Gok Kuresi
Yıldızları ve butun gok cisimlerini, gok kubbesi veya gok kuresi denen bir yarım kurenin ic yuzune serpilmiş gibi goruruz. Gercekte gok kuresi, geometrik, duzgun bir kure değildir. İnsan gozu sınırlı uzaklıklar icin karşılaştırma yapabilir, buyuk uzaklıklar icin bu karşılaştırma gucu biter. Gok cisimleri, bu nedenle buyuk bir yarım kure uzerinde eşit uzaklıktalarmış gibi gorunur, gozlemci her zaman gok kuresinin merkezinde bulunur. Gok cisimlerinin gorunen hareketlerinin, gok kuresi kavramına bağlı olarak incelenmesi, kuresel astronomiyi oluşturur.
Koordinat Sistemleri
Donme ekseni kurenin merkezinden gecer ve gok kuresini kutup noktaları denen iki noktada deler. Yer’in donme eksenine Yer’in merkezinde dik olan duzleme ekvator duzlemi denir. Yer icin ekvator duzlemi olarak isimlendirilen bu temel duzlem diğer koordinat sistemlerinin her birinde ozel isimler alır.
Yandaki şekilde A noktasının yerini anlamlı olarak belirleyebilmek icin, bir başlangıc duzlemine ihtiyac vardır. Bunun icin bir başlangıc noktası alınır. D noktası boyle bir noktadır. Burada DOB acısı, B noktasından gecen ekvator uzerindeki yayı temsil eder. Tekrar Yer kuremize donersek; PDP cemberi, Greenwich’den (İngiltere) gecen meridyeni ve DOB acısı, A noktasının boylamını temsil eder.
Koordinat sisteminin adı
Temel duzlem
Boylam olcumunun temel duzlemde başlangıc noktası
Enlem, Boylam adları
Ufuk
Ufuk
Guney noktası
Azimut, Yukseklik
Ekvator
Gok ekvatoru
noktası
Sağacıklık, Dikacıklık
Saat
Gok ekvatoru
noktası
Saat acısı, Dikacıklık
Ekliptik
Ekliptik duzlemi
noktası
Ekliptik boylamı, Ekliptik enlemi
Kure uzerindeki bir noktanın yerini belirleyebilmek icin iki acıya gereksinim duyulur. Bunlardan biri; noktanın temel duzlemden olan acısal uzaklığı, diğeri secilen başlangıc noktasından olan ve temel duzlem uzerinde olculen acısal uzaklıktır. Genel olarak koordinat sistemleri, secilen temel duzleme gore adlandırılır. Cizelge 1’de astronomlar tarafından en cok kullanılan dort koordinat sistemi icin temel duzlem, boylam olcumunun başlangıc noktası ve koordinatların ozel isimleri not edilmiş ve bunlardan iki tanesi Şekil 2’de gosterilmiştir.
a) Ufuk koordinat sistemi,
b) Ekvator koordinat sistemi
Yıldız Koordinatlarının Olcumu
Gok kuresinde Zenit’den ve gok kutbundan, dolayısıyla ufuk duzleminde bulunan Kuzey (K) ve Guney (G) noktalarından gecen duzlemle gok kuresinin arakesitine, (O) noktasında bulunan gozlemcinin meridyeni denir.
Yandaki şekil meridyen uzerinde zenit ve kutup noktalarını gostermektedir.
Alttaki şekide bir yıldızın doğudan (D) doğduğu, S’de meridyenden gectiği ve batı noktasından (B) battığında cizdiği gorunur yayı yayı gostermektedir. SOE acısının yıldızın dik acıklığına eşit olduğu gorulmektedir. Bu acı, ozel olarak kurgulanan meridyen durbunu ile kolayca olculur. Kutup yıldızı 900, ekvator 0 (sıfır)’ı gosterir.
Olcumlerde kullanılan saat, Yer’in guneşe gore değil bir yıldıza gore değişiminden yararlanılarak bulunur. Bu saat, her gun ilkbahar noktası ( ) meridyenin ust gecişinde iken sıfırı gosterecek şekilde ayarlanır. Yer’in yorunge hareketinden dolayı, guneş gunu Yer’in gercek donme doneminden daha uzun olur. Alttaki şekilde de gorulduğu gibi, bir gunluk hareketinde Yer, (1) konumundan (2) konumuna gelmiş ise, bir tam donuşten sonra guneşe donuk gozlemcinin yuzu bu defa V yonunde olacaktır. Yer ek olarak a acısı kadar dondukten sonra gozlemcinin yuzu guneşe donuk olacaktır.
