Arama

Gökbilim (Astronomi) - Tek Mesaj #20

nünü - avatarı
nünü
Ziyaretçi
14 Eylül 2008       Mesaj #20
nünü - avatarı
Ziyaretçi
ASTRONOMİ ya da gökbilim, gezegenleri, yıldızlan ve evrendeki bütün gökcisimlerini inceleyen bir bilimdir. Güneş, Ay, gezegen­ler, yıldızlar, bulutsular ve gökadalar gibi bütün gökcisimlerinin yapısını ve evrimini araştıran astronomlar, evrenin nasıl oluştuğu sorusuna da yanıt ararlar. Astronomlara gö­re, bu araştırmalarla varılacak bütün gerçek­ler günün birinde tıpkı bir boz-yap bulmacası­nın parçaları gibi birbirini tamamlayacak ve içinde yaşadığımız evrenin eksiksiz bir görün­tüsü elde edilebilecektir.
1969'da Ay'a ayak basan iki ABD'li astro­notla insanoğlu ilk kez Dünya dışındaki bir gökcismine ulaşıp araştırma ve gözlem yap­mayı başarmıştı. 1970'lerde de sürdürülen bu Ay yolculuklarında önemli bilimsel deneyler yapıldı ve Dünya'ya Ay taşlarından örnekler getirildi. 1980'lerin sonlarında ise Merkür'den Neptün'e kadar uzanan gezegenler insansız araştırma uydularıyla incelendi. Güneş Siste­mi konusunda edinilen bugünkü bilgilerin çok büyük bir bölümünü bu uzay araçlarına borç­luyuz. Ama Güneş Sistemi'nin ötesindeki gökcisimlerini inceleyecek astronomların gü­venebilecekleri tek aygıt, eskiden olduğu gibi gene teleskoptur.

İnsan gözü ışığa duyarlıdır, ama ışıkla aynı yapıda olan öbür elektromagnetik dalgalann ya da ışımaların pek çoğunu algılayamaz. Uzayda değişik frekans ve dalga boylarında yayılan radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızıl­ötesi, morötesi, gamma ve X ışınları gibi bütün elektromagnetik dalgalar geniş bir tayf oluşturacak biçimde dağılmıştır. İnsan gözü­nün algılayabildiği görünür ışık ise bu elektro­magnetik tayfın yalnızca küçük bir parçasıdır. Güneş'in yaydığı en güçlü ışıma da tayfın bu görülebilen bölümünde yer alır. Oysa uzayın derinliklerindeki öbür gökcisimlerinden çoğu­nun yaydığı güçlü ışımalar tayfın öbür bölü­münde kaldığı için insan gözü bu ışınları algılayamaz. Görünür ışığın incelenmesine dayanan optik astronomiyle yetinmeyip, gö­rülemeyen ışınların da incelenmesini amaçla­yan radyo astronominin doğuşu insan gözü­nün ve optik gözlem araçlarının bu yetersizli­ğinden kaynaklandı. Astronominin bu yeni dalıyla, elektromagnetik tayfın bütün bileşen­leri uzayın incelenmesinde yararlanılan birer bilgi kaynağı oldu. Ne var ki, görünür ışık ve radyo dalgaları dışındaki ışınımların çoğu Dünya atmosferinden geçerken soğurulur. Bunun başlıca nedeni atmosferdeki su buhan-dır. Bu yüzden, bugün astronomi gözlemle­rinde kullanılan güçlü kızılötesi teleskoplar, bu ışınların Dünya'ya ulaşmasını önleyen su buharının en az olduğu çöllere ya da çok yüksek dağların tepelerine yerleştirilir. 1980'lerde Dünya'nın çevresinde ve atmosfe­rin çok üstündeki bir yörüngeye oturtulan, kızılötesi teleskoplarla donatılmış bir gözlem uydusu (İngilizce kısaltmasıyla IRAS) çok önemli gözlemler yaptı. Morötesi, gamma ve X ışınlarına duyarlı teleskopların da mutlaka atmosfer dışındaki yörüngelerde dolanan uy­dulara yerleştirilmesi gerekir. Çünkü bu ışı­nımlar atmosferde tümüyle soğurulduğu için Dünya'ya ulaşamaz.

gökcisimlerinin, örneğin Güneş'in ya da gök­adaların (galaksilerin) incelenmesinde uz­manlaşır. Amaca uygun optik ya da radyo teleskoplarla gözlem yapan bu astronomların yanı sıra hiç gözlem yapmayan astrofizikçiler (gökfizikçileri) ya da kuramsal astronomlar da vardır. Bunların uzmanlığı da, gözlemci astronomların saptadığı olguları fizik yasaları­na uygun olarak açıklamaktır.

Günümüzde profesyonel astronomların kullandığı özel teleskoplar ve öbür gözlem araçlarıyla donatılmış gözlemevleri (rasatha­neler) kurmak, ancak devletin karşılayabile­ceği kadar pahalı bir yatırımdır. Bu yüzden birçok ülkede bu araştırmalar ulusal göz­lemevlerinde yürütülür. Ayrıca astronominin bir eğitim dalı olarak okutulduğu bazı üniver­sitelerde de özel gözlemevleri vardır. Ama böylesine güçlü ve pahalı teleskoplar olmadan da gökyüzünü incelemenin tadına varılabilir. Nitekim küçük teleskoplarla gözlem yaparak uzayın büyüsüne kapılan milyonlarca amatör gözlemci vardır. Bunlardan bazıları Ay'ı ya da Güneş'i yakından izlerken, bazıları da yeni bir kuyrukluyıldız ya da süpernova keşfede­bilmek için gökyüzünü tarar. Birçoğu da yalnızca gökyüzünün güzel ve büyüleyici gö­rünümünü izlemekle yetinir.

