Planisfer (döner yıldız haritası) yapmak

Kanca

İki karton, bir makas ve bir çatal çivi. Bir akşamda yapılan bu alet, bu gecenin, gelecek ayın ya da on yıl sonraki bir kış gecesinin gökyüzünü, pili bitmeden, ekranı gözünü kamaştırmadan gösterebilir.

In-The-Sky.org sitesini hazırlayan Dominic Ford, böyle bir aletin çıktı kalıplarını farklı enlemler için hazırlayıp ücretsiz dağıtıyor ve fikrin kökünü MÖ 150 dolaylarında yaşamış Yunan gökbilimci Hipparkos'a bağlıyor: dönen gökyüzünü düz bir haritada, haritayı döndürerek göstermek. Bu derste o haritayı kendi elinle kuracak ve neden öyle tasarlandığını anlayacağız.

Merkezi soru

İki diskten oluşan bir döner yıldız haritası nasıl yapılır, tarih ile saati karşılaştırarak gökyüzünü neden doğru gösterir ve Türkiye'de kullanırken hangi düzeltme gerekir?

Anlatım

Parçalar ve yapım

Ford'un kiti iki parçadan oluşur. Yıldız çarkı, yıldızların basıldığı yuvarlak disktir; kenarında yılın günleri yazar. Harita gövdesi ise ortasında bir pencere açılmış, katlanan bir karttır; kenarında günün saatleri yazar.

Kitin adımları sadedir. Önce kendi enlemine uygun kalıbı seçersin; Ford'un kalıplarından 40 derece kuzey için olanı, bu enlemin birkaç derece çevresinde kullanılmak üzere hazırlanmıştır ve Türkiye'nin büyük bölümüne uyar. İki sayfayı iki ayrı karta basar, çarkı ve gövdeyi keser, gövdedeki gri alanı oyarak pencereyi açarsın. Çarkın ortasındaki ve gövdenin altındaki küçük dairelere yaklaşık iki milimetrelik birer delik açıp ikisini bir çatal çiviyle birleştirirsin. Gövdeyi kesik çizgi boyunca katladığında çark, pencerenin arkasından görünür.

Kitin isteğe bağlı bir parçası daha var: saydam bir asetata basılıp pencereye yapıştırılan bir ızgara. Ford'a göre bu ızgaranın daireleri ufkun 10, 20, 30 derece yukarısından tepeye kadar yükseklikleri, eğrileri de yönleri gösterir; bir cismin gökyüzünde ne kadar yüksekte duracağını buradan okursun.

Pencere neden oval?

Yıldız çarkının ortası kuzey gök kutbudur, yani Kutup Yıldızı'nın yakını. Gökyüzü bu nokta çevresinde döndüğü için çark da çivi çevresinde döner. Pencerenin kenarı ise ufuktur ve ufuk, kutbun çevresinde ortalanmış bir daire değildir: 40 derece kuzeyde kutup, ufkun kuzey kenarından 50, güney kenarından 130 derece uzaktadır. Düz bir haritaya aktarıldığında bu, çivinin bir yana kaymış olduğu oval bir pencere verir.

Gökyüzünün adres sistemi dersinde gördüğümüz doksan eksi enlem kuralı, pencerenin şeklinde okunur. Bizim hesabımızla 40 derece kuzeyde kutba 40 dereceden yakın yıldızlar hiç batmaz; çark ne kadar dönerse dönsün pencerenin içinde kalırlar. Gök ekvatorunun 50 dereceden daha güneyindeki yıldızlar ise hiç doğmaz; bu yüzden çark o bölgeyi basmaz bile. Başka bir enlemin kalıbı, pencereyi yanlış yere açar. Ford'un her enlem için ayrı kalıp yapmasının nedeni budur.

Tarih ve saat neden aynı çarkta?

Ford'un kitindeki açıklamaya göre takımyıldızların gök kutbu çevresindeki bir turu, günden dört dakika kısa sürer. Sonuç olarak aynı yıldız ertesi gece dört dakika, bir hafta sonra yarım saat kadar önce doğar.

Döner harita bu farkı kendiliğinden hesaplar. Tarih halkası ile saat halkası karşı karşıya döndüğü için bir günlük ilerleme, çarkı saat halkasında dört dakikalık yol kadar kaydırır. Bizim hesabımızla bir ayda bu kayma iki saate ulaşır: bu akşam saat 22'de pencerede gördüğün gökyüzü, bir ay sonra saat 20'de, iki ay sonra saat 18'de aynı yerde durur. Yıldız günü ile güneş günü arasındaki o küçük fark, iki kartonun arasında döner.

Türkiye'de saat ayarı

Harita, tarihten Güneş'in gökyüzündeki yerini, saatten de Güneş'in ne kadar döndüğünü okur. Bu yüzden saat halkası kol saatini değil, bulunduğun yerin güneş zamanını bilir.

