-airplanes

Gezegenimizdeki bir yerden bir yere en uzak mesafe 20 bin km’dir.

Bize en yakın gökcismi, bildiğiniz gibi Ay’dır ve Dünya ile Ay gökbilim ölçeklerine göre “yan yana” diye tabir edilir. Ortalama 384 bin km uzaklıkta olan Ay bile aslında Dünya’mıza burada alışık olduğumuz ölçülere göre o kadar uzaktadır ki, ulaşım için bildiğimiz en hızlı araçlarla bile günler, hatta haftalar süren yolculuklar yapmamız gerekir.

Örneğin sesten hızlı yol alabilen bir F-16 uçağı ile maksimum hızda (saatte 2.178 km) Ay’a doğru yol alsanız, yolculuğunuz 7 günden fazla sürecektir. Bir F-16 ne kadar mı hızlıdır? İzleyin:

Aynı maksimum hızla yol alan F-16 ile; bize en yakın olduğu zamanda Mars’a yaklaşık 2.8 yılda, Güneş’e 8 yılda, Jüpiter’e 34 yılda, Neptün’e 230 yılda ancak ulaşabilirsiniz.

Tüm bu verdiğimiz mesafeler aslında “burnumuzun dibi” sayılabilecek yerler için. “Komşumuz” diyebileceğimiz yıldızlar bizden öylesine uzaktır ki, “uçakla şu kadar yılda gidilir” demek bile anlamsızlaşır. Çünkü maksimum hızda yol alan F-16’mız, bize en yakın yıldız Alpha Centauri’ye tam 1.3 milyon yılda ulaşabilir. Dünya göklerindeki en parlak yıldız olan Sirius’a ise bu hızla ancak 2.5 milyon yılda varabiliriz.

Gördüğünüz gibi evrensel mesafeler “çok yakınımız” diye nitelediğimiz yerlerde bile olağanüstü büyük boyutlarda. Böyle olunca, gökbilimciler mesafeleri tanımlayabilmek için kilometre veya mil gibi Dünya üzerinde kullanılmak için tasarlanmış olan ölçü birimlerini kullanamaz oluyorlar.

İşte ışık yılı terimi burada devreye giriyor.

Işık Yılı

Işık yılı, bir zaman değil, yukarıda anlattığımız gibi mesafe ölçüsüdür. Işığın “bir yılda” aldığı yolu; yaklaşık 9.5 trilyon kilometrelik mesafeyi ifade eder. Yani, gökbilimciler bir yıldız için 10 ışık yılı uzakta diyorsa, aslında kastettikleri yıldızın 95 trilyon kilometre ötede olduğudur. Bir hesaplama yaparken 95.000.000.000.000 kilometre yazmak yerine, 10 ışık yılı yazmak, hem sizin hesabınızı kolaylaştırır, hem de karşınızdakinin ne söylediğinizi daha iyi anlamasını sağlar.

M13-548875

M13 Yıldız Kümesi

Fotoğraftaki M13 yıldız kümesi bizden 25.000 ışık yılı uzakta yer alır. Bu da yaklaşık 240 kentrilyon kilometreye denk gelir ki, M13 aslında evrenin büyüklüğü düşünüldüğünde “arka sokağımızda” sayılır. Böylesi büyük ve bol sıfırlı rakamları hem yazmak, hem de dile getirmek biraz zor olduğundan, bilim insanları “halk içinde” ışık yılı ölçütünü kullanmayı tercih ederler. Çünkü tanımlaması ve anlatması kolaydır, “ışık bile o yolu şu kadar yılda ancak gidebiliyor” şeklinde basitçe izah edilebilir.

Burada yine birşey farketmiş olmalısınız:

Mesafeler büyükdükçe, “ışık yılı” ölçü birimi de kullanışsız olmaya başlar. Burada M13 için 25.000 ışık yılı yazıyoruz. Ama, en yakın büyük galaksi olan Andromeda için 2.500.000 ışık yılı yazmamız gerekecekti. Daha uzak bir galaksi için 150.000.000, çok daha uzakta olan için ise 3.500.000.000 ışık yılı gibi rakamlar yazmak zorunda kalıyoruz. Dolayısıyla, mesafe uzadıkça ışık yılı yine hesap kitap yapmak için kısa ve hantal bir ölçü birimine dönüşüyor.

