Yıldızların Uzaklığı Nasıl Biliniyor ?

Yıldızların Uzaklığı Nasıl Biliniyor ?

Yıldızlar gözümüze ufacık ışık noktaları olarak görünecek ölçüde bizden uzaktır. Onların boyutlarını ve şekillerini göremeyiz. Öyle ise farklı türde yıldiılar olduğunu nasıl böyle uzaktan söyleyebiliyoruz ?

Yıldızların ezici çoğunluğunun gözlemleyebildiğimiz sadece bir ayırıcı özelliği vardır, o da ışıklarının rengidir. Newton, güneş ışığinın prizma denilen üçgen şekilli bir cam parçasından geçtiğinde, tıpkı gökkuşağındaki gibi, bileşiminde yer alan renklere (tayfına) ayrıştığını keşfetmişti.

Bir teleskobu bir yıldıza veya bir galaksiye odaklayarak benzer biçimde o yıldız veya galaksiden kaynaklanan ışığın tayfını gözlemek mümkündür. Çünkü, yıldızlar farklı tayflara sahiptir. Ancak farklı renklerin göreli parlaklığı kıpkırmızı halde parlayan bir nesnenin yaydığı bir ışıkta ne bulmayı bekliyorsak her zaman onunla tam olarak aynıdır.

Aslında kıpkırmızı halde parlayan opak nesnelerin yaydığı ışık, ISIL TAYF adını verdiğimiz ve sadece nesnenin sıcaklığına baglı olan ayırıcı özellikte bir tayfa sahiptir. Bu şu anlama geliyor; Işığının tayfından yola çıkarak bir yıldızın sıcaklığını söyleyebiliriz.

Her kimyasal elementin kendisine özgü belirli bazı renk kümelerini soğurduğunu bildiğimiz için, bunları herhangi bir yıldızın tayfında eksik olanlarla eşleştirme yoluyla söz konusu yıldızın atmosferinde hangi elementlerin bulunduğunu tam olarak tespit edebiliriz.

1920`li yıllarda gökbilimciler başka galaksilerdeki yıldızların tayflarına bakmaya başladıklarında çok garip bir şey buldular. Kendi galaksimizdeki yıldızlarda aynı ayırıcı özellikte kayıp renk kümeleri vardı, ancak bunların hepsi aynı göreli miktarda tayfın kırmızı sonuna doğru kaymışlardı.

Bunun sonucunu anlamak için Doppler etkisini inceleyelim. Işık, elektromanyetik alandaki dalgalanmalardan veya dalgalardan oluşmaktadır. Işığın dalga boyu olağanüstü küçüktür. ( bir metrenin on milyonda dördü ile yedisi arasında yer alır.) Insan gözünün farklı renkler olarak gördüğü şeyler, aslında ışığın farklı dalga boylarıdır. En uzun dalga boyları tayfın kırmızı sonunda, en kısa renkler de tayfın mavi sonunda görülenlerdir.

Şimdi bizden uzakta bir yıldıza baktığımızı hayal edelim. Eğer bu yıldız sabit bir dalga boyunda ışık dalgaları yayan bir yıldız ise, bize ulaşan dalgaların dalga boyları kaynaktan yayıldıkları dalga boylarıyla aynı olacaktır. Şimdi kaynağın bize doğru hareket etmeye başladığını varsayalım. Kaynak, ikinci dalga tepesini yaydığında bize daha yakın olmuş olacak, dolayısıyla dalga tepeleri arasındaki uzaklık da yıldızın hareketsiz olduğu duruma göre daha küçük olacaktır. Bu da dalga boylarının hareketsiz konumadan daha kısa olacağı anlamına gelir. Aynı şekilde, eğer kaynak bizden uzaklaşıyorsa, bu kez dalgaların dalga boyları daha uzun olacaktır.

Bu yüzden, ışık açısından bu, bizden uzaklaşan yıldızların tayflarının, tayfın kırmızı sonuna doğru kayarken (kırmızıya kayma), bize doğru gelenlerde tayfların maviye kayacağı anlamına gelir.

Bu tıpkı, bizden uzaklaşan arabanin sesinin algılayışımız gibi. Yoldan geçen arabaya kulak verin, araba yaklaşırken motor sesi daha yüksek perdeden duyulur. Ses dalgaları açısından, bu daha kısa bir dalga yoluna ve daha yüksek bir sıklığa karşılık gelir. Yanımızdan uzaklaştığında ise, ses daha düşük perdeden duyulur. Işığın ve radyo dalgalarının hareketi birbirine benzer.

Hatta, trafik polisleri de kendilerine yansıyan radyo dalgalarının titreşimlerinin dalga boylarını ölçme yoluyla araçların hızını belirlerken Doppler etkisinden faydalanmaktadır.

Yazan : İnanc Kaya