Fizik / Astrofizik Tüm Yazılar

Yıldızlar Neden Göz Kırpar Gibi Titreşir?


bg-blinking-star
Aslında yıldızların ışıkları titreşmez ve göz kırpar gibi görünmez. Cepheid değişkeni yıldızlar da dahil olmak üzere, tüm yıldızların ışığı gece göğünde titreşir biçimde görünmeyecek kadar sabittir. Fakat, yıldızın ışığı gözlerimize ulaşabilmek için gezegenimizin atmosferinden geçmek zorundadır ve işte o atmosfer geçişi sırasında ışığın titreşmesine neden olan olaylar gerçekleşir.

Atmosfer sakin olduğu zaman, bir yıldızdan çıkan ışık ışınlarının tümü, gözlemcinin gözüne ulaşmadan önce aynı yolu izler; ve yıldız ışıldamaz. Buna karşılık, atmosferde herhangi bir hareketlilik olduğunda, bu ışınlar kıvrımlı ve farklı yollar izler: Bunların tümü, gözlemcinin gözüne aynı anda ve aynı açı altında ulaşmaz ve bunun sonucu olarak da yıldız yanıp sönüyormuş gibi görünür, yani ışıldar.

atmosferiketki

Yıldızın gökyüzünde bulunduğu konum, ne kadar kalınlıkta bir atmosfer diliminden geçeceğini belirler. Ufka yakın yıldızların ışıkları atmosferde, tepemizdeki bir yıldızdan çok daha uzun süre yol almak zorundadır.

Bir yıldız ufka yakın olduğunda ışığı daha fazla titreşir, çünkü ışınları Dünya atmosferine hemen hemen teğet olarak girer ve atmosfer içinde çok daha uzun bir yol izler. Dolayısıyla ışınlar, yıldız gökyüzünde daha yüksekte bulunduğu sıradakine oranla, daha kalın bir atmosfer diliminden geçmek zorunda kalır.

Atmosferimiz her zaman soğuk ve sıcak havanın yer değiştirmesi olaylarına sahne olur. Sıcak hava daha az yoğunluğa sahiptir ve ışığı daha az kırar. Soğuk hava ise daha yoğundur ve ışığı daha fazla kırar. İşte yıldızın ışığı kilometrelerce kalınlıktaki atmosferimiz içinde bu soğuk ve sıcak hava katmanları arasından geçerken sürekli farklı ve küçük açılarda kırınıma uğrar. Buna ek olarak bildiğiniz gibi beyaz ışık, birçok farklı rengin birleşiminden oluşmuştur. Her rengin dalga boyu farklıdır ve atmosferden girerken farklı açılarda kırılır. Her rengin farklı açılarda kırılması, göz kırpan yıldızımızın biraz daha “renkli” parıldamasına sebep olur.

SiriusTwinkleSteveKluge

Yıldızdan gelen görünür ışığın her bir dalga boyu, atmosferimizden geçerken farklı açılarda kırılır. Bu da titreşen yıldız ışığının farklı renkler sergilemesine neden olur.

Bu kırınımı gündelik hayatta kendiniz de gözlemlemiş olmalısınız: Sıcak bir yaz gününde düz asfalt bir yol üzerinden, ya da sahilde kızgın kumlardan yükselen kızgın havanın uzaktaki cisimlerin görüntülerini bulandırdığını, sanki hareket ediyormuş gibi titreştirdiğini çoğunuz farketmiştir. İşte yıldız ışınlarının başına gelen de bunun hemen hemen aynısıdır. Yer değiştiren sıcak ve soğuk hava katmanları bu göz kırpma efektine neden olur.

Sıcak havalarda, yoldan veya kumsaldan yükselen sıcak havanın, uzaktaki objelerin görüntüsünü bulanıklaştırıp dalgalanma efekti yarattığına şahit olmuşsunuzdur.

Sıcak havalarda, yoldan veya kumsaldan yükselen sıcak havanın, uzaktaki objelerin görüntüsünü bulanıklaştırıp dalgalanma efekti yarattığına şahit olmuşsunuzdur.

Güneş sisteminin beş gezegeni (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter, Satürn), çıplak gözle çok parlak yıldızlar olarak görülür. Ancak bu gezegenler asla ışıldamaz. Çünkü bize yıldızlardan çok daha yakındır. Bu durum, söz konusu gezegenlerin gökyüzünde aralarından geçtikleri yıldızlardan çok kolay ayırt edilmesini sağlar. Peki gezegenler de aynı atmosfer içinden geçmelerine rağmen neden böylesi kırınıma uğramıyorlar?

Gezegenler biraz önce söylediğimiz gibi, bize yıldızlardan çok daha yakındırlar. Bu yakınlık, gökyüzündeki açısal büyüklüklerinin de yıldızlardan çok daha fazla olmasına neden olur. Bu fazla açısal büyüklük nedeniyle, bize gönderdikleri ışınlar atmosfer içinde daha yoğun, daha kalın bir ışın demeti olarak geçer. Yoğun ve kalın ışın demeti, aynı kırınıma uğrasa bile farkedilebilir bir titreşim sergilemez.

bonduelle_emersion

Amatör bir teleskopla gezegenlere baktığınızda onların “yuvarlaklıklarını” görebilirsiniz. Bunu sebebi, her ne kadar yıldızlardan çok daha küçük olsalar da, bize onlardan epeyce yakın olmalarıdır. Yıldızların ise ne amatör teleskoplarla, ne de büyük dev profesyonel teleskoplarla yüzeylerini ve yuvarlaklıklarını (bazı istisnalar hariç) görüntüleyemezsiniz. Çünkü çok uzaktırlar ve noktasal ışık kaynakları olarak görünürler.

Oysa yıldızların açısal büyüklükleri çok uzak oldukları için “noktasal”dır. Bize gelen ışıkları, atmosferimizden aşırı ince bir ışın demeti olarak geçer. Bu ince ışın demeti de, atmosferimizdeki çalkanlılar nedeniyle çok kolay deforme olur ve ortaya bu titreşimli görüntü çıkar.

Birçoğunuzun kafasında “açısal büyüklük” kavramının şekillenemediğini biliyoruz. Ama şöyle bir örnek verebiliriz: Gökcisimlerinden gelen ışığın bir “kalınlığı” olduğunu düşünün. Bu kalınlık, gezegenler için bir kalem kalınlığında iken, yıldızlardan gelen ışık bir topluiğne kalınlığıdandır. İşte, açısal büyüklük kabaca budur. Ya da en iyisi, açısal büyüklüğü anlatmaya çalıştığımız şu yazımızı okuyun siz…

Hazırlayan: Mesut Özkan
Geliştiren: Zafer Emecan

Hep daha fazla okumak gerekir...

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.