Astronomi ve Astroloji
Takvimin ve saatin bilinmediği çağlarda in­sanlar ancak Güneş'in ve bazı yıldızların konumlarına bakarak zamanı belirleyebiliyor-lardı. "Gökyüzünü okuyarak" toprağa ne zaman tohum atılacağını, ekinlerin ne zaman hasat edileceğini söyleyebilen kişiler bu ilk toplumlarda büyük saygı gördüler. Bu ilk astronomların çoğu din adamıydı ve sonunda, ilkel toplumların tanrı gibi taptıkları Güneş'e, Ay'a, yıldızlara ve gezegenlere ilişkin birçok efsane doğdu.
O çağlarda gökyüzünü dikkatle izleyen bu gözlemciler, yıldızların ve gezegenlerin Dün-ya'nın çevresinde hemen hemen değişmez bir yol izleyerek dolandığını fark ettiler; daha doğrusu öyle olduğunu sandılar. Böylece gök­cisimlerinin gözlemlenmiş hareketlerine da­yanarak sonraki hareketlerini de önceden kes-tirebilmeyi öğrendiler. Mevsimlerin birbirini izlemesi, Mısır'daki Nil Irmağı'nm her yıl aynı dönemde kabarması gibi bazı olayları yıldızla­ra bakarak önceden haber verebildikleri için, gelecekteki bütün olayları da yıldızların hare­ketinden anlayabileceklerini sandılar. Örne­ğin bir çocuk doğduğu anda Güneş'in, Ay'ın ve gezegenlerin gökyüzündeki konumuna ba­karak o çocuğun bütün yaşamı önceden bili­nebilirdi. Oysa insanın yazgısı ile gökcisimleri arasındaki ilişkiyi doğrulayabilecek hiçbir bi­limsel kanıt yoktur. Güneş'in ve Ay'ın konu­mundan ileri gelen gelgit olayı dışında, gökci­simleri ile Dünya'da yaşanan günlük olaylar arasında bir bağlantı kurulamaz. Gökcisimle­rini gözlemleyerek geleceği haber vermeyi amaçlayan astroloji bugün bir "sahte bilim" sayılır. Binlerce yıl astronomi ve dinle iç içe gelişen astroloji geleneği, astronomiye öncü­lük ederek artık görevini tamamlamıştır (bak. astroloji).

Yıldızların gözlemlenen özelliklerinden bi­ri, ilk astronomların da fark ettikleri gibi gökyüzünde bir araya kümelenerek "takım­yıldız" denen topluluklar oluşturmalarıdır. Gerçekte bizim aynı takımyıldız içinde bulun­duğunu sandığımız bu yıldızların birbiriyle hiçbir bağlantısı yoktur. Bu yalnızca, "görüş doğrultusu etkisi" denen ışık ve gözlem koşul­larına bağlı bir yanılsamadır. Bu etkiyle her takımyıldız gökyüzünde değişmez bir kalıp içinde görünür. Çağımızdan yaklaşık 5.000 yıl önce Babilli astronom-müneccimler, bu kalıp­ların biçimine bakarak takımyıldızlara insan, hayvan ve eşya adları vermişlerdi. Bugün kullandığımız Büyükayı, Andromeda, Kuğu, Kanatlıat, Koç, Boğa, Terazi gibi takımyıldız adlarının çoğu da Eski Yunanlı astronomların buluşudur. Gökyüzünde kuzey ve güney yarı­kürelere dağılmış 88 tane takımyıldız vardır ve astronomlar genellikle bunları Latince adlarıyla anarlar.

İlk astronomlar yalnızca gökyüzünde neler olup bittiğini izliyor, bu gözlemlerinden ola­bildiğince yararlanmaya çalışıyor, ama bu olayların nedenlerini bilemiyorlardı. Sözgeli­mi bazı takımyıldızların yılın belli bir döne­minde görüş alanından çıktığını, sonra yeni­den ve aynı yerde göründüğünü fark etmişler­di. Babilliler, Eski Mısırlılar, Mayalar ve İnkalar yıldızları gözlemek için tapınaklar yaptılar. Bu tapınaklardan bazıları öyle ko-numlanmıştı ki, yılın belirli bir döneminde gökyüzünde kaybolan belli bir yıldız, zamanı gelince tapmağın duvarındaki özel bir deliğin tam karşısında yeniden belirirdi. Hep aynı noktada doğup batan bu yıldız deliğin karşı­sında görülünce ekin zamanının geldiği anlaşı­lırdı.