Evde güneş saati yapmak dersinde gördüğümüz boylam farkı burada da işe karışır. Kol saatimiz 45. doğu meridyeninin Güneş'ine bakar, oysa İstanbul'un gökyüzü 16 derece kadar batıda döner. Dünya dört dakikada bir derece döndüğünden, kol saatin 22.00'yi gösterdiğinde İstanbul'un gökyüzü 20.56'nın gökyüzüdür; çarkı yaklaşık 21.00'e getirirsin. Ankara'da çarkı kol saatinden kırk dokuz dakika kadar geri alman yeter. Güneş saatindeki gibi yıl içinde çeyrek saate varan bir dalgalanma da vardır, ama bir yıldız haritası için bir saatlik boylam farkının yanında bu küçük kalır.

Gökyüzünde kullanmak

Ford'un anlatımıyla tarihi saatle eşleştirdikten sonra dışarı çıkar, kuzeye döner ve haritayı gökyüzüne doğru kaldırırsın. Pencerenin alt kenarındaki yıldızlar, önündeki ufkun üstündeki yıldızlarla eşleşmelidir. Doğuya ya da batıya döndüğünde haritayı çevirip o yönün adını pencerenin altına getirirsin.

Yıldız haritası nasıl okunur dersinde gördüğümüz gibi haritayı loş kırmızı bir ışıkla okumak, gözün karanlığa alışmasını korur. Kâğıt bir haritanın telefona göre üstünlüğü de budur: parlak bir ekran yoktur.

Aslında…

Büyük resim

Döner harita, gökyüzünün iki hareketini tek bir alette birleştirir: Dünya'nın bir günlük dönüşünü ve bir yıllık yolculuğunu. Çarkı bir saat çevirmek bir gecenin, bir ay çevirmek bir mevsimin gökyüzünü getirir.

Bir enleme göre kesilmiş bir pencere ve bir boylama göre kaydırılmış bir saat, gözlemcinin Dünya üzerindeki adresidir. Bu iki düzeltmeyi yapabilen biri, yalnızca bir kâğıt aleti değil, gökyüzünün neden o anda öyle göründüğünü de anlamış olur.

Özet

1. Döner yıldız haritası, kenarında tarihler yazan bir yıldız çarkı ile kenarında saatler yazan ve ufku gösteren bir pencere açılmış gövdeden oluşur; iki parça ortadan bir çiviyle birleştirilir.
2. Pencerenin şekli enleme bağlıdır: 40 derece kuzeyde kutba 40 dereceden yakın yıldızlar hiç batmaz, gök ekvatorunun 50 dereceden güneyindekiler hiç doğmaz; bu yüzden harita kendi enlemin için seçilir.
3. Tarih ile saat halkası birlikte döndüğü için gökyüzünün günde dört dakika, ayda iki saat öne kayması kendiliğinden hesaplanır; Türkiye'de saat, bulunduğun boylamın güneş zamanına göre, İstanbul'da yaklaşık bir saat geri ayarlanır.

Görev

Quiz

1. Döner bir yıldız haritası hangi iki parçadan oluşur?
2. Pencere neden oval ve neden enleme göre farklıdır?
3. Bu akşam saat 22'de görünen gökyüzü bir ay sonra yaklaşık kaçta aynı yerde olur?
4. İstanbul'da haritayı kol saatine göre değil de neden yaklaşık bir saat geri ayarlamak gerekir?

Cevaplar

1. Kenarında yılın günleri yazan, yıldızların basıldığı bir çark ile kenarında saatler yazan ve ortasında ufku gösteren bir pencere açılmış bir gövdeden.
2. Çünkü çarkın merkezi gök kutbudur ve kutup ufkun kuzey kenarına güney kenarından çok daha yakın durur, bu yakınlık da enleme bağlıdır; hangi yıldızların hiç batmadığını ve hangilerinin hiç doğmadığını da enlem belirler.
3. Yaklaşık saat 20'de; yıldızlar her gün dört dakika erken doğduğu için bir ayda iki saat birikir.
4. Çünkü harita yerel güneş zamanıyla çalışır; kol saati ise 45. doğu meridyenine göre işler ve 16 derece kadar batıdaki İstanbul'un gökyüzü ondan yaklaşık 64 dakika geride kalır.

Kaynaklar

Akademinin sonu

Bu yol, astronominin neden hâlâ önemli olduğunu soran bir dersle başladı: cebindeki haritanın, Dünya'nın çok yukarısında dönen saatlere ve Einstein'ın zaman hakkındaki bir düşüncesine dayandığını gördük. Oradan evrenin büyüklüğüne, ışığın taşıdığı bilgiye, yıldızların doğup ölmesine, galaksilere, kara deliklere ve bugün hâlâ cevabı aranan sorulara uzandık. Son üç atölyede ise gökyüzüne kendi gözünle baktın, onu fotoğrafladın ve bir gölgeden, bir iğne deliğinden, bir kâğıt şeritten, eski bir diskten ve iki kartondan kendi aletlerini yaptın.

Bu aletlerin hepsi aynı şeyi öğretir: gökyüzü bir kez öğrenilip bitirilen bir konu değil, her gece yeniden bakılan bir yerdir. Takımyıldızlar her ay iki saat kayar, gezegenler yer değiştirir, bir gün bir tutulma, başka bir gece bir meteor yağmuru gelir. Döner haritanı çekmecede değil, kapının yanında tut. Açık bir gecede onu al, kuzeye dön ve bu kez hiçbir dersin sormadığı bir soruyu gökyüzüne kendin sor.