Olcumlerde kullanılan saat, Yer’in guneşe gore değil bir yıldıza gore değişiminden yararlanılarak bulunur. Bu saat, her gun ilkbahar noktası ( ) meridyenin ust gecişinde iken sıfırı gosterecek şekilde ayarlanır. Yer’in yorunge hareketinden dolayı, guneş gunu Yer’in gercek donme doneminden daha uzun olur. Şekil 5’de gorulduğu gibi, bir gunluk hareketinde Yer, (1) konumundan (2) konumuna gelmiş ise, bir tam donuşten sonra guneşe donuk gozlemcinin yuzu bu defa V yonunde olacaktır. Yer ek olarak a acısı kadar dondukten sonra gozlemcinin yuzu guneşe donuk olacaktır. Yer’in gercek donme donemini belirlemede, yıldızlar en uygun başvuru sistemidir. Yıldızlara gore belirlenen Yer’in donme donemi yıldızgunu olarak tanımlanır. Yıldız zamanının gok bilimciler icin cok buyuk onem taşıdığı acıktır. Eğer Yer, guneş cevresinde 365 gunde bir dolanım yaparsa, gunde 3600/365 = 0,98 derecelik yol alır. Aşağıdaki bağıntılar hatırlanırsa;
(24saat=360derece)
(4 dakika = 1 derece)
Bir guneş gununun bir yıldız gununden 4 dakika daha uzun olduğu gorulur. Yıldızın meridyenden geciş anında tespit edilen zaman yıldızın sağacıklığıdır. Orneğin; yıldız zamanı olarak saat beş iken, ilkbahar noktası ( ) meridyeni geceli beş saat olmuştur. Sağacıklığı beş saat olan bir yıldız ise o an meridyendedir.
Gok Cisimlerinin Gorunen Hareketleri
Gok yuzune serpilmiş olan gok cisimlerinin, gok kutuplarından gecen bir eksen etrafında topluca yapmış olduğu donme hareketine, gok cisimlerinin gunluk hareketi denir. Her gun gok cisimleri guneş gibi doğmakta, ortak bir eksen etrafında birer cember yayı cizmekte, meridyenimiz uzerinde en yuksek noktasına ulaşmakta ve sonra yeniden alcalarak batmaktadır. Guneş, Ay ve gezegenler de tum yıldızlar gibi biraz farklılık gostermekle birlikte, bu toplu harekete katılmaktadırlar. Yuzyıllar boyu, bu hareketin Yer kure ile bir ilişkisi olmadığı, butun gok cisimlerinin Yer cevresinde dolandığı duşuncesine inanılmıştır. On altıncı yuzyıl başlarında, Galileo, bu goruşun doğru olmadığını, dunyanın donduğunu soylediği icin cezalandırıldı. 1851’de Fransız fizikci Faucault sarkac deneyleri ile Yer’in donduğunu kanıtladı. Bu donme hareketinin ekseninin goğu deldiği hayali noktalara, goğun kutupları denir. Goğun kutuplarından biri, bizim ulkemizden de gorulur ve Kucuk Ayı yıldızının en ucunda bulunan Kutup yıldızı (Polaris/ CMi) olarak tanıdığımız yıldızın cok yakınında bulunur. Buna kuzey kutup, diğerine de guney kutup denir. Kuzey yarım kureden, Kutup yıldızı sabit ve cevresinde bulunan diğer yıldızlar, onun cevresinde dolanıyormuş gibi gorunur.
Yer merkezinde donme eksenine dik olan duzleme, ekvator duzlemi, bu duzlemin yer kuresi ile arakesitine Yer ekvatoru, gok kuresi ile arakesitine Gok ekvatoru denir. Ufuk cemberi ile gok ekvatorunun kesim noktaları, gozlemcinin doğu ve batı noktalarıdır. gunluk hareket yonunde (saat yonu) ufkun altından ustune gecerken rastlanan kesim noktası doğu, diğeri batıdır. Buna gore ekvator uzerinde bulunan bir yıldız, o yerin gercek doğu ve batı noktalarından doğar ve batar. Guneş yılda iki kez, 21 Mart ve 23 Eylul tarihlerinde ekvator uzerinde bulunur.