Eski Astronomi
Eskiçağların en büyük astronomları, İÖ 7. yüzyıldan sonra Babil ve Mısır astronomisinin bütün mirasına konan Eski Yunanlılar arasın­dan yetişti. Bu bilginler "durağan" yıldızların (birbirlerine göre konumları değişmeyen yıl­dızların) doğuş ve batışlarını saptadıkları gibi, gökyüzünde "gezen", yani durağan yıldızlara göre sürekli yer değiştiren beş tane de parlak gökcismi gözlemlediler. Eskiden Yunanca' dan türetilmiş planet sözcüğüyle anılan bu gezegenler aslında kendi ışığı olmayan, ama Güneş ışınlarını yansıttıkları için parlak görü­nen karanlık gökcisimleridir. Dünya'mız da Güneş Sistemi içinde bir gezegendir. Eski Yunanlılar Güneş Sistemi'ndeki dokuz geze­genden yalnızca beşini biliyorlardı: Merkür, Venüs, Mars (Merih), Jüpiter ve Satürn (bak. Gezegen).

Eski Yunan'ın ilk büyük astronomi bilgin­lerinden Miletli Thales (İÖ yaklaşık 624-546) Ay ve Güneş tutulmalarının zamanını önceden saptamayı başarmış, ama tutulmala­rın nasıl gerçekleştiğini açıklayamamıştı (bak. Ay ve Güneş Tutulmasi). Bu bilgin Dünya'nın bir tepsi gibi düz olduğuna ve su üstünde yüzdüğüne inanıyordu. İÖ 6. yüzyılda yaşa­mış olan Sisamlı Pisagor, o çağdaki meslek­taşlarının çoğu gibi hem astronom, hem de ünlü bir matematikçiydi. Pisagor'a göre Dün­ya yuvarlak, daha doğrusu küre biçimindey­di ve evrenin merkezinde hareketsizdi; Gü­neş, yıldızlar ve gezegenler de onun çevresin­de dolanıyordu. İÖ 3. yüzyılda gene Sisam (Samos) Adası'nda yetişmiş olan Aristarkhos, Güneş'in Dünya'nın çevresinde değil, tam tersine Dünya'nın Güneş'in çevresinde dön­düğünü söyleyen ilk astronomlardan biri ol­du. O zamanlar hiç kimsenin inanmadığı bu savıyla gerçeği yakalayan Aristarkhos, Dün­ya'nın Güneş'e olan uzaklığını hesaplarken aynı başarıyı gösteremedi. Güneş'in Dünya' ya uzaklığını Ay ile Dünya arasındaki uzaklı­ğın 20 katı olarak hesaplamıştı; oysa Güneş Dünya'mıza Ay'dan 400 kat daha uzaktadır.

Eski Yunan'ın en büyük astronomlarından biri İÖ 2. yüzyılda yaşamış olan Hippar-khos'tu. Trigonometri denen matematik dalını kuran bu bilgin, geliştirdiği trigonometri yön­temleriyle pek çok yıldızın konumunu belirle­di. 850 kadar yıldızı kapsayan bir katalog hazırlayarak, bu yıldızları parlaklıklarına göre altı sınıfa ayırdı. Hipparkhos'un bu sınıflan­dırması bugünkü astronomların kullandıkları sistemin temelini oluşturur. Parlaklığı birinci dereceden ya da "kadir"den olan yıldızlar uzun süre gökyüzünün en parlak yıldızları sayıldı. Ama çağımızda bu değerler yeniden gözden geçirildiğinde, parlaklığı sıfırın altın­daki eksi kadirlerle ölçülen birçok yıldız olduğu anlaşıldı. Çıplak gözle belli belirsiz görülebilen en sönük yıldızlar ise altıncı ka­dirdendir.

Eski Yunanlı astronomların son büyük temsilcisi olan Klaudios Ptolemaios ya da Arapça'dan dilimize geçen adıyla Batlamyus, İS 2. yüzyılda Mısır'daki İskenderiye kentin­de yaşadı. Pisagor gibi o da Dünya'nın evre­nin merkezinde hareketsiz durduğuna ve yıl­dızların Dünya'nın çevresinde dairesel yörün­geler çizerek döndüğüne inanıyordu. Bat-lamyus'a göre. Güneş'in ve gezegenlerin Dün­ya'nın çevresinde dolanırken çizdikleri bu yörüngeler basit birer çember olamazdı; çün­kü gezegenler arada bir yörüngeleri üzerinde geriye dönüyormuş gibi görünüyordu. Batlam-yus bunu açıklamak için "ilmek" (episikl) kavramını ortaya attı. Bu karmaşık sisteme göre her gezegen, Dünya'yı merkez alan büyük bir çemberin çevresinde daha küçük çemberler çizerek dolanıyordu. Aynı zaman­da küçük çemberlerin merkezleri büyük çem­berin üstünde batıdan doğuya doğru kayarak ilerlediği için ilmek denen eğriler çiziyordu. Batlamyus bu evren modelini "Matematik Derlemesi" adlı kitabında açıkladı.
İS 2. ve 14. yüzyıllar arasında bu bilim yalnızca Arap astronomların katkılarıyla ge­lişti. Batlamyus'un çalışmalarını kendi incele­meleriyle geliştiren Araplar, bu ünlü astrono­mun kitabını el-Mecisti adıyla Arapça'ya çe­virdiler. Bu çeviri bütün dünyanın ilgisini çekti ve yapıt Almagest adıyla anılır oldu. Parlak yıldızların bugünkü adları da Arap-lar'dan kalmadır. Astronomideki Eski Yunan geleneğini ve bilgi birikimini 8. ve 15. yüzyıllar arasında İspanya'daki Mağribiler aracılığıyla Avrupa'ya taşıyan da gene Araplar oldu.