Bu durumda astronomlar, halkın kolay anlayabileceği ışık yılı ölçü birimini kullanmayı bırakıyorlar ve çok daha kullanışlı olan “parsek” ölçü birimini kullanmaya başlıyorlar.

Parsek

Bir parsek, 3,26 ışık yılına denk gelir. Tanımlaması biraz karışıktır ama şöyle diyebiliriz; “paralaksı 1 olan bir yıldızın bize olan uzaklığı 1 parsektir”. Bunu daha iyi anlamak için yıldızların uzaklığını ölçmekte kullandığımız şu yöntemle ilgili yazımızı okuyabilirsiniz. 

Yani M13 kümesi 25000/3,26 = 7.668 parsek uzaklıktadır. Şimdi elimizde daha kullanışlı bir ölçü birimi olduğu için bunun katlarını da kullanmaya başlayabiliriz: Tıpkı metre’yi “kilometre” ve “hektometre” şeklinde kullanmamız gibi, parsek’i de “kiloparsek (bin parsek)” ve “megaparsek (milyon parsek)” olarak katları şeklinde tanımlayabiliyoruz. 

bus-public-transportation

Yolculuklarımız için kullandığımız “zaman” birimi olan saat, gerçekte bizim için mesafeyi ifade eder.

Böyle bir sistem kurduğumuzda, M13 yıldız kümesi 7,6 kiloparsek (kısaca; kpc) uzaklıktadır. Bakın, gördüğünüz gibi bu yıldız kümesi burnumuzun dibinde demiştim; sadece 7,6 kiloparsek. Galaksimizin dışına doğru çıktıkça rakam da büyüyor. Örneğin en yakınımızdaki cüce galaksi Büyük Magellan Bulutu 58 kiloparsek uzaklıktadır. Andromeda Gökadası 778 kpc, Messier 101 Galaksisi 6.4 megaparsek (kısaca; mpc) uzaklıkta yer alır.

Parsek ölçü biriminin hesapları nasıl kolaylaştırdığını farketmiş olmalısınız. Ama çoğunuz astronom olmadığınız için parsek bizim için bir anlam ifade etmeyecek ve ışık yılı terimini kullanmaya devam edeceğiz.

Astronomik Birim

Işık yılı ve parsek birimleri haricinde, gökbilimciler “Güneş Sistemi içinde” rakamları küçültmek adına başka bir mesafe birimi daha kullanırlar. “Astronomik Birim” denilen bu ölçü birimi, Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklık olan 150 milyon km’yi (8 ışık dakikası) baz alır. 1 Astronomik Birim (AB veya AU olarak yazılır), 150 milyon km‘dir.

Buna göre, yaklaşık 800 milyon km uzaklıktaki Jüpiter 4.5 AB uzaklıktadır. Güneş’ten ortalama 4.5 milyar km uzakta yer alan Neptün’ün uzaklığı ise 30 AB olur. Belirttiğimiz gibi, Astronomik Birim, sadece Güneş Sistemi içindeki “görece kısa” mesafeleri tanımlamak için kullanılır, daha uzak mesafeler için ışık yılı ve parsek birimleri kullanılmaya devam eder.

O halde tekrarlayalım; ışık yılı bir zaman birimi değil, ölçü birimidir. Mesafeyi anlatır; tıpkı İstanbul’dan Eskişehir’in otobüsle 5 saat uzaklıkta olması gibi. Yolun 350 km olması sizi ilgilendirmez, siz otobüse bindiğinizde 5 saat sonra orada olacağınızı bilirsiniz.

Zafer Emecan

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

Yazar Hakkında

Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor'un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. Alakasız üniversiteler bitirmiş olmasına rağmen, içinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan amatör bir bilimci.