II. İTÜ GÖKBİLİM GÜNLERİ

5-6 Nisan 2019

Ayrıntılar için tıklayınız.

Afişlerde bulunan soruların cevaplarını öğrenmek için ilgili soruya tıklayınız.

Güneş Tutulmaları sadece Dünya’da mı gerçekleşir?
Neden bütün yıldızlar Kutup Yıldızı’nın etrafında döner?
Bir gün bir yıldan daha uzun olabilir mi?
Nötron yıldızları nötronlardan oluşuyorsa nasıl manyetik alana sahip olabiliyor?
Venüs, Merkür’e göre Güneş’e daha uzak olmasına rağmen neden daha sıcaktır?
Neden Güneş yüzeyinde lekeler vardır?
Bir yıldızın yaşı nasıl evrenin yaşından büyük olabilir?
Gökyüzüne baktığımızda neden yıldızların titrediğini görürüz?

1. Güneş Tutulmaları sadece Dünya’da mı gerçekleşir?

Güneş Tutulması, bildiğiniz üzere; Ay’ın yörünge hareketi sırasında Dünya ile Güneş arasına girerek Güneş’i kısmen ya da tamamen örtmesi sonucunda gözlemleyebildiğimiz doğa olayıdır. Bu yüzden bir gezegende Güneş Tutulması gerçekleşebilir diyebilmemiz için o gezegenin yeterli büyüklükte bir uydusu olması gerekir. Merkür ve Venüs’ün uydusu olmadığından tutulma gerçekleşmez. Mars’ın uyduları tam tutulma oluşturacak kadar büyük değildir. Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’de tutulma gerçekleşebilir. Öte yandan cüce gezegen Plüton ile uydusu Charon kütleçekim kilidinde olduğundan tutulma sadece gezegenin bir yüzeyinde gerçekleşir.^[1]

2. Neden bütün yıldızlar Kutup Yıldızı’nın etrafında döner?

Dünya kendi ekseni etrafında döndükçe yıldızlar gökyüzünde yer değiştiriyormuş gibi görünür. Kuzey kutbuna yaklaştıkça bu yer değiştirmenin daha dairesel yani bir sabit yıldızın – Kuzey Yıldızının- etrafında dönüyormuş gibi görürüz. Bunun sebebi ise Kuzey Yıldızı olarak bildiğimiz Polaris’in Dünya’nın eksenine çok yakın bir doğrultuda bulunuyor olmasıdır. Böylece Polaris’in yer değişimi bizim fark edemeyeceğimiz kadar küçük oluyor.

Ayrıca Dünya kendi ekseni etrafında dönerken ekseni de gökyüzünde bir daire çizer ve bunun sonucu olarak Polaris zamanla yer değiştirir. Ancak bu epey zaman gerektirmektedir, eksenin tam bir daire çizmesi 26 bin yıl alır. 6 bin yıl kadar önce eksene en yakın olan gök cismi Draco takımyıldızıydı. 13 bin yıl önce ise bu alandaki en parlak yıldız Vega olduğundan Kuzey Yıldızı da oydu. Bundan 13 bin yıl sonra da Kuzey Yıldızımız tekrar Vega olacak.^[2]

3. Bir gün bir yıldan daha uzun olabilir mi?

Güneş’e en yakın ikinci gezegen olan Venüs, kendi ekseni etrafındaki dönüşünü 243 Dünya gününde tamamlarken Güneş etrafındaki bir tam turunu 225 Dünya gününde tamamlar. Bu da Venüs’ün bir gününün bir yıldan uzun olmasına sebep olur.^[3]

4. Nötron yıldızları nötronlardan oluşuyorsa nasıl manyetik alana sahip olabiliyor?

Nötron yıldızları tamamen nötronlardan oluşmazlar. Bir miktar da proton ve elektron içerirler (%10’u kadar). Bu yüklü parçacıklar sayesinde akım ve dolayısıyla manyetik alan varlığına devam etmektedir.

Ancak, konu nötron yıldızlarındaki manyetik alanın nasıl ortaya çıktığı olursa, bu konuda literatürde üç temel hipotez bulunmaktadır:

Bunlardan ilki, fosil alan hipotezidir (fossil field hypothesis). Bu hipoteze göre manyetik alan, nötron yıldızının atası olan bir anakol yıldızının manyetik alanın kalıntısıdır. Ancak bu hipotezin, magnetar olarak adlandırılan çok yüksek seviyede manyetik alan (10¹¹ Tesla‘ya kadar) içeren nötron yıldızları için geçerli olmadığı düşünülmektedir.

İkinci hipotez, manyetik alanın, evriminin ilk aşamalarındaki bir süpernova oluşturacak (SN) yıldızın çekirdeğinde ortaya çıktığı ve ardından çekirdek çökmesiyle beraber kuvvetlenmiş olduğudur (dynamo process). Ancak bu hipotez, manyetik Ap yıldızların alanlarını açıklayamamaktadır.