Kopernik, Tycho Brahe ve Kepler
Çağdaş astronomi Polonyalı bilgin Mikolaj Kopernik (1473-1543) ile başladı. Dünya'nın hem Güneş'in çevresinde dolandığını, hem de 24 saatte bir kendi ekseni çevresinde döndü­ğünü saptayan Kopernik bu bulgularını "Gökyüzü Kürelerinin Dönmesi Üzerine" ad­lı ünlü kitabında açıkladı. Kopernik yalnız Dünya'nın değil bütün gezegenlerin Güneş'in çevresinde dolandığını da belirtti. Dairesel yörüngeler üzerindeki bu dolanımı Batlamyus' un ilmek modelinden daha iyi açıklamış,
ama tam doğruya varamamıştı. Kopernik'in görüşleri uzun süre benimsenmedi ve insanla­rın yaşadığı Dünya'yı bütün evrenin merkezi olarak gösteren Batlamyus modeli 17. yüzyıl­da bile egemenliğini sürdürdü.

Kopernik'in Güneş Sistemi'ne ilişkin kura­mı bazı değişikliklerle bugün de geçerliliğini koruyor. Bu "günmerkezli" kuramda yapılan değişiklikler, Danimarkalı Tycho Brahe (1546-1601) ile bir süre onunla birlikte çalış­mış olan Alman Johannes Kepler'in (1571-1630) ortak çalışmalarının ürünüdür.
Danimarkalı bir soylu ve çok titiz bir göz­lemci olan Tycho, gezegenlerin hareketlerini kendisinden önceki bütün astronomlardan daha doğru olarak gözlemledi. Kepler de bu gözlemlerden yola çıkarak Güneş Sistemi için yeni bir model geliştirdi. Kepler'in modeli ge­zegenlerin hareketine ilişkin üç yasaya daya­nıyordu. Bilgin bunlardan ilk ikisini 1609'da, üçüncüsünü ise 1618'de açıkladı. Yörüngeler yasası denen 1. yasaya göre gezegenler Gü­neş'in çevresinde çember değil, hafifçe basık elips biçiminde yörüngeler çizerek dolanır; Güneş de bu elipsin odaklarından birinde yer alır. Alanlar yasası denen 2. yasaya göre bir gezegenin dönme hızı, yörünge üzerinde bu­lunduğu noktaya bağlı olarak değişir; geze­genlerin hareketi Güneş'e en yakın oldukları noktada (günberi noktası) en hızlı, en uzak oldukları noktada (günöte noktası) en yavaş­tır. Dolanım süreleri yasası (3. yasa) ise, iki gezegenin dolanım sürelerinin karelerinin bir­birine oranı ile bu gezegenlerin Güneş'e olan ortalama uzaklıklarının küplerinin birbirine oranının eşit olduğunu belirtir. Bu yasaya gö­re, gezegenlerden birinin Güneş'e olan orta­lama uzaklığı ve dolanım süresi ile ikinci bir gezegenin dolanım süresi bilinirse, bu gezege­nin Güneş'e olan ortalama uzaklığı hesapla­nabilir.

Teleskopun Bulunuşu
Tycho Brahe ve ondan önceki bütün astro­nomlar teleskopun bulunmasından önceki yıl­larda yaşadılar; bu yüzden gözlemlerini çıplak gözle yapmak zorundaydılar. Teleskopu ki­min bulduğu tam olarak bilinmiyor, ama bu aygıtı ilk kez astronomi gözlemlerinde kulla­nan ünlü İtalyan bilgin Galileo Galilei'dir (1564-1642). 1609'da kendi yaptığı teleskopla gözlemlere başlayan Galileo, Güneş lekeleri, Ay'ın dağları ve "denizler"i, Jüpiter'in dört uydusu gibi çok önemli gözlemler yaptı. Ve-nüs'ün de tıpkı Ay gibi değişik evrelerden geçtiğini, yani bazen tam, bazen yarım daire gibi göründüğünü saptadı. Bu biçim değişik­likleri gezegenin Dünya'nın değil Güneş'in çevresinde dolandığını ve ışığını ondan aldığı­nı açıkça kanıtlıyordu. Böylece Galileo, Ko­pernik'in günmerkezli evren modelinin doğ­ruluğuna kesin olarak inandı.

Galileo'nun buluşlarından sonra gökyüzü­nü ve yıldızları görmek isteyen birçok kişi te­leskop yapımına girişti. İlk yapılan teleskop­larda ışığı odaklamak için mercek kullanıldı­ğından bunlara "mercekli teleskop" dendi. İşık bu merceklerden geçerken kırıldığı için bu tip gözlem araçlarının bir adı da kırılmalı teleskoptur. Çok geçmeden, ünlü İngiliz ma­tematikçi Sir Isaac Nevvton merceklerin yeri­ne çukur (içbükey) bir ayna yerleştirerek yeni bir teleskop gerçekleştirdi. Buna da "aynalı teleskop" ya da yansımalı teleskop denir. Çağdaş gözlemevlerinde kulfanılan büyük op­tik teleskopların çoğu aynalı teleskoptur. Çok uzak ve sönük yıldızları gözlemleyebilmek için teleskopların çok büyük olması gere­kir. Dünyanın en büyük aynalı teleskopu SSCB'nin Kafkasya bölgesindeki Zelençuks-kaya'dadır ve aynasının çapı 6 metredir. (Ast­ronomların kullandığı gözlem araçlarına iliş­kin bilgileri gözlemevi ve Teleskop maddele­rinde bulabilirsiniz.)


