41) Güneş ve Astrofotografi

Bavyera'da bir gözlemci 1611 yılının Nisan ayında teleskopu ile Güneş'i inceliyordu. Bu ilk gözleminde Güneş'in üzerinde bazı lekelere rastladı ama bu durumu çok önemsemedi. Aynı yılın Ekim ayında gene Güneş'in üzerinde lekeler görünce bu defa lekelerin ya gözündeki bir rahatsızlıktan, ya teleskopunun lensindeki bir kusurdan, ya da bir çeşit atmosfer hareketinden kaynaklandığını düşündü. Bu üç hipotezi üzerine iyice kafa yordu. Akla yatkın bir açıklama bulmak zorundaydı. Lekeler gözündeki bir bozukluktan kaynaklanıyor olamazdı; başka gözlemciler tarafından da bu lekeler görülmüşlerdi. Görünen lekelere teleskopunun lensindeki bir kusur da sebep olamazdı; gözlemler sekiz farklı teleskop ile gerçekleştirilmişti. Atmosfer hareketleri de bu lekelerin müsebbibi olamazlardı; çünkü bu lekeler gün doğumundan gün batımına kadar Güneş'le hareket ediyorlardı; gün içerisinde Güneş'in üzerindeki konumları değişmiyordu ve Güneş ince bulutların arkasında kaldığında bile bu lekeler gözlenebiliyorlardı. Bu gözlemleri yapan kişi, Ingolstadt Üniversitesi'nde 1610 ile 1616 yılları arasında matematik profesörü olarak görev yapmış olan Christoph Scheiner (1575-1650) adında bir Cizvit rahibiydi [1].

41.1. Scheiner'in Güneş lekeleri çizimleri [2].

Scheiner, Augsburg'da yaşayan arkadaşı Mark Welser'e gözlem bulgularını detaylı çizimlerle aktaran üç mektup yazdı ve 1611 sonbaharında bu mektupları gönderdi. Gördüğü bu lekelerin Güneş'in yüzeyine yakın bir konumda bulunan uydu veya gezegenler olduklarına inanıyordu. Fakat ne yazık ki Scheiner'in çizimleri yeterince detaylı değillerdi. Çizimlerinde Güneş'in ölçeğini küçük tutması sebebiyle lekeler küçük noktalar gibi gözüküyorlardı (41.1). Welser, bu mektupların kopyalarını çıkardı ve Lincei Akademisi (Accademia dei Lincei) üyelerine ve Galileo Galilei'ye gönderdi. Galileo da bu lekeleri gözlemlemişti ve bu lekelerin uydu veya gezegen olamayacağını düşünüyordu. Eğer uydu veya gezegen olsalardı bu lekelerin periyodik olarak görünmeleri gerektiğini düşünüyordu. Scheiner ve Galileo Güneş lekeleri üzerine mektuplaşmaya başladılar [1].

 

41.2. Christoph Scheiner'in kullandığı helyoskop.

 

Galileo, Güneş'e doğrudan bakamayacağı için gözlemlerini ancak gün doğumu ve gün batımında, Güneş ışınlarının en zayıf olduğu zamanlarda gerçekleştiriyordu. Scheiner ise Güneş'i bütün gün gözlemleyebileceği bir yöntem geliştirmişti. Scheiner, göz merceğini devreden çıkararak Güneş'in görüntüsünü doğrudan bir yüzeye yansıtıyordu (41.2). Bu yöntemle Güneş'i olduğu gibi, ters-düz olmadan görebiliyordu. Çünkü mercekli (refracting) teleskopların hepsinde baktığınız objeleri baş-aşağı görürsünüz [3].

 

 

 

 41.3. Galileo'nun 25 Haziran 1612 Güneş lekeleri çizimi [4].

Galileo, Güneş lekelerinin Güneş'in yüzeyinde veya atmosferinde bulunan bulutsu oluşumlar olduklarını ispat etmek istiyordu. Scheiner'in Güneş'i bir yüzeye yansıtma tekniğini kullandı. Önce Güneş'in ne zaman hangi konumda olacağını hesapladı. Sonra Güneş'i daha önceden çizdiği bir dairenin üzerine denk gelecek şekilde bir kağıda yansıttı. Bu yöntemle lekelerin detaylı çizimlerini yapmayı başardı (41.3). Bir ay boyunca Güneş lekelerinin hareketlerini detaylı bir biçimde raporladı. Galileo'nun çizimleri Scheiner'in çizimlerine göre çok daha detaylıydı ve Güneş lekelerinin oluşum ve yok oluşlarını şüpheye yer bırakmayacak bir biçimde ispat ediyorlardı [4].