Son hipotez ise manyetik alanın, nötron yıldızının dış kabuğundaki termomanyetik etki kaynaklı oluştuğudur. Ancak, bu etkinin manyetik alan oluşturmaya yetecek seviyede olmadığı düşünülmektedir.^[4]

5. Venüs, Merkür’e göre Güneş’e daha uzak olmasına rağmen neden daha sıcaktır?

Güneş’e en yakın gezegen olan Merkür’ün yüzey sıcaklığı ikinci en yakın gezegen olan Venüs’ün sıcaklığından daha düşüktür. Bunun sebebi ise Venüs’ün kalın atmosferinin Güneş’ten gelen ısıyı Merkür’e göre çok daha uzun süre ve daha etkili bir biçimde yüzeyinde hapsedebilmesidir. Bu sayede Güneş’ten daha uzak olsa bile Merkür’den daha sıcaktır. Üstelik Güneş ışınları Merkür’ün ince atmosferinden kolaylıkla kaçarak uzaya saçılır. Bu da aralarındaki sıcaklık farkının büyümesini sağlar.^[5]

6. Neden Güneş yüzeyinde lekeler vardır?

Güneş lekeleri, Güneş yüzeyinde hemen hemen Dünya büyüklüğünde yapılanmalardır ve koyu renk görünmelerinin tek sebebi çevrelerine göre biraz daha soğuk olmalarından kaynaklanır. Güneş yüzeyi yaklaşık 5500 derece celcius sıcaklıkta iken Güneş lekeleri 3000 – 4000 derece celcius arasında bir sıcaklıkta olabilir.

Güneş lekelerinin rengi fotoğraflarda siyah gibi görülebilir fakat aslında siyah renkte değildir. Bizler Güneş’i gözlerken parlaklığını azaltacak özel filtreler kullanırız. Bu sayede yüzeyindeki detayları görebiliriz. Bu filtreler yıldızımızın parlaklığını gözlerimizin tahammül edebileceği düzeye kadar düşürürken daha soğuk ve az parlak olan leke bölgelerinin koyu renkli görünmesine neden olurlar.

Lekelerin en koyu olduğu merkez bölgesine tam gölge denirken çevresindeki daha açık renkli kısımlarına ise yarı gölge adı verilir ve bu kısımlar tam gölgeye nazaran biraz daha sıcak bir yapıda olsalar da yine de asıl yüzeyden çok daha soğukturlar.^[6]

7. Bir yıldızın yaşı nasıl evrenin yaşından büyük olabilir?

Bir kaç yıl önce NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ile galaksimizin en yaşlı yıldızı keşfedildi. Yaşı, artı eksi 800 milyon yıllık bir hata payı ile 14,5 milyar yıl olarak hesaplanan bu yıldızın adı Methuselah. Evrenin hesaplanan yasının 13,82 milyar yıl olduğu düşünülürse Methuselah evrenden yaşlıymış gibi duruyor. Üstelik yanılma payı düşünülerek hesap yapıldığında bile evrenle yaşıt oluyor. Ancak evrenin oluşumu sırasında doğan yıldızların ömrünün 1 milyar yıl kadar olduğu tahmin ediliyor ve bu yıldızlar kısa ömürleri sonunda patlayarak süpernova oldular. Methuselah bu açılardan bakıldığında imkânsız gibi görünse de yapılan hesaplar yıldızın uzaklığında hata olduğunu doğruladı. Ayrıca yıldızda bol miktarda oksijen bulunduğu keşfedildi. Uzaklığı ve parlaklığı bilinen bir yıldızın yaşı kolay hesaplanabilir ancak Methuselah saatte 1,3 milyon km gibi bir hızla hareket ediyor. Bu kadar hızlı hareket etmesi paralaks yöntemi ile yaş hesabı yapıldığında yanlış sonuçlar veriyor. Methuselah yıldızının yörüngesi evrenin ilk zamanlarında oluşmuş diğer yıldızlar gibi uzun ve dolambaçlı, garip yörüngesi sebebiyle bazı dönemlerde Samanyoluna giriş yapıyor ancak aslında galaksimizin çevresini kuşatan ilkel yıldızların olduğu kuşakta bulunuyor. İlk evi olan cüce galaksi yaklaşık 12 milyar yıl önce Samanyolu tarafından yutulmuş. Bu bilgilerin sonucunda Methuselah yıldızının evrenin oluşumunun ilk zamanlarında oluştuğu ancak yaşının evrenin yaşından büyük olamayacağı düşünülüyor.^[7]

8. Gökyüzüne baktığımızda neden yıldızların titrediğini görürüz?

Bunun sebebi, gezegenimizin atmosferindeki türbülanstır. Atmosfer hareketleri sonucunda, yıldızdan gelen ışık farklı yönlere doğru kırılır. Bu durum da yıldızın görüntüsünde ve parlaklığında değişkenliğe sebep olur. Aslında, Hubble Uzay Teleskobu’nun bu kadar başarılı resimler gönderebilmesinin sebeplerinden birisi de yoğun atmosferin dışında bulunmasıdır. Ayrıca, yıldızların aksine gezegenlerin ışığı titremez. Bunun sebebi ise oldukça uzakta bulunan yıldızlara kıyasla gezegenlerin sonlu boyutlara sahip olmasıdır. Böylece gezegenler, atmosfer kaynaklı etmenlerden etkilenmeden nispeten stabil görüntüler sunabilmektedir.^[8]