Evrensel Çekim Yasası
Nevvton'un aynalı teleskopu geliştirmesi ast­ronomi açısından çok önemliydi, ama evren­sel çekim yasasını bulması bundan çok daha önemlidir. Bu yasa, evrendeki bütün canlı ve
cansız varlıklar (yıldızlar, gezegenler, hava ta­şıtları, insanlar, yağmur damlaları, atomlar) arasında karşılıklı bir çekim kuvveti olduğunu açıklıyordu. Evrensel çekim yasası gezegenle­rin hareketine ilişkin Kepler yasalarına tam bir açıklık getirdiği gibi, bu yasalar ile gözlem sonuçları arasındaki bazı tutarsızlıkları da açıkladı. Fırlatılan bir cismin ya da dalından kopan bir elmanın neden havada kalmayıp yere düştüğü de gene bu yasanın açıklayabil­diği bir olguydu. (Ayrıca bak. ivme; yerçe­kimi.)
Nevvton'un çekim yasası, eskiçağlardan be­ri bilinen Merkür, Venüs, Mars. Jüpiter ve Satürn gezegenleri ile kendi gezegenimiz olan Dünya dışında iki yeni gezegenin daha keşfi­ne yol açtı. Yedinci gezegen olan Uranüs'ü, Almanya'da doğup İngiltere'de yaşayan ünlü astronom ve teleskop yapımcısı Sir Wiliam Herschel 1781'de bulmuştu. Sonradan Ura­nüs'ün yörüngedeki hareketinde Newton ya­salarına uymayan bazı düzensizlikler saptan­dı. Bunun tek açıklaması, Uranüs'ün ötesin­de, onun hareketlerini etkileyen başka bir ge­zegenin bulunmasıydı. İngiliz John Couch Adams ile Fransız Urbain Le Verrier birbirle­rinin çalışmalarından habersiz olarak bu ko­nuya el attılar ve Uranüs'ü bu düzeyde etkile-yebilmesi için yeni gezegenin nerede bulun­ması gerektiğini ayrı ayrı hesapladılar. 1846'da Alman astronom Johann Gaile, teles­kopunu Adams ve Le Verrier'nin belirttikleri noktaya çevirdi ve Neptün adı verilen sekizin­ci gezegeni buldu.

Bir süre sonra Neptün'ün de Newton yasa­sına tam uygun olarak hareket etmediği anla­şıldı. Bu düzensizliğin sorumlusu da gene yeni bir gezegendi. Plüton olarak adlandırılan bu dokuzuncu gezegeni 1930'da ABD'li astro­nom Clyde Tombaugh buldu. Plüton bugün bilinen gezegenlerin sonuncusudur; üstelik Güneş Sistemi'mizde Plüton'un ötesinde baş­ka gezegenlerin olabileceğine inanan astro­nomların sayısı da pek fazla değildir. Ama ev­rende başka "güneş sistemleri" de var ve bu yıldızların çevresinde dolanan gezegenlerin olmaması için hiçbir neden yok. Nitekim, Barnard Yıldızı olarak bilinen yakındaki bir yıldızın ışığındaki titreşmeler, bu yıldızın çev­resinde dolanan büyük bir gezegenin etkisin­den kaynaklanabilir.

Newton'un evrensel çekim yasasının çok önemli başka sonuçları da oldu. Merkür geze­geninin hareketinde Nevvton yasasına uy­mayan hafif bir sapma belirlenmiş ve neden ileri geldiği bir türlü açıklanamamıştı. Le Ver-rier, Merkür ile Güneş arasında başka bir ge­zegenin bulunabileceğini öne sürdü, ama böy­le bir gezegenin varlığı saptanamadı. Bu ola­yın açıklaması ancak 1915'te, büyük Alman bilgini Albert Einstein'ın çekim yasasıyla ya­pılabildi. Einstein'ın "Görelilik Kuramı"nın bir parçası olan bu yasa, Merkür'den yansıyan ışık ışınlarının Güneş'in yakınından geçerken sapmaya uğradığını ortaya koymuştu. Bu sap­ma nedeniyle gezegen, bulunduğu gerçek noktadan daha farklı bir yerdeymiş gibi görü­nüyordu. Einstein enerji ile kütlenin eşdeğerli olduğunu kanıtlayarak, bir enerji türü olan ışık ışınlarının da Güneş'in çekim kuvvetiyle doğrultu değiştireceğini açıkladı.

Fotoğraf Makinesi ve Spektroskop
Yıldızlar Dünya'ya gezegenlerden çok daha uzakta olduğu için bu gökcisimlerinin incelen­mesi daha güçtür. Bu yüzden, teleskopun bu­lunmasından sonra astronomlar bütün ilgileri­ni o güne kadar gözlemleyemedikleri yıldızla­ra yönelttiler. İlk kez 19. yüzyılda astronomi araçları arasına katılan fotoğraf makinesi ile spektroskopun da yıldız astronomisinin geliş­mesine çok büyük katkıları oldu.
İlk astronomi fotoğrafları, ABD'li John W. Draper'in 1840'ta çektiği Ay fotoğraflarıydı. Fotoğrafı çekilen ilk yıldız ise Vega oldu; 1850'de ABD'deki Harvard Gözlemevi'nin astronomları bu parlak yıldızı görüntülemeyi başardılar. Günümüzde hemen hemen bütün astronomlar yıldızları incelerken, teleskopla­ra takılmış özel fotoğraf makineleriyle bir yandan da fotoğraflarını çekerler. Bu makine­lerde fotoğraf filmi yerine genellikle ışığa du­yarlı cam levhalar kullanılır. Gözlemle yetin­meyip fotoğraf çekmenin birçok yararı vardır. Bunlardan en önemlisi, fotoğraf makinesinin objektifi saatlerce açık tutulabildiği için, çok sönük yıldızlardan gelen ışığın fotoğraf camı üzerindeki duyarlı maddeyi etkileyebilecek kadar zaman bulabilmesidir. Böylece astro­nom, yıldızı teleskopuyla göremese bile gö­rüntüsünü saptamış olur. Bugün, fotoğraf fil­mi ya da levhası üzerinde görüntünün oluşma­sını hızlandıran özel aygıtlar kullanarak daha kısa zamanda fotoğraf çekilebilmektedir.
Astronominin hizmetindeki önemli aygıt­lardan biri de spektroskoptur. Cam prizma­dan geçirilen bir ışık demetinin, tıpkı gökku­şağında olduğu gibi tayfındaki renklere ayrıla­cağı Nevvton'dan beri biliniyordu. 19. yüzyılın başlarında bulunan spektroskop da, yıldızlar­dan ve öbür gökcisimlerinden gelen görünür ışığı renklerine ayırma olanağı verdi. Sir Wil-liam Herschel ve Alman bilgin J. W. Ritter Güneş'in tayfını inceleyerek kızılötesi ve mor­ötesi ışınımları buldular. Güneş'in ve yıldız­ların tayfını bir teleskop ve prizma aracılığıyla incelemeyi düşünebilen Alman bilgini Joseph von Fraunhofer (1787-1826) ise bu buluşuyla spektroskopinin temellerini attı. Bu bilim dalı da yıldızların, gezegenlerin ve öbür gökcisim­lerinin yapısındaki kimyasal elementlerin tek tek tanımlanabilmesini sağladı. Spektroskop, yıldızların ve gökadaların hareketlerinin be­lirlenmesinde de astronomların en büyük yar­dımcılarından biridir (bak. doppler etkisi; Tayf).


Güneş ve Yıldızlar
Fotoğraf makineleri ve spektroskoplarla edi­nilen yeni bilgiler, evren konusundaki görüş­leri tam anlamıyla altüst etti. Örneğin Gü­neş'in hiçbir ayrıcalığı olmayan sıradan bir yıl­dız olduğu anlaşıldı. Bugün, hemen hemen bütün yıldızlar gibi Güneş'in de neredeyse yalnızca hidrojenden oluştuğu biliniyor. Bu en hafif gazın yanı sıra yapısında az miktarda helyum ve önemsenmeyecek düzeyde sodyum, demir, krom gibi başka kimyasal elementler bulunur. Yüzeyindeki sıcaklık yak­laşık 6.000°C dir. Güneş'ten daha sıcak ya da daha soğuk yıldızlar da vardır ve bir yıldızın rengi sıcaklığının da göstergesidir. En sıcak yıldızlar beyaz, en soğuk olanlar kırmızı görü­nür. Sarı renkte olan bizim Güneş'imizin sı­caklığı ise bu iki sınırın ortasındadır.

1920'lerde İngiliz astronom Sir Arthur Ed-dington (1882-1944), Güneş'in ve yıldızların ışımasını sağlayan enerji kaynağının, atom çe­kirdeğinin parçalanmasından doğan nükleer enerji olduğunu açıkladı. O güne kadar hiç kimse milyarlarca yıldır, hiç değilse Dünya var olduğundan bu yana Güneş'in bu enerjiyi nereden sağladığını düşünmemişti. Edding-ton'un açıklamasından bir süre sonra, yıl­dızlardaki hidrojeni helyuma dönüştürerek olağanüstü boyutlarda enerjinin açığa çıkma­sını sağlayan nükleer tepkimeler bütün ayrın­tılarıyla belirlendi.

Bugün astrofizikçiler, aykırı özellikleri ol­mayan bir yıldızın gelişmesindeki bütün aşa­maları açıklayabiliyorlar. Yıldızların saptana-bilen özellikleri arasındaki farklılıklar da çoğu kez aralarındaki yaş farkını belirlemeye yar­dımcı oluyor. Bazı büyük yıldızların yaşamı çok şiddetli bir patlamayla son bulur; bunlara patlayan yıldız ya da süpernova denir. Boğa takımyıldızındaki Yengeç bulutsusu 1054'te patlayan eski bir süpernovanın kalıntısıdır.

Bulutsular ve Gökadalar

1770'te Fransız astronom Charles Messier, gökyüzünde birer toz bulutu gibi görünen ışıklı lekelerin bir listesini yayımladı. Özellik­le kuyrukluyıldızları araştıran Messier'nin amacı, görünmesini beklediği kuyrukluyıldız­lar ile bu durağan, bulutu andıran lekeleri bir­birine karıştırmamaktı. Sonunda, kataloğun-daki bu gökcisimlerinin sayısı 108'e ulaştı. As­tronomlar Messier'nin listesinde kayıtlı olan bulutsuları bugün bile Mİ, M2, M3 gibi sıra numarasıyla belirtirler.

