İçeriğe atla

Astrometri

Optik dalgaboyu aralığında yıldızların konumlarının, girişimölçer kullanılarak yüksek hassasiyetle bulunmasını gösteren örnek çizim. Courtesy NASA/JPL-Caltech

Gök ölçümü, gökölçüm veya astrometri, yıldızların ve diğer gökyüzü cisimlerinin konumlarının ve hareketlerinin yüksek hassasiyetle hesaplanmasını içine alan bir gök bilimi dalıdır. Astrometrik ölçümlerden elde edilen bilgiler kinematik, Güneş Sistemi'nin fiziksel kökeni ve galaksimiz Samanyolu ile ilgili bilgiler sunar.[1]

Tarihçe

Astrometrinin tarihi yıldız kataloglarının tarihine dayanır. Yıldız katalogları, gökyüzündeki nesneler için referans noktaları verir, böylece astronomlar cisimlerin konumlarındaki değişimi takip edebilirler. Bu, M.Ö. 190 yıllarında yaşamış olan Hipparkos'un zamanına kadar geriye gider. Hipparkos, öncülerinden Timocharis ve Dünya'nın devinmesini keşfeden Aristillus'un yıldız kataloglarını kullandı. Aynı zamanda bugün kullandığımız kadir ölçeğini de geliştirmiş oldu. Hipparkos, konumlarıyla birlikte en az 850 yıldızı bir katalogda topladı. Hipparkos'un varisi Batlamyus, Almagest adlı eserinde 1.022 yıldızın yerini, koordinatını ve kadrini vererek kataloglamıştı.

10. yüzyılda Abdurrahman es-Sufî, yıldızlar üzerinde gözlemler yaparak konumlarını kadirlerini ve renklerini belirtti. Ayrıca Sabit Yıldızlar Kitabı adlı kitabında bütün takımyıldızlar için de çizimler yaptı. İbn-i Yunus, yaklaşık 1,4 metre çapında büyük bir usturlab kullanarak Güneş'in konumu için yıllar boyunca 10.000'den fazla kayıt yaptı. Onun tutulmalardaki gözlemleri, Simon Newcomb'un Ay'ın hareketleri hakkında araştırmalar yaptığı zamana kadar yüzyıllarca kullanıldı. Araştırmaları Ekliptik Eğimi ve Jüpiter Satürn Eşitsizlikleri'nde Pierre-Simon Laplace'a ilham kaynağı oldu. 15. yüzyılda Timur'un astronomu Uluğ Bey, Zij-i Sultan-i adlı eserini derleyip burada 1.019 yıldızı katalogladı. Hipparkos ve Batlamyus'un önceki katalogları gibi Uluğ Bey'in kataloğu da yaklaşık olarak 20 açısal dakika doğrulukla tahmin edilerek hazırlanmıştır.

16. yüzyılda Tycho Brahe mural aleti (İng.: İngilizce: mural instrument) gibi gelişmiş aletler kullanarak yıldızların konumlarını eskiye göre çok daha yüksek hassasiyetle, 15-35 açısal dakika doğrulukla tespit etti. Takiyüddin, İstanbul'daki Takiyüddin’in Rasathanesi'nde yıldızların sağ açıklığını kendi icadı olan "gözlem saati”ni kullanarak ölçtü. Teleskoplar yaygınlaştıkça gök cisimlerinin gökyüzündeki konumlarını bulmaya yarayan ayarlama daireleri kullanılarak ölçümler hızlandı.

James Bradley, 1729 yılında ilk defa yıldızlar arası ölçekteki ıraklık açısını hesaplamayı deneyen kişidir. Gökyüzündeki yıldız gibi cisimlerin hareketi teleskobu için çok belirsizdi. O da Dünya'nın ekseninin nutasyonunu ve sapmayı keşfetti (İng.: İngilizce: aberration of light). 3.222 yıldızın kataloglandığı çalışması, modern astronominin babası sayılan Friedrich Bessel tarafından 1807 yılında tekrar hassaslaştırıldı. Yıldızlar arası ölçekteki ıraklık açısını ilk defa, bir çift yıldız olan 61 Cygni için 0,3 açısal dakika doğrulukla ölçtü.

Ölçmesi çok zor olduğu için 19. yüzyılın sonuna kadar sadece 60 tane yıldızlar arası ölçekteki cismin ıraklık açısı ölçülebildi. Ölçümler genellikle teleskoplarda kullanılan ve gök ölçümü için özelleştirilmiş filar mikrometre ile yapılmıştır. 20. yüzyılın başlarında, astronomik fotografik levhalarda astrograf kullanılması, süreci hızlandırdı. 1960'lı yıllardaki otomatik levha ve makine ölçümleri gibi üstün ve karmaşık teknoloji yıldız kataloglarının çok daha etkili ve hızlı bir şekilde tamamlanmasına izin vermiştir. 1980'lerde CCD kameraların fotografik levhaların yerine geçmesiyle optik belirsizlik açısal saniyenin milyarda birine kadar azaltılabildi. Bu teknoloji, gök ölçümünü pahalı olmaktan çıkardı ve böylece bu alan, amatör dünyaya da kapılarını açmış oldu.

1989 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Hipparkos uydusu sayesinde gök ölçümü Dünya yörüngesine taşındı. Böylece atmosferin optik saptırmalarından ve Dünya’nın mekanik kuvvetlerinden daha az etkilenen bir platform meydana geldi. 1989 ve 1993 yılları arasında çalışan Hipparkos, yeryüzündeki diğer optik teleskoplara göre çok daha yüksek hassasiyetle gökyüzünde büyük ve küçük açılarda ölçümler yaptı. Dört yıl boyunca 118.218 yıldızın konumlarını, ıraklık açılarını, konumlarındaki açısal değişimleri (İng.: İngilizce: proper motion) eşi görülmemiş hassasiyetle belirledi. Yeni "Tycho kataloğu", 1.058.332 yıldızı 20-30 açısal dakika doğrulukla yenilenmiş oldu. Aynı zamanda 23.882 çift yıldız ve 11.597 değişen yıldız Hipparkos görevi boyunca analiz edilip kataloglandı.

Bugün en sık kullanılan katalog USNO-B1.0'dir. Bütün gökyüzünde 1.000.000.000'dan fazla gökyüzü cisminin konumu, konumlarındaki açısal değişimleri, kadirleri ve diğer karakteristik özelliklerini içerir. Geçtiğimiz 50 yıl boyunca 7.435 Schmidt kamera levhası, çeşitli gökyüzü incelemesini tamamlamak ve USNO-B1.0 için 0,2 açısal dakika doğrulukla veri oluşturmak için kullanıldı.[2]

Uygulamalar

Bu hareketli görsel, gezegen gibi küçük bir cismin yıldız gibi büyük bir cismin etrafındaki yörüngesinde dönerken konumda ve hızda nasıl değişiklik ürettiğini gözteriyor.
Güneş Sistemi’nin barysentrik koordinatlara (İng.: İngilizce: barycenter) göre hareketi.

Astronomlara gözlemlerini kaydetmek için çalıştıkları gözlemci çerçevesinde temel bir işlevi olmasının dışında gök mekaniği, bir astrofizik dalı olan yıldız dinamiği (İng.: İngilizce: stellar dynamics) ve galaktik astronomi alanlarının da temelidir. Gözlemsel astronomide gök ölçümü teknikleri, kendilerine özgü hareketleriyle gök cisimlerini belirlemeye yarar. Aynı zamanda zaman belirleyici bir alettirler. UTC, temelde kesin gözlemlere dayanarak Dünya'nın dönüşüyle senkronize edilen bir atom saatidir. Gök ölçümü, kozmik merdiven mesafesinde önemli bir adımdır, çünkü Samanyolu içerisindeki yıldızların ıraklık açılarını saptamamızı sağlar.

