Degişen YıLdızLar - Seversintabi.com Türkiye'nin En Büyük Forumu Bence Seversin Tabi

**AlpikE** · #1 17 March 2009, 01:17

Binlerce yıldır, gökyüzünün değişen doğası, insanların ilgisini çekmiş, merak konusu olmuş. Eğer çok dikkatli incelemiyorsak, gökyüzünde fark ettiğimiz değişikliklerin hemen hemen tümünü Güneş ve gezegenlerin hareketlerini oluşturduğunu sanırız. Ancak, biraz daha dikkati gözlemler yaptığımızda, bazı yıldızların parlaklık yönünden periyodik olarak değiştiğini görebiliriz.

Değişen yıldız gözlemleri, genellikle bir teleskopa bağlanan ışıkölçerle yapılır. Buna karşın, çıplak gözle gözleyebileceğimiz değişenlerin sayısı hiç de az değildir.
Değişen yıldız, zaman içerisinde parlaklığını değiştiren yıldızları tanımlamakta kullanılan bir terimdir. Gerçekte, bir yıldız, milyarlarca yıl süren yaşamı boyunca parlaklığını değiştirir. Ancak, burada sözü edilen değişimler, yıldızın yaşam süresiyle karşılaştırlamayısacak kadar kısa sürer. Bu değişimler, genellikle periyodik olurken, bunu bir kez yapan yıldızlarda vardır.
Bir değişen yıldızın zamana karşı çizilen parlaklık grafiğine "ışık eğrisi" denir. Bu yıldızlar genellikle ışık eğrilerine yani bu değişimin biçimine göre sınıflandırılır. Yıldızların ışık eğrilerini onların elektrokardiyogramı gibi de düşünebiliriz. Bu grafiğe bakarak, onların fiziksel özellikleri hakkında bilgi ediniriz. Günümüzde, birtakım değişen yıldızların ışık eğrilerini oluşturmak, pek çok profesyonel gökbilimcinin de temel uğraşları arasında yer alır. Şimdi, değişen yıldızların sınıflandırılmalarına bakalım:
Atmalı Değişkenler : Bu yıldızlar, periyodik olarak bir genişleyip bir sıkışırlar. Bu değişim boyutta olduğu gibi, parlaklıktada gerçekleşir. Atmalı değişenleri temel olarak üç gruba ayırabiliriz:
Sefeidler, periyotları 1'le 70 gün arasında değişen yıldızlardır. Adlarını, Delta Sefei'den alırlar (Sefeus, Kral Takımyıldızı'dır). Parlaklıklarındaki değişim 0,1 ila 2 kadir farkı arasında olur. Bu değişim önce ani bir artış, sonra yavaş bir azalma olarak görülür. Sefeidlerin uzaklıklarıyla, mutlak parlaklıkları (belirli bir uzaklıktan (10 parsek), ölçülen parlaklık) arasında bir ilişki vardır. Bu nedenle gökadaların ya da küresel kümelerin uzaklıkları ölçülürken, içlerinde bulunan bu yıldızlardan yararlanılır.
İkinci grup RR Çalgı yıldızlarıdır. Bunlar, periyotları birkaç saatten bir güne kadar değişen, yani çok kısa periyotlu yıldızlardır. Bu yıldızlar, aynı zamanda çok büyük, parlak yıldızlardır ve genellikle gökadaların merkezlerinde ya da küresel yıldız kümelerinde bulunurlar.
Üçüncü grup, Mira ya da uzun periyotlu değişenler olarak adlandırılırar. Bunlar, periyotları 80 günden 1000 güne kadar olabilen yıldızlardır. Uzun periyotlarına karşın, parlaklıklarındaki değişim çok belirgindir. Bu değişim 2,5 kadir farkından 11 kadir farkına kadar çıkabilir. Bu yıldızlara verilebilecek en iyi örnek Balina Takımyıldızı'ndaki Mira'dır.
Patlamalı Değişenler: Bu yıldızlar genellikle beklenmedik bir şekilde birden bire parlayıp, daha sonra yavaş yavaş sönen cisimlerdir. Bu yıldızların ışık değişimleri periyodik değildir. Bunlara verilebilecek en iyi örnekler ise nova ve süpernova patlamalarıdır. Nova, Latince bir sözcüktür ve "yeni" anlamına gelir. Novalar, genellikle yakın ikili yıldız sistemlerinde ortaya çıkar.
Örten Değişenler: Örten değişenler en azından iki yıldızdan oluşan sistemlerdir. Eğer bir çoklu sisteminin birbiri etrafında dönme düzlemi bizim bakış doğrultumuzda yer alıyorsa, yıldızlar birbirini örter. Örtülme sırasında, bir yıldız ötekinin ışığını engellediğinden, bizim tek bir yıldız gibi gördüğümüz sistemin parlaklığında azalma olur.
Değişen Yıldız Gözlemleri
