Dış Uzay Fizik / Astrofizik Güneş Tüm Yazılar

Yıldızların Uzaklıkları Nasıl Bulunur?

Hazırlayan: Alperen Erol

Yıldızlar ile ilgili belgesel izlerken gözümüze takılan ilk şey genellikle yıldızların Dünya’ya olan uzaklıklarıdır. Peki, bu uzaklıkların (en azından belli bir noktaya kadar) nasıl hesaplandığını hiç merak ettiniz mi? Cevap basit bir lise geometrisinden ibaret. Evet, lise yıllarında bir çoğumuzun korkulu rüyası olan geometri.

Evrendeki diğer yıldızları tanımamız için ilk önce en yakın yıldız olan Güneş’i tanımalıyız. Eğer Güneş’e olan uzaklığı hesaplayabilirsek, diğer yıldızlara olan uzaklığı basit bir geometri hesabı ile bulabiliriz. Tarihte Aristarkus (MÖ 310-230) paralaks hesaplamasını düşünen ilk kişidir. Fakat o yıllarda bu derece hassas ölçümleri yapabilecekleri bir teleskop olmadığı için bu iddiasını ispatlayamamıştır.

paralaksyontemi

Paralaks, Dünya Güneş’in her iki tarafındayken gözlemlenen yıldızın arkaplanındaki yıldızlara göre belirli bir açı değerinde farklı konumlarda görülmesi olarak tanımlanabilir.

Şimdi Güneş’e olan uzaklığı bulduğumuza göre, aynı tekniği diğer yıldızlara uygulayabiliriz. Yunanlılar bilimde çok başarılıydı ama bazı felsefi inançlardan dolayı Dünya’nın Güneş etrafında dolandığını bir türlü kabullenemediler. Paralaks’ın mantığı da bunu gerektirdiği için, bu keşif yüzyıllarca gecikti. Konuya dönersek, 6 ay içerisinde gözlemlemekte olduğumuz yıldızın sözde pozisyon kaymasını gözlemlediğimizde aslında onun açısal ayrımını gözlemlemiş oluyoruz. Örneklendirecek olursak:

Bir gözünüz kapatın ve işaret parmağınızı burun hizasına getirin. Şimdi kapalı gözünüzü açıp diğer gözünüzü kapatın. Ne gözlemlediniz? Parmağınız yer değiştirdi değil mi? Peki parmağınızı yaklaştırdığınızda bu yer değişimin artığını da farkettiniz mi?

paralaks

Şimdi, gözleriniz Dünya’nın iki ayrı pozisyonu, burnunuz Güneş ve parmağınız da bir tane yıldız olsun. Gözünüz ve burun arasındaki mesafeyi (Dünya ve Güneş) biliyoruz, açıyı da zaten iki ayrı noktadan gözlem yaparak bulmuştuk. Güneş’e olan uzaklığı 1 astronomik birim(AB) diye tanımlarsak yıldızın uzaklığı(d), 6 aylık süreçte yıldızın açısal değişiminin tanjantına bağlı çıkacaktır. Yani 1/d = tan(a) olarak bulunur. Burada a yıldızın açısal değişimi, 1 Güneş ile Yer arasındaki mesafe (1 astronomik birim), d ise yıldızın uzaklığıdır.

Ama bir dakika, tanjantı hesap makinesi olmadan nasıl bulacağız? Aslında küçük açılar için, bir açının tanjantı açının kendisine eşittir (radyan biriminde geçerli, örneğin tan(0.03)=0.03). Dolayısıyla yıldıza olan uzaklık Güneş’e olan uzaklığın radyan cinsinden ölçtüğünüz açıya bölümüne eşittir (d=1/a). Bu işlem sonucunda çıkan değer, parsek birimindendir. 1 parsek de yaklaşık olarak 3.26 ışık yılıdır.

Örneğin bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri’nin paralaks değeri 768mas (miliarcsecond)’dır. Bu gözlemler sonucunda ölçülen kayma miktarıdır. Lakin bize arcsecond (yay saniyesi) değeri lazımdır, bu da 1000’de 1’lik orandan ötürü 0.768 yay saniyesidir. Bir yay saniyesinin 1 derecenin 3600’de biri olduğunu ifade etmekte fayda var. Yani bize en yakın yıldız gökyüzünde derecenin 3600’de 1’inden daha küçük değerlerde yer değiştiriyor gibi görünür. Bu sebeple bu kaymayı çıplak gözle ayırt etmek mümkün değildir.

Şimdi basit geometrik hesabımızı uygulayacak olursak d=1/0.768’den d=1.3 sonucunu buluruz. Fakat Proxima Centauri bize yaklaşık 4.22 ışık yılı uzaklıktadır. Sonucun farklı olmasının sebebi, yukarıda da belirttiğimiz gibi çıkan sonucun parsek biriminden olmasından dolayıdır. 1.3 parsek = 1.3 x 3.26 = 4.24 ışık yılı çıkacaktır. Ki bu da çıkması gereken değere çok yakın bir değerdir.

Alperen Erol

 

Facebook

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Alperen Erol

Avustralya’nın Monash Üniversitesi’nde makine mühendisliği öğrencisiyim. Astronomiye küçüklüğümden beri hayranlık duysam da ilk resmi tanışmamız Stephen Hawking’ in kitaplarını okumakla başladı. Ve bildiklerimi burada sizlere aktarmaya çalışıyorum.