Messier, listesine aldığı bu ışıklı lekelerin ne olduğunu tanımlayamadı ve hepsini "bu­lut" anlamındaki Latince bir sözcükle nebula olarak adlandırdı. Sonradan daha büyük ve güçlü teleskoplarla gözlemlenince bulutsula­rın birçok değişik tipi olduğu anlaşıldı. Bazıla­rı birer yıldız kümesiydi, bazıları sarmal bi­çimde görünüyordu, bazıları ise gerçekten ışık saçarak parıldayan gaz bulutlarıydı. Bu­gün bulutsu terimi yalnızca uzaydaki gaz ve toz bulutları için kullanılır.

Geceleri gökyüzünde gördüğümüz bütün yıldızlar, milyarlarca yıldızı içeren dev bir topluluğun üyeleridir. Bütün gezegenleriyle birlikte Güneş'in de yer aldığı bu yıldız toplu­luğuna Samanyolu Gökadası denir. Bu gök­ada ya da galaksi, ortası şişkince bir disk biçi­mindedir. Dünya'daki birer gözlemci olarak biz de bu diskin içinde bulunduğumuz için, uzağımızdaki yıldızları gökyüzünde bir uçtan öbür uca uzanan soluk ışıklı geniş bir kuşak gibi görürüz. Henüz milyarlarca yıldızlık bir gökada olduğu anlaşılmadan önce bu ışıklı kuşağa Samanyolu denmişti. Bu yüzden, için­de bulunduğumuz bu gökadaya da öbür uzak gökadalardan ayırt etmek için Samanyolu Gökadası denir.

Gökadamızdaki bazı yıldızlar birbirlerine biraz daha yakın olduklarından, gökyüzünde yıldız kümesi denen topluluklar oluşmuştur. Bulutsuz gecelerde küçük bir teleskopla ya da bir dürbünle bakıldığında bile Samanyolu'n-daki yoğun yıldız kümeleri görülebilir. İki tip yıldız kümesi vardır. Açık yıldız kümelerinde seyrek olarak dağılmış yüz ile birkaç bin ara­sında yıldız bulunur. Örneğin Ülker kümesi bu tiptendir. Küresel yıldız kümeleri ise birbi­rine iyice yaklaşmış 1 milyon kadar yıldızdan oluştuğu için ışıktan bir top gibi görünür.

İçeriden baktığımızda hafifçe ışıldayan bir kuşak gibi gördüğümüz bu gökadanın dıştan nasıl göründüğünü kestirmek kolay değildir. Bu konuyla ilk ilgilenenlerden biri Sir Wil-liam Herschel oldu. Bugün Samanyolu Gök-adası'nın biçimi hemen hemen saptanmıştır.

Toz bulutlan çoğu kez ışığın atmosferden geç­mesini engellese de, yıldızlar arası uzaydan gelen radyo dalgalarını engelleyemediği için bu başarıda en büyük pay radyo astronomi­nindir. Böylece gökadamızın bir sarmal biçi­minde olduğunu, yıldız ve gaz bulutlarının da bu sarmalın "kolları"nı oluşturduğunu bili­yoruz.

1920'lerde, bulutsu olduğu sanılan bazı gökcisimlerinin gerçekte başka gökadalar ol­duğu anlaşıldı. Bu dış gökadalar da bizim gökadamız gibi pek çok yıldızdan oluşur, ama Samanyolu'nun çok ötesinde, uzayın derinlik­lerinde yer alır. Üstelik ABD'li astronom Ed-win Hubble'ın (1889-1953) açıkladığı gibi, bü­tün gökadalar hem Samanyolu'ndan, hem bir­birlerinden giderek uzaklaşmaktadır. Böylece evren genişliyor ve gökadalar uzaklaştıkça ev­rendeki kaçış hızları daha da artıyor. Teles­kopların saptayabildiği uzaklıkta milyonlarca gökada vardır. Bunlardan bazıları sarmal, ba­zıları elips biçimindedir. Garip biçimler almış olan birkaç gökada ise sanki iç patlamalar so­nucunda dağılmış gibi görünür.

1960'lardan bu yana astronomlar dış uzayın derinliklerinde alışılmadık bazı gökcisimleri saptıyorlar. Bunlardan bir bölümü kuvazar-lardır. Bu garip gökcisimleri bir güneş sistemi büyüklüğündedir ve yaydıkları enerji küçük bir gökadanınkiyle eşdeğerdedir. Astronom­ların çoğu kuvazarların gözlenebilir evrenin sınırlarında bulunduğuna ve çok büyük bir hızla bizden uzaklaştığına inanıyor. Evrenin derinliklerindeki ilginç gökcisimlerinin başka bir tipi de nötron yıldızlarıdır. Bunlar bir sü-pernova kalıntısının merkezinde yer alan ve çaplan birkaç kilometreyi aşmayan yoğun kütleli yıldızlardır. Belirli aralıklarla ışınım yayan bazı nötron yıldızlarına pulsar ya da atarcayıldız denir. Kara delik denen oluşum­lar ise bunların hepsinden daha ilginçtir. Kara delikler gözle görülemiyor; ama kütleleri o kadar yoğun, çekim kuvvetleri o kadar fazla ki, yakınlarındaki bütün maddeleri soğuran (yutan) bu nesnelerden ışık bile kaçamıyor.

