Yıldızlar neden titreşir de gezegenler titreşmez?

Kanca

Bir kış akşamı, güneydoğuda ufkun hemen üstünde çok parlak bir nokta görüyorsun. Işık bir kırmızıya dönüyor, bir maviye, bir yeşile, sonra yeniden beyaza. Biri telefonunu çıkarıp video çekmeye başlıyor: "Bu kesin bir uzay gemisi."

Büyük olasılıkla o gördüğün, Akyıldız diye bilinen Sirius. Titreyen bir "yıldız" görüyorsan, suçlu yıldız değil hava. Işık yıldızdan yıllarca yol alıp geliyor; bütün o dansı ise yolculuğunun son, saniyenin binde birinden kısa kısmında yapıyor.

Merkezi soru

Yıldızlar gökyüzünde neden pırıldar, renk değiştirir gibi görünür de gezegenler çoğu zaman sakin bir ışıkla durur?

Anlatım

Işık havada yolunu değiştirir

Bir bardak suya bir kaşık koyduğunda kaşık su yüzeyinde kırılmış gibi görünür. Işık sudan havaya geçerken yolunu biraz değiştirir. Aynı şey, çok daha hafif olarak, havanın içinde de olur. Sıcak hava ile soğuk hava ışığı birbirinden farklı miktarda büker.

Havamız da hiç durmaz. Rüzgâr eser, yerden ısı yükselir, sıcak ve soğuk hava paketleri birbirinin içine karışır. Yaz günü sıcak asfaltın ya da yanan bir mangalın üstünden baktığında arkadaki görüntünün titrediğini görürsün. Yıldız ışığı da Dünya'ya ulaşmadan önce bu kıpır kıpır hava katmanlarından geçer.

Işık yüz kilometrelik hava tabakasını saniyenin binde birinden kısa bir sürede aşar. Ama bu kısa yol, görüntüyü bozmaya yeter. Her an ışığın bir kısmı biraz sağa, bir kısmı biraz sola sapar.

Nokta ile disk arasındaki fark

Yıldızlar o kadar uzaktadır ki gözümüze yalnızca bir nokta olarak ulaşırlar. Bir yıldızdan gözüne gelen ışık, ince bir iplik gibi tek bir demettir. Hava kıpırdadığında bu ince demet bir an gözbebeğine tam oturur, bir an kenara kayar. Yıldız bir parlar, bir söner gibi görünür.

Gezegenler bize çok daha yakındır. Çıplak gözle nokta gibi görünseler de aslında küçük bir disk gösterirler. Bu disk, yan yana duran sayısız küçük noktadan oluşur ve her noktanın ışığı havada ayrı ayrı sapar. Bir noktanın ışığı kenara kaçarken, bir başkasınınki tam gözüne gelir. Hepsinin ortalaması ise neredeyse hiç değişmez.

Bunu bir havuzun dibinde düşün. Dalgalı suyun altındaki küçük bir boncuk sürekli kıpırdar ve kaybolup yeniden belirir. Aynı suyun altındaki büyük bir karo ise kenarları dalgalansa da yerinde duruyormuş gibi görünür. Yıldız boncuktur, gezegen karo.

Ufka yakın, renk renk

Bir yıldız ufka yakınken, ışığı havanın içinden eğik bir yolla ve çok daha uzun bir mesafe boyunca geçer. Karşılaşacağı kıpırtı da o kadar artar. Bu yüzden aynı yıldız, tepemizdeyken daha sakin, ufka yakınken çok daha hareketli pırıldar.

Renk değişimi de buradan gelir. Hava, ışığı hafif bir prizma gibi renklerine ayırır; kırmızı ile mavi azıcık farklı yollardan gelir. Hava çalkalandıkça bir an kırmızı demet gözüne ulaşır, bir an mavi. Sirius çok parlak olduğu ve kışın alçakta durduğu için bu renk oyununu en gösterişli yapan yıldızdır.

Bu bir kural değil, bir eğilimdir. Gezegen ufka çok yakınsa ya da hava çok çalkantılıysa o da titreyebilir. Tersine, sakin bir gecede tepedeki bir yıldız neredeyse hiç kıpırdamayabilir.

Astronomlar için bir dert

Gökbilimciler bu kıpırtıya "görüş" der. İyi görüşlü bir gecede yıldızlar sakin durur ve teleskopta ince ayrıntılar seçilir. Kötü görüşlü bir gecede ise en iyi teleskop bile bulanık bir görüntü verir.

Bu yüzden büyük teleskoplar havanın ince ve sakin olduğu yüksek dağlara kurulur, bazıları da havanın hiç olmadığı uzaya gönderilir. Yerdeki dev teleskopların bir kısmı daha da ileri gider. Avrupa Güney Gözlemevi'nin Şili'deki teleskoplarından birinde, bir metreden geniş ve yalnızca iki milimetre kalınlığında bir ayna, havanın bozduğu görüntüyü düzeltmek için saniyede binlerce kez hafifçe bükülür.

Aslında…

Kanıt basit: Uzay İstasyonu'ndan ya da uzaydaki teleskoplardan bakıldığında yıldızlar hiç pırıldamaz. Havayı aradan çıkarınca titreme de ortadan kalkar.

Büyük resim

Atmosfer bizi koruyan bir örtü, ama gökyüzüne bakarken aynı zamanda buzlu bir cam gibi davranır. Astronominin tarihinin önemli bir bölümü, bu camın arkasından daha net görme çabasıdır.

Titreşme gözlemci için bir bilgi de taşır. Yıldızlar çok pırıldıyorsa hava çalkantılıdır ve o gece teleskopta ince ayrıntı beklememek gerekir. Yani titreyen bir yıldız, uzaktaki bir güneşi değil, başının hemen üstündeki havayı anlatır.

Özet

1. Yıldızın pırıltısını, ışığın son yolculuğunda geçtiği hareketli ve farklı sıcaklıktaki hava katmanları yaratır.
2. Yıldız gözümüze tek bir nokta olarak ulaştığı için titrer; gezegen küçük bir disk olduğundan kıpırtıları birbirini dengeler ve sakin görünür.
3. Ufka yakın yıldızlar, ışıkları daha uzun bir hava yolundan geçtiği için daha çok titrer ve renk değiştiriyor gibi görünür.

Görev

Quiz

1. Yıldız ışığını titreten şey nedir?
2. Gezegenler neden çoğu zaman titremez?
3. Aynı yıldız ufka yakınken neden daha çok titrer?
4. Bir yıldızın renk değiştiriyor gibi görünmesinin sebebi nedir?

Cevaplar

1. Işığın, farklı sıcaklıkta ve sürekli hareket eden hava katmanlarından geçerken yolunun rastgele değişmesidir.
2. Gezegen küçük bir disk gösterir; diskin farklı noktalarından gelen ışığın kıpırtıları birbirini dengeler.
3. Işığı havanın içinden eğik ve daha uzun bir yol boyunca geçtiği için daha fazla kıpırtıyla karşılaşır.
4. Hava ışığı hafifçe renklerine ayırır ve çalkalandıkça bir an bir rengi, bir an ötekini gözümüze ulaştırır.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Yıldızın ışığı yolculuğunun son anında havada dans ediyor; ama o yolculuğun geri kalanı nasıl bir mesafe? Gezegenlerin disk gösterecek kadar yakın, yıldızların nokta kalacak kadar uzak olması, aradaki farkın ne kadar büyük olduğunu ima ediyor. Güneş'i elimizdeki bir portakal kadar küçültseydik, Dünya nerede dururdu? En yakın yıldız hangi şehirde olurdu?