Gök ölçümü, aynı zamanda ötegezegen algılama iddialarını desteklemek için kullanılır. Sistemin kütle merkezi etrafındaki etkileşimli yörüngeye bağlı olarak gezegenin sebep olduğu ve yıldızın gökyüzündeki görünen konum değişimini ölçer. 2009 yılına kadar yer tabanlı gök ölçümü ile ötegezegenlerden hiçbiri tespit edilememişken daha sonraki çalışmalarla ötegezegenler doğrulanmıştır. Dünya'nın atmosferi gibi bozucu etkilerden etkilenmeyecek olması dolayısıyla gök ölçümü çalışmalarının uzaya taşınmasıyla daha kesin sonuçların elde edilmesi umuluyor. NASA'nın planlanmış, ancak sonradan iptal edilmiş olan Uzay İnterferometri Misyonu (İng.: İngilizce: Space Interferometry Mission) gök ölçümü tekniklerini kullanarak 200 veya daha fazla yer benzeri gezegeni ortaya çıkarmayı amaçlıyordu. Avrupa Uzay Ajansı'nın 2013'te gönderdiği Gaia adlı uzay aracı, gök ölçümü tekniklerini yıldızlar arası ortamda uyguluyor.

Astrometrik ölçümler, astrofizikçiler tarafından gök mekaniğini belirli modellerde sınırlamak için kullanılıyor. Pulsarların hızlarını ölçerek süpernova patlamalarının asimetrisine bir limit koymak mümkündür. Aynı zamanda gök ölçümü sonuçları, galaksideki karanlık maddenin dağılımını belirlemede kullanılıyor.

Astronomlar, gök ölçümü tekniklerini Dünya'ya yakın cisimleri izlemek için kullanıyorlar. Gök ölçümü, birçok Güneş Sistemi cisminin tespitinde rekor kırılmasının nedenidir. Astronomlar, bu cisimleri astrometri kullanarak bulmak için bütün gökyüzünü tarayan teleskoplar ve çeşitli aralıklarda fotoğraf çekmesi için büyük alan kameraları kullanıyor. Astronomlar, bu fotoğrafları işleyerek arka plandaki sabit görünen yıldızlara göre Güneş Sistemi cisimlerinin hareketlerini belirleyebiliyorlar. İlk olarak seçilen birim zamana göre gözlem yapılıyor. Astronomlar, bu süre boyunca Dünya'nın hareketinden kaynaklanan ıraklık açısını ve cismin hesaplanan Güneş merkezine olan mesafesini karşılaştırıyor. Bu mesafe ve diğer fotoğraflar kullanılarak cismin yörünge ögeleri de dahil birçok bilgi elde edilebilir.

50000 Quaoar ve 90377 Sedna, Michael E. Brown tarafından bu yöntemlerle keşfedilen iki Güneş Sistemi cismidir. Diğerleri, Palomar Gözlemevi'nin 48 inç (1.200 mm) Samuel Oschin teleskobu ve yine Palomar'ın büyük alan CCD kamerası kullanılarak Caltech'te keşfedilmiştir. Astronomların gökyüzündeki cisimlerin konumlarını ve hareketlerini takip etme yeteneği, kendi Güneş Sistemi'mizin Evren'imizdeki diğer bütün cisimlerle birlikte geçmişini, şimdiki hâlini ve geleceğini anlamak için çok önemlidir.[3]

İstatistik

Gök ölçümünün temel taşı hata düzeltmedir. Atmosfer koşulları, kullanılan aletlerin kusursuz olmaması, gözlemciden kaynaklanan hatalar gibi birçok faktör, gök cisimlerinin konumlarını belirlerken çok sayıda hata üretir. Bu hatalar, gözlem aletlerinin geliştirilmesi ve alınan verilerin düzenlenmesi gibi çok sayıda teknikle azaltılabilir. Sonuçlar, daha sonra istatistiksel yöntemler kullanılarak analiz edilebilir.[4]

Bilgisayar programları

Bilimkurguda

  • Battlestar Galactica (2004 TV dizisi) adlı dizide gök ölçümü laboratuvarı birçok konuşmada geçer.
  • Star Trek: Voyager adlı filmde Gök ölçümü laboratuvarı birçok sahnede geçer.

Kaynakça

  1. ^ Astrometry (İngilizce Vikipedi)
  2. ^ Astrometry: History (İngilizce Vikipedi)
  3. ^ Astrometry: Applications (İngilizce Vikipedi)
  4. ^ Astrometry: Statistics (İngilizce Vikipedi)

Konuyla ilgili yayınlar

  • Kovalevsky, Jean; Seidelman, P. Kenneth (2004). Fundamentals of Astrometry. Cambridge University Press. ISBN 0-521-64216-7. 
  • Walter, Hans G. (2000). Astrometry of fundamental catalogues: the evolution from optical to radio reference frames. New York: Springer. ISBN 3-540-67436-5. 
  • Kovalevsky, Jean (1995). Modern Astrometry. Berlin; New York: Springer. ISBN 3-540-42380-X. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Astronomi</span> kökenleri, evrimleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri ile gök cisimlerini açıklamaya çalışmak üzere gözleyen bilim dalı

Astronomi, gök bilimi ya da gökbilim gök cisimlerinin kökenlerini, evrimlerini, fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklamaya çalışan doğa bilimi dalıdır. Astronominin sınırlı ve özel bir alanı olan gök mekaniği ile karıştırılmaması gerekir. Astronomi daha açık bir deyişle, yörüngesel cisimleri ve Dünya atmosferinin dışında gerçekleşen, yıldızlar, gezegenler, kuyrukluyıldızlar, kutup ışıkları, gökadalar ve kozmik mikrodalga arkaalan ışınımı gibi gözlemlenebilir tüm olay ve olguları inceleyen bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Tutulum</span>

Tutulum, ekliptik veya tutulum düzlemi ya da ekliptik düzlem, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörünge düzlemidir. Dünya'da bulunan bir gözlemcinin bakış açısından, Güneş'in bir yıl boyunca gök küre etrafındaki hareketi, yıldızların arka planına karşı ekliptik boyunca bir yol izler. Ekliptik önemli bir referans düzlemidir ve ekliptik koordinat sisteminin temelidir.

<span class="mw-page-title-main">Evren</span> uzay, zaman ve herşeyin bütünü

Evren, Kâinat veya Kozmos, gezegenler, yıldızlar, gökadalar ve diğer tüm madde ile enerji yapıları dahil olmak üzere uzay ve zamanın tamamı ve muhtevasıdır. Bununla birlikte gözlemlenebilir evren, temel parçacıklardan başlayarak gökadalar ve gökada kümeleri gibi büyük ölçekli yapılara kadar tüm madde ve enerjinin mevcut düzeniyle sınırlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Teleskop</span> uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen, astronomların kullandığı, bir rasathane cihazı

Teleskop veya ırakgörür, uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı, bir rasathane cihazıdır. 1608 yılında Hans Lippershey tarafından icat edilmiştir ve 1609 yılında Galileo Galilei tarafından ilk defa gökyüzü gözlemleri yapmakta kullanılmıştır. Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan gelen görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar; kozmos hakkında bilgi toplamak için çok gerekli kanıtlardır. Bu kanıtlar, klasik manada optik teleskoplarla ya da çok daha modern radyo teleskoplarla incelenir.

<span class="mw-page-title-main">Astronom</span> gök cisimlerini inceleyen bilim insanı

Astronom, astrofizikçi ya da gök bilimci, Dünya'nın kapsamı dışındaki belirli bir soru veya alan üzerine çalışan astronomi alanında uzmanlaşmış bir bilim insanıdır. Gözlemsel veya teorik astronomide yıldızlar, gezegenler, uydular, kuyruklu yıldızlar ve gökadalar gibi astronomik nesneleri gözlemlerler. Astronomların çalıştığı konular veya alanlar arasında gezegen bilimi, güneş astronomisi, yıldızların kökeni veya evrimi ile gökadaların oluşumu gibi konular yer alır. İlgili ancak farklı bir konu olan fiziksel kozmoloji ise Evren'i bir bütün olarak inceler.