Evrenin Boyutu
Dünya'nın Güneş'e ve yıldızlara uzaklığını ölçmek, yüzyıllar boyunca astronomları en çok uğraştıran konulardan biri oldu. Bugün kendi adıyla anılan kuyrukluyıldızın yörünge­sini önceden belirleyerek büyük ün kazanan İngiliz astronom Edmond Halley, Venüs ge­zegenini tam Dünya ile Güneş arasından ge­çerken gözleyerek Güneş'in uzaklığını hesap­lamak için bir yöntem tasarladı. Gezegenin bu geçişi bir yüzyıl içinde ancak iki kez ger­çekleşir. Venüs'ün geçişini Dünya'nın çeşitli noktalarından gözleyen astronomlar, gezege­nin Güneş'in önünden geçerken değişik yollar izlediğini görürler. Bunun nedeni ıraklık açı­sıdır. Başınızı iki yana döndürürseniz ıraklık açısının nasıl bir etki yaptığını kolayca anlaya­bilirsiniz. Böyle yaptığınızda, arka plandaki uzak nesneler sabit kalırken yakındaki nesne­ler sağa sola doğru kayıyormuş gibi görünür. Bu kaymanın ya da konum değişikliğinin bü­yüklüğüne bakarak, yakındaki nesnelerin ne kadar uzakta bulunduğu çıkarılabilir. Ama bir gözlemcinin gezegenler ve yıldızlar arasın­daki ıraklık açısını görebilmesi için neredeyse bir dünya seyahati yapması gerekir. Bu yüz­den astronomlar bu konum değişikliğini izle­yebilmek için genellikle Dünya'nın uzaydaki hareketinden yararlanmayı seçerler. Geze­genlerin ve yakın yıldızlardan bazılarının uzaklığını bulmak için bu veri yeterlidir. Ger­çekten de Dünya altı ayda 300 milyon km yol alır, yani konumu Güneş çevresinde çizdiği yörüngenin çapı kadar değişir. Bugün Güneş Sistemi içindeki gökcisimlerinin uzaklığı ra­darlar aracılığıyla doğru olarak ölçülebiliyor. Ama yıldızlar için hâlâ ıraklık açısı gibi dolay­lı yöntemlere başvurmak gerekiyor. Dünya' mn Güneş'e uzaklığı yaklaşık 148 milyon ki­lometredir; bu değer 1 astronomi birimi ola­rak kabul edilmiştir.

Güneş'ten sonra en yakınımızdaki yıldız en az dört ışık yılı uzaklıktadır. Dünya ile "ya­kın" komşuları arasında böylesine inanılmaz uzaklıklar söz konusu olduğu için, astronomi­de uzaklık ölçüsü birimi olarak ışık yılını kul­lanmak daha uygundur. Işık yılı, ışığın bir yıl­da aldığı yoldur ve yaklaşık 10 trilyon kilo­metreye eşittir. Gökcisimlerinin uzaklığını saptamanın başka bir yolu da, yaydıkları do­ğal ışığın şiddeti bilinen bazı yıldızlarla karşı­laştırmaktır. Böyle bir yıldızın ışığı ne kadar zayıfsa
Dünya'dan uzaklığı da o kadar fazla­dır. ABD'li astronom Henrietta Leavitt (1868-1921), parlaklığı zaman içinde hızla ve devirli olarak değişen bazı yıldızlardan uzak­lık ölçümünde yararlanılabileceğini fark et­mişti. Sefeitler ya da Kefeitler denen bu deği­şen yıldızlar, bazı yakın gökadaların içinde kolayca tanınabilir ve böylece gökadaların uzaklığı konusunda bir yargıya varılabilir. Dünya'ya en yakın gökadalardan biri olan Andromeda en az 2 milyon ışık yılı uzaklıktadır.

Gökadaların tayfları incelendiğinde, bu gökcisimlerinin Dünya'dan giderek uzaklaştı­ğı, uzaklaştıkça daha da hızlandığı anlaşılmış­tı. Yıldızlan tek tek ayırt edilemeyen daha uzak gökadalarda belki bu bilgiden yararlanı­labilir. Bu gökadaların tayflarını inceleyerek hızlarını bulmak oldukça kolaydır. Böylece, Dünya'dan ne kadar hızla uzaklaştıklarına ba­karak uzaklıkları bulunabilir. Bu yöntemlerle varlığı saptanabilecek en uzak gökcisimleri büyük olasılıkla Dünya'dan 15 milyar ışık yılı uzakta olacaktır!

Astronomlar, bilinen her şeyden daha bü­yük olan evreni incelerken bir yandan da maddenin en küçük parçası olan atomlarla il­gilenirler. Çünkü Güneş'in ve yıldızların enerji kaynağı, hidrojen atomlarının çekirde­ğidir. Astronomların uzayda gözledikleri pek çok şeyi yeryüzündeki bir laboratuvar orta­mında gerçekleştirmek olanaksızdır. Bu ne­denle, fizik bilimleri dünyasının başka yoldan erişilemeyecek birçok sırrına ancak astrono­miyle yaklaşılabilir.

"Kaynak: MsXLabs.org & Temel Britannica"