Uzaktaki Yıldız ve Şehir Işıkları Neden Titreşir Ve Yanıp Söner?

Deniz kıyısında oturduğunuz bir akşam uzaktaki bir kara parçasından parlayan ışıkların titreştiğine, sanki yanıp söner gibi gözüktüğüne şahit olmuşsunuzdur. Aynı şey gökyüzünü izlemeye çalıştığımız zamanlarda da geçerlidir. Yani Dünya’dan baktığımızda yıldızların yanıp sönüyor sanki size göz kırpıyor gibi gözükmesi de aynı sebepledir. Bu görüntü bizlere oldukça romantik görünse de elbette yıldızlar yanıp sönmezler ve size göz kırpmazlar.

Bu iki fenomenin nedeni etrafımızı saran hava yani atmosferimizdir. Dünya’nın atmosferi, uzayı görmek için bakmamız gereken bir pencere gibidir. Ancak ne yazık ki, bu penceremiz tam net değildir. Bir arabanın camları yağmur yağdığında ya da kirlendiğinde dışarıyı görmemizi zorlaştırır. Aynı biçimde atmosferimiz de nemi, tozu ve ne yazık ki kirliliği bünyesinde taşır.

Ayrıca hava sürekli hareket halindedir ve ısınan hava yükselir. Sıcak bir havada asfalta bakarsanız onun da hareket ediyor gibi gözüktüğünü fark edersiniz. Bunun nedeni de ısınınca yükselen havadır. Hava hareket ettikçe, gözünüze gelen ışığı bozar. Bu nedenle yol hareket ediyormuş gibi görünür.

Atmosferde yaşanan aynı kırılma olayları sonucunda, bazı yıldız ışıkları farklı renkler arasında titreşiyormuş gibi görünür. 

Aynı pırıltı efekti yıldızlar ve uzaktaki şehir ışıkları içinde geçerlidir. Yıldızlardan gelen ışık bize ulaşmak için çok uzun bir mesafe kat eder. Dünya atmosferinin her katmanında da farklı yoğunluklarda farklı yönlerde hareket eden hava vardır. Işık atmosferden geçerken kırılma nedeniyle bükülür ve farklı oranlarda yön değiştirir. Yani düz bir çizgi yerine zigzaglar çizerek ilerler.

Bir yıldız ufka yakın olduğunda daha çok ışıldar. Çünkü ışığı Dünya atmosferine neredeyse teğet bir giriş yapar ve bu da daha kalın bir atmosfer tabakasına maruz olmaları anlamına gelir.

Bu durum ışık kaynağından çıkan ışınların bazen gözümüze isabet etmemesine neden olur. Bu da gözümüze düşen ışın miktarını etkiler. İşte bu yüzden yıldızlara baktığımızda yıldızlar titreşir gibi görünür. Işıkların gözümüze böyle gözükmesine bilimsel camiada astronomik sintilasyon (kırpışım) denir.

Yıldızlar Yanıp Sönerken Aynı Durum Gezegenlerde Neden Gözlenmez?


Nerede durduğunuz, yıldızın konumu bu parıltı efektini etkiler. Örneğin, tam tepedeki bir yıldızın ışığının gözünüze ulaşması için, ufka yakın bir yıldızın ışığına kıyasla daha az atmosferden geçmesi gerekir. Bunun sonucunda ufka yakın olan yıldız daha fazla parlar. Yıldızlar tepede olduğunda ise daha az yanıp sönerler çünkü ışık daha az atmosferden geçerek doğrudan gözünüze ulaşır.

 Güneş, Ay ve Güneş Sistemi’ndeki diğer gezegenler için bu durum söz konusu değildir. Çünkü yıldızlar bu gökcisimleriyle kıyaslandığında bizden çok uzaktadır. Uzaklıkları nedeniyle yıldızlardan gelen ışınlar aynı doğrultudaki tek bir ışık demeti gibidir. 

Ancak diğer gökcisimlerinden gelen farklı yöndeki ışın demetleri atmosferde farklı oranlarda yön değiştirir. Hepsi birlikte algılandıklarında birbirlerini dengeler. Dolayısıyla gezegenler gökyüzünde sürekli olarak parlak görünür. Ancak fırtınalı havalarda gezegenlerin de aynı yıldızlar gibi yanıp söndüğü görülebilir.

Bu ışık yanılgısı bizler için keyifli bir ortam yaratsa da yıldızları daha yakından gözlemlemek istediğinizde sorun yaratır. Bu yüzden gökbilimciler, Dünya atmosferinden etkilenmeden yıldızları ve takımyıldızları tüm ihtişamıyla gözlemlemek için Hubble Uzay Teleskobu gibi uzaya yerleştirebilecekleri teleskoplar kullanırlar.