Sekstant, yerküre üzerinde bulunulan yerin enlemini ve boylamını belirlemek amacıyla, bir gök cismiyle ufuk düzlemi arasındaki açısal mesafeyi ölçmekte kullanılan optik seyir cihazı. 60 derecelik yaya sahip olduğu için Latincedeki sextus kelimesinden hareketle sextant adı verilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Takımyıldız</span> Gökyüzünün bölündüğü 88 alandan her birine verilen isim

Takımyıldız, gökyüzünün bölündüğü 88 alandan her birine verilen isimdir. Terim genellikle, yanlış bir biçimde, görünüşte birbiriyle ilgili gözüken yıldız gruplarını tanımlamak için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Gözlemsel astronomi</span>

Gözlemsel astronomi astronomi bilimlerinin, teorik astrofizikten farklı olarak veri almayla ilgilenen bir dalıdır. Ana olarak fiziksel modellerin ölçülebilir içeriklerini bulmaya dayanır. Uygulama olarak, Teleskop ve diğer astronomi araç gereçleri kullanılarak gökcisimlerinin gözlenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Iraklık açısı</span> bir kimsenin gözünden çıkan, biri yer kürenin merkezinde öbürü yeryüzünde bulunan iki doğrunun bir gökcisminin merkezinde birleşerek oluşturdukları açı.

Paralaks veya ıraklık açısı; iki farklı bakış açısından bakıldığında cismin görünen konumunun değişme miktarıdır ve açı ile hesaplanır. İki bakış açısının arasındaki uzaklık arttıkça artar, cismin iki bakış açısına uzaklığı arrtıkça ise azalır. Yakındaki cisimlerin ıraklık açısı uzaktaki cisimlerinkinden fazla olacağından uzaklık hesaplamak için kullanılabilir. Ayrıca görüşte derinlik algısı da ıraklık açısı ile sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Radyo astronomi</span>

Radyo astronomi, gök cisimlerinin radyoelektrik dalgaları alanındaki elektromanyetik ışımasını inceleyen astronomi dalı.

<span class="mw-page-title-main">Güneş kütlesi</span> astronomide standart kütle birimi

Güneş kütlesi; astronomide diğer yıldızların, yıldız kümesinin, bulutsuların ve gök adaların kütlelerini belirtmede kullanılan, kütlesi yaklaşık 2×1030 kg olan standart bir kütle birimidir. Bu birim için Güneş kütlesi ölçek olarak düşünülmüştür. Yaklaşık iki nonilyon kilograma eşittir:

<span class="mw-page-title-main">Dönme</span>

Dönme ya da dönüş; bir merkeze bağlı olarak dairesel hareket yapan cisimlerin hareketine denir. Üç boyutlu cisimler her zaman hayali bir dönüş eksen çizgisi etrafında döner. Eğer bu eksen cismin gövdesinden ve kütle merkezinden geçerse, cismin kendi etrafında döndüğü söylenir. Bir dış noktaya göre merkez seçilirse bu harekete dönüş veya orbital dönüş denir ve genellikle yerçekimi tarafından oluşturulur.

<span class="mw-page-title-main">Gökküre</span>

Gökküre, Gökbilim ve seyrüseferde, Dünya'yla eşmerkezli ve eşeksenli, devasa çaplı varsayımsal bir küredir. Gökyüzündeki tüm cisimlerin iç yüzeyinde yer aldığı bir küre şeklinde düşünülebilir. Gök ekvatoru yer ekvatoruyla, gök kutupları da yerin kutup noktalarıyla aynı doğrultuda çakışıktır. Gökküre yansıtması gökcisimlerinin konumlarının belirlenmesi için çok pratik bir yöntemdir.

Astronomide yıldızlardan gelen ışığın Dünya’nın Güneş çevresindeki hareketi sebebiyle sapmasına verilen isimdir. Işık kırılması konusuyla karıştırılmamalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kepler'in gezegensel hareket yasaları</span>

Kepler'in gezegensel hareket yasaları, Güneş Sisteminde bulunan gezegenlerin hareketlerini açıklayan üç matematiksel yasadır. Alman matematikçi ve astronom Johannes Kepler (1572-1630) tarafından keşfedilmişlerdir.

Yıldız günü, Dünya’nın kendi çevresinde tam bir dönüş yaptığı süredir. Bu süre 23 saat 56 dakikadır.

<span class="mw-page-title-main">Meridyen çemberi</span>

Meridyen çemberi, yerel meridyenden geçen transit olarak bilenen, yıldız geçidi zamanlaması için kullanılan bir alettir, aynı anda nadir'den açısal uzaklıklarını da ölçer. Bunlar meridyende ufkun kuzey noktasından(zenit) ve ufkun güney noktasından(nadir) geçen büyük daireyi işaretleme imkânı versin diye yapılmıştır. Meridyen teleskopları objeleri görüş alanına getirmek için dünyanın rotasına dayanır ve doğru batı ekseninde yatay olarak sabitlenmiştir. Benzer transit aleti, transit dairesi veya transit teleskobu aynı şekilde yatay eksende konuşlanmıştır ama eksen doğu-batı ekseninde sabitlenmek zorunda değildir. Örneğin ölçü teodoliti eğer teleskobu yatay eksen hakkındaki devrimlere hakimse transit aleti olarak iş görebilir. Daha az spesifik olmalarına rağmen, meridyen daireleri bu isimlerle bilinirler. Yıllarca transit zamanlaması göksel cisimlerin konumlarını belirlemede en doğru yöntemdi ve meridyen aletleri bu itinalı işi uygulamaya dayanır. Spektroskopi, fotografi ve yansıtmalı teleskopun mükemmelliğinden önce, konumları belirlemek gözlem evlerinin en önemli göreviydi.

<span class="mw-page-title-main">Açık yıldız kümesi</span>

Açık yıldız kümeleri, birkaç bin yıldızdan oluşan bir yıldız grubudur. Açık yıldız kümesini oluşturan yıldızlar aynı dev moleküler buluttan oluşmuşlardır ve yaklaşık olarak aynı yaştadırlar. Açık yıldız kümesi galaktik küme olarak da bilinir. Samanyolu Galaksisi'nde 1100'den fazla açık yıldız kümesi keşfedilmiştir ve daha fazla olduğu düşünülmektedir. Açık yıldız kümeleri karşılıklı yerçekimi etkisiyle birbirlerine gevşek bir biçimde bağlıdırlar. Açık yıldız kümeleri diğer kümelerle ve gaz bulutlarıyla yakın temaslarda bulunarak bozulmuş hale gelirler. Bu bozulmalar hem galaksinin ana bölümüne doğru yer değiştirmelere hem de küme elemanlarının yakın temasların içine doğru kaybıyla sonuçlanır.

<span class="mw-page-title-main">Antik Yunan astronomisi</span>

Yunan astronomisi klasik antik dönemde Yunan dilinde yazılmıştır ve antik Yunan, Helenistik, Greko-Romen ve geç dönem antik çağlarını kapsar. Yunanca, Helenistik dönemden Büyük İskender'in fethini takip eden süreçte bilimin dili haline geldiği için antik Yunan astronomisi coğrafi sınırları aşmıştır. Bu yüzden Helenistik astronomi olarak da adlandırılır. Helenistik ve Roma dönemleri boyunca Yunan olan veya olmayan birçok astronom, çalışmalarını Yunan geleneklerini kullanarak Ptolemaios krallığındaki İskenderiye kütüphanesini de içeren büyük bir enstitüde yürütüyordu.

<span class="mw-page-title-main">Göksel navigasyon</span>

Göksel navigasyon, açık denizlerde ve okyanuslarda gök cisimlerinin konumlarına bakarak deniz araçlarının konumunu saptamak ve böylece rotasını belirlemek için uygulanır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.