 

41.4. NASA tarafından 2013'te fotografı çekilmiş Güneş lekeleri [5].

 

Artık Güneş lekeleri üzerine çok daha fazla bilgiye sahibiz. Güneş üzerindeki manyetik alanlar yer değiştirirken bazı bölgelerde basıncın yükselmesine sebep olurlar. Bu yüksek basınç alanlarının içerisinde sıcaklık düşer ve çevresi ile basınç dengesi tekrar sağlanmış olur. Sıcaklığı çevresine göre düşük olan bu alanlar bizlere siyah gözükürler. İşte bu alanlar Güneş lekeleridir. Günümüzde çok daha ileri teknolojiler kullanılarak bu lekeler gözlemlenmektedir (41.4).

 

41.5. Teleskop üzerinde Güneş filtresi.

 

Güneş'e özellikle bir teleskop ile bakmak oldukça tehlikeli. Çocukken bir büyüteçle deney yapma fırsatınız olduysa muhtemelen Güneş ışınlarını bir noktada odaklayarak bir yerleri yakmışsınızdır. Teleskop da temelde ışığı gözümüzde odakladığı için Güneş gibi kuvvetli bir kaynaktan gelen ışınlar saniyeler içerisinde bir gözü kör edebilir. Bu sebeple Güneş'i güvenli bir biçimde bir teleskop ile gözlemlemenin tek yolu bir Güneş filtresi kullanmaktır. Güneş filtreleri yüzeylerine gelen ışığın ancak yüz binde birinin geçmesine izin verirler. Ben de nihayet teleskopuma uygun çapta bir Güneş filtresi satın aldım. Filtreyi teleskopun gövdesine açıklık (aperture) tarafından yerleştirdim (41.5).

41.6. Çektiğim ilk Güneş fotografı.

İlk defa gündüz vakti teleskopumu kullanıyordum. Geceleri serin havayla, sineklerle ve böceklerle baş etmenin yollarını öğrenmiştim ama gündüz vakti Güneş'in alnında arı vızıltıları içinde gözlem yapmanın zorluğu bir başkaymış. Filtrenin gözümü Güneş ışınlarından ne kadar koruyacağını bilemediğim için doğrudan fotograf makinemi teleskopa bağlayarak gözleme başladım. Vizörde Güneş'i görünce odak ayarını yaptım ve ilk defa bir Güneş fotoğrafı çektim (41.6). Bu fotografta iki tane Güneş lekesi gözüküyor. Boyutları itibariyle Scheiner'in çizimlerindeki gibi küçük lekelerdi bunlar. Çektiğim bu fotograf ile ilgili teknik bilgileri aşağıda Tablo 41.A'da veriyorum. Güneş'e korkusuzca dakikalarca bakabilmekten büyük keyif aldım. Fakat hava o kadar sıcaktı ki gözlemimi bu fotografı çektikten birkaç dakika sonra bırakmak zorunda kaldım.

 

41.7. Hubble Uzay Teleskopu ile çekilmiş Mira fotografı [6].

 

Güneş'in fotografını çektikten sonra günlerce gökyüzünü süsleyen yıldızları düşündüm. Başka güneşler tepemizde dönüp duruyorlar fakat kendileri hakkında bizlere hiçbir şey anlatmıyorlardı. Yıldızlar bize o kadar uzaktır ki ne kadar güçlü bir teleskop kullanırsak kullanalım, göreceğimiz şey parlayan küçücük bir nokta olacaktır. Öyle ya, hiç doğrudan fotografı çekilmiş bir yıldız var mıydı? Evet! Ne mutlu ki birkaç tane vardı! Bunlardan biri Mira. Bize yaklaşık olarak 400 ışık yılı uzaklıkta bir kırmızı dev. Çapı, Güneş'imizin çapının 700 katı kadar. Bu da, eğer Mira bizim Güneş sistemimizin merkezinde bulunuyor olsaydı yüzeyinin Mars'ın yörüngesini aşacağı anlamına geliyor. Hubble Uzay Teleskopu tarafından çekilmiş olan bu fotografta Mira'nın küre şeklinde olmadığı anlaşılmış (41.7). Bize bu kadar uzaktaki bir gökcisminin fotografının çekilmiş olması gerçekten büyüleyici.

 

Tablo 41.A. Güneş fotografı bilgileri.

 

KAYNAKÇA

 

[1] Shea, W.R., "Galileo, Scheiner, and the Interpretation of Sunspots", Isis, Vol. 61, No. 4, pp. 498-519, 1970.

 

[2] Reeves, E., Van Halden, A., On Sunspots / Galileo Galilei & Christoph Scheiner, The University of Chicago Press, 2010.

 

[3] Van Helden, A., "The Telescope in the Seventeenth Century", Isis, Vol. 65, No. 1, pp. 38-58, 1974.

 

[4] Winkler, M.G., Van Helden, A.,  "Representing the Heavens: Galileo and Visual Astronomy", Isis, Vol. 83, No. 2, pp. 195-217, 1992.

 

[5] NASA's SDO Observes Fast-Growing Sunspot, NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center, 02.19.2013.

 

[6] Red Giant Star Mira's Football Shape, Margarita Karovska (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) and NASA, 06.08.1997.