Gökyüzündeki en parlak yıldızlardan birini içeren, 7.500 ışık yılı uzaktaki Eta Carinae sisteminin bu fotoğrafını Hubble çekti. Kaynak: https://www.universetoday.com/

Atmosferin Dışından Uzaydan Baksak Yıldızları Görebilir miyiz?

Bir astronot olsaydınız ve yıldızlara uzaydan bakabilseydiniz yıldızların titreşmediğini aslında siz de görebilirdiniz. Ancak bu esnada aklınıza şu soru gelebilir. Uzaydan baktığımız zaman yıldızları görmemiz mümkün olur muydu? Sonuçta uzayda çekilmiş fotoğraflara baktığımız zaman etrafta fazla yıldız yok gibi gözüküyor.

Bu görüntülerde yıldızların gözükmemesi sizi şaşırtabilir. Ay’ın kendisi önemli bir atmosfere sahip olmasa da, parlak bir ay yüzeyine gelen güneş ışığı yıldızları görmemizi engeller. Yıldızlar uzayda daha parlaktır, ancak Güneş’in üstesinden gelmek için yeterli değildir! Ek olarak, kamera pozlaması, evrenin neresinde olursanız olun, farklı parlaklıktaki nesneleri yakalamada büyük bir faktör oynar.

Aslında, bu söylem Ay’a inişle ilgili birçok şüpheci tarafından, bu olayın asla yaşanmadığının kanıtı olarak kullandı. Bu yanılgı temelde onların fotoğrafçılıkla ilgili bilgisizliklerinden kaynaklanmaktadır. Apollo görevlerinden gelen resimlerde yıldızlar görünmese de, bunun nedeni kameranın beyaz uzay giysileri içindeki astronotları ve parlak uzay aracını içeren en iyi görüntülerini sağlayacak şekilde ayarlanmış olmasıdır. Yani bu kadar parlak ışık altında fotoğraf çekildiğinde ya da etrafa bakıldığında yıldızları görmemek, bizim dünyada da deneyimlediğimiz, son derece normal bir durumdur.

Şu anda Uluslararası Uzay İstasyonunda altı kişi var. Bu kişiler istasyonla birlikte saatte 28.000 km hızla Dünya’nın etrafında dolanırlar. Bu hız gerçekten müthiştir çünkü astronot ve kozmonotlar 24 saat içerisinde 16 defa gün doğumu ve gün batımı görürler. Bu sayede de Dünya’da görmeyi umduğumuzdan çok daha şaşırtıcı yıldız manzaralarına şahit olurlar. Bunun bir örneğini astronot Jack Fischer yayınlamıştı.

Yıldızları Görebilmek İçin Kameraları İyi Ayarlamak Gerekir

Yıldızların herhangi bir görüntüde görünmesi, tamamen pozlama ayarlarıyla ilgilidir. Örneğin, karanlık bir gecede (Dünyada) dışarıdaysanız ve binlerce yıldızı görebilirsiniz. Ancak kameranızı veya telefonunuzun kamerasını alıp hızlı bir fotoğraf çekerseniz, sadece bir karanlık elde edersiniz.

Astrofotoğrafçılar da, Samanyolu’nun muhteşem görüntülerini yakalamak için uzun pozlama çekimler yapmaya ihtiyaç duyarlar. Aynı şey ISS astronotları için de geçerlidir. Uzun pozlamalı çekimler yaparlarsa, aşağıdaki gibi çarpıcı görüntüler elde edebilirler.

Gökyüzünün bu uzun pozlama görüntüsü, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki Expedition 44 ekibinin bir üyesi tarafından 9 Ağustos 2015’te çekildi.


Kaynaklar ve İleri Okumalar:

  • Why do stars twinkle?; Yaınlanma tarihi: 3 Mart 2021; Bağlantı: https://www.skyatnightmagazine.com
  • Why Do Stars Twinkle Whereas Planets Do Not?; Bağlantı: https://math.ucr.edu/
  • Bob McDonald; An Earthling’s Guide to Outer Space: Everything You Ever Wanted to Know About Black Holes, Dwarf Planets, Aliens, and More;  Simon & Schuster ( 2019)
  • Can Astronauts See Stars From the Space Station?; yayınlanma tarihi: 17 Ağustos 2017; Bağlantı: https://www.universetoday.com/

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz