Yıldızların uzaklıkları
Yıldızların bize uzaklıkları birbirinden çok farklıdır. Onların büyüklük gibi, toplam ışınımgücü gibi gerçek özelliklerini bulabilmek için önce uzaklıklarını bilmeliyiz. Şimdi en azından yakın yıldızların uzaklıklarının nasıl bulunduğunu görelim:
işaret parmağınızı gözlerinizden 30 cm kadar uzakta tutunuz ve parmağınızın ucuna önce bir gözünüzle sonra diğer gözünüzle bakınız. Çok uzaktaki cisimlere göre parmağınızın ucunun belli bir açı kadar yer değiştirdiğini görürsünüz. Parmağınızı uzaklaştırdıkça yer değiştirme açısı da küçülür. Şimdi aynı işi çok uzaktaki bir cisimle yapınız; yer değişme olmadığını göreceksiniz. Yer değiştirme açısı, cismin gözünüzden uzaklığının bir ölçüsüdür.
Bu ilke genişletilerek, yıldızların uzaklığının bulunmasında kullanılır. Yer’in Güneş çevresindeki yörüngesini ve bu yörünge düzlemi içinde bir Y yıldızı ele alalım (Şekli 4.10), (Yıldız, Yer’in yörünge düzlemi içinde değilse ekliptik enleme bağlı formüller bunu hesaba katar.) Yer A konumunda iken Y yıldızı AY doğrultusunda görülür. Altı ay sonra Yer B konumuna geldiği zaman aynı Y yıldızı bu kez BY” doğrultusunda görülür. Bir yıl sonra Y yine Y’ doğrultusunda olacaktır. Güneşe çok uzak yıldızların yer değiştirmesi o kadar küçüktür ki A dan, G den ya da B den bakıldığında doğrultuları pek değişmez. Bu durumda XAY’ yada Y”BX’ açısı ölçülebilir. Bu açı aynı zamanda AYG=p açısına eşittir. Bu açıya, Y yıldızının Güneş merkezli ıraklık açısı (paralaks) denir. Yani ıraklık açısı Yer – Güneş uzaklığını yıldızdan gören açıdır. AYG üçgeninde p açısı ve AG uzunluğu (Yer- Güneş uzaklığı) bilindiğine göre geometrik yöntemlerle yıldızın GY uzaklığı
hesaplanabilir.
Yıldızlar için p açısı her zaman 1 açı saniyesinden küçüktür. 1 saniyelik açı baş parmağınızın genişliğini 4 km uzaktan gören açıya eşittir. Böyle küçük açılı üçgenlerin çözümü daha da kolaydır. Yıldızlar için p açısı öyle küçüktür ki merkezi Y, yarıçapı yıldızın uzaklığı r ye eşit olan dairede, p yi gören yayın uzunluğunu Yer- Güneş uzaklığı AG ye eşit alabiliriz (Şekil 4.10). Bir dairede iki ayrı yay parçalarının uzunluklarının oranı, bu yayları gören merkez açılarının oranına eşittir. Dairenin çevresi 2,-tr ve bu çevreyi gören merkez açı 360° olduğuna göre (BG/2nr)=(p°/360°) yazılabilir, p küçük olduğu için açı saniyesi cinsinden ifade etmek âdet olmuştur. O zaman 360° yi de açı saniyesi cinsinden, yazmalıyız:
AG = P”
2πr 360×60x60
r= 206 265 x AG
P”
AG = 1 GB (gök birimi) olduğuna göre, GB cinsinden,
r= 206 265 GB
P”
olur ( ” simgesi, açı saniyesi demektir). Astronomide 206265 GB uzunluğuna, 1 parsek denir ve kısaca pc yazılır. O zaman pc cinsinden r, basitçe r = 1/p parsek olur. O halde parsek, Yer- Güneş uzaklığını 1 açı saniyesi altında gören yıldızın uzaklığıdır, o da 206265 GB’ne eşittir. Kullanılan bir başka uzaklık birimi ışık yılıdır, bu ışığın bir yılda aldığı yoldur. 1 parsek = 3.26 ışık yılı olduğunu kolayca gösterebilirsiniz.
Dikkat edilirse, yıldızın uzaklığı (r) ne kadar büyükse ıraklık açısı (p) o kadar küçüktür. Bize en yakın yıldızın (Proxima Centauri) ıraklık açısı p = 0″.75 dir; bu uzaklık için r = 1/0.75 = 1.33 parsek = 4.3 ışık yılı verir. Yani şu anda yıldızdan aldığımız ışık, 4.3 yıl önceki ışıktır.
Iraklık açılarının ölçülmesi çok zordur ve yıllar süren gözlemler gerektirir. Böyle küçük açıların ölçülmesine ölçü hataları karışmaktadır. Ölçülebilen en küçük açı 0″01 kadardır, bu 100 pc demektir. Bu yüzden 100 pc den daha ötedeki uzaklıklar için bu yöntem yararsızdır. Yer atmosferi dışından bakıldığında, atmosferin yıldız ışığını dağıtıcı özelliği ortadan kalktığı için (kıpraşma olmadığı için), daha küçük ıraklık açıları ölçülebilmektedir. Bu nedenle çok sayıda yıldızın ıraklık açısını ölçmek için yörüngeye uydu teleskoplar yerleştirilmiştir. Bu teleskoplarla 500 pc e kadar yıldız uzaklıkları ölçülebilmektedir. Halbuki gökte gördüğümüz yıldızların çoğu binlerce parsek yada ışık yılı ötededirler. Samanyolunun çapı 100000 ışık yılı uzunluğundadır, diğer galaksiler ise milyonlarca, milyarlarca ışık yılı uzaktadır. Bütün bu uzaklıkları bulmada ıraklık açısına ayarlanan başka yöntemler kullanılır; bunların üzerinde durmayacağız.