Bir değişen yıldızın parlaklığı tahmin edilirken, benzer parlaklıklardaki değişen olmayısan yıldızlardan yararlanılır. Bu yıldızlara "karşılaştırma yıldızları" denir. Profesyonel gökbilimciler de değişen yıldız gözlemleri yaparken, en azından bir karşılaştırma yıldızı seçerler. Her ne kadar ışıkölçer yardımıyla yıldızların parlaklıkları çok hassas bir biçimde ölçülebilse de, atmosfer tabakasının kalınlığı, değişen hava koşulları, ışık kirliliği gibi etkenler ölçümleri önemli ölçüde etkiler. Aslında, gözle yapılan gözlemlerde bir karşılaştırma yıldızı seçimi çok daha önemlidir; çünkü, gözümüzün algılama gücü hem daha düşüktür, hem de gözümüz kirlilik yapan ışık kaynaklarından daha çok etkilenir. Eğer gözlemini yaptğımız değişen yıldızın en parlak ve en sönük olduğu anlardaki parlaklığını biliyorsak, yine bu parlaklıklarda seçeceğimiz birer yıldız en azından bu yıldızın parlaklığının en düşük ve en yüksek olduğu anları bulmamızda yeterli olacaktır.
Gözle yapılan gözlemlerle bir değişenin ışık eğrisini oluşturmak da olanaklıdır. Ancak bunun için, gözleyeceğimiz yıldızın en düşün ve en parlak olduğu aralıkta parlaklığını bildiğimiz birkaç karşılaştırma yıldızı seçmemiz gerekebilir. Böylece, değişenimizin seçtiğimiz karşılaştırma yıldızlarıyla aynı parlaklıkta olduğu anları kaydederek ışık eğrisinde birer nokta elde etmiş oluruz.
Gözlem yeri olarak seçilecek bölgeler ışık kirliliğinden olabildiğince uzak olmalıdır. Yanımıza almamız gereken temel şeylerse, söylece sıralanabilir: Gözleyeceğimiz bölgenin haritası, not defteri, doğru ayarlanmış saat ve kırmızı ışık veren ve ışığı gözümüzü almayısan fener. Ayrıca, bir dürbün ya da teleskop, yıldızları çok daha parlak göstereceği için parlaklık tahminimizi kolaylaştıracaktır. Fener, gözlemimizi not alırken ve haritaları kullanırken gerekli olacaktır. Işığının kırmızı renkli ve sönük olması gözümüzü almaması için gereklidir. Çünkü, aydınlıktan sonra gözümüzün yeniden karanlığa uyum sağlayabilmesi 15 dakika alır. Bu nedenle, gözlem süresince parlak ışık kaynaklarına bakmaktan kaçınmamız gerekir. Kırmızı ışığı, bir feneri kırmızı kağıtla kaplayarak ya da kırmızı diyot lambadan bir fener yaparak elde edebiliriz.
Değişen yıldız gözlemine çıkmadan, bir ön çalışma yapmak gerekir. Bu çalışmada öncelikle, gözlenecek değişen yıldızın belirlenmesi gerekir. Sonra da yıldız haritaları ve bir yıldız kataloğu yardımıyla bu değişene uygun karşılaştırma yıldızları seçilir. Gözleme çıkıldığında yapılan parlaklık tahminleri, saatleriyle birlikte not alınır. Eğer gözlenmek üzere seçilen değişen yıldız, uzun periyotlu bir yıldızsa (örneğin bir ya da bir kaç ay) gecede bir veri almak yeterli olabilir. Buna karşın çok kısa periyotlu değişen yıldızlar gözlenirken birkaç dakikada bir veri almak gerekebilir. Alınan verilerin, dolayısıyla da yapılan tahminlerin her biri ışık eğrisinin bir noktasını oluşturur. Çalışmanın sonunda elde edilen ışık eğrisi, eğer seçilen yıldız periyodik bir değişense, ileride bu yıldızın en parlak ve en sönük olduğu anları hesaplamanızı sağlayacaktır.
Eğer, bu yıldızın ne tür bir değişen olduğunu bilmiyorsak, ışık eğrisini diğerlerininkiyle karşılatırarak türünü de bulabiliriz.
Çıplak Gözle Gözleyebileceğimiz bazı Degişen Yıldızlar
Esiki çağlarda, herhangi bir gözlem aracı olmayısan gözlemciler, bazı yıldızların periyodik olarak ışığını değiştirdiğini fark etmişler. Bu yııldızlardan belki de en ünlüsü, Perseus Takımyıldızı'nda yer alan Algol'dur. Bu yıldız, hem oldukça parlak olması, hem de ışığını belirgin bir şekilde değiştirmesi nedeniyle, merak konusu olmanın yanında bir korku kaynağı da olmuştu. Algol, bu yüzden hemen hemen tüm eski uygarlıklarda kötü bir şöhrete sahiptir. Binlerce yıl boyunca, yukarıda göz kırpıp duran bu cismin bir şeytan olduğu düşünüldü. Zaten, Algol da Arapça'dan gelme bir addır ve "kötü ruh" anlamını taşır. Benzer biçimde, Yunan mitolojisinde de Algol, bakıldığında insanı taşa dönüştüren , yılan saçlı Medusa'nın gözünü temsil etmektedir. Kahraman Perseus tarafından başı kesilen Medusa hâlâ gökyüzünden bize göz kırpıyor.
Algol, her 2 gün 20 saatte bir parlaklığını 2,1 kadirden 3,4 kadire azaltan örten değişen tipi bir ikili yıldız sistemidir. Bu sistem, biri parlak, biri sönük iki yıldızdan oluşur. Bu yıldızlar, periyodik olarak birbirlerini örterler; ancak, bu örtülme tam bir örtülme değildir. Parlak olan yıldız örtüldüğünde Algol'un parlaklığı önemli ölçüde azalırken, sönük olan öteki yıldız örtüldüğünde parlaklıkta çıplak gözle fark edilebilir bir değişim olmaz. Aslında karşılaştırma yıldızları kullanarak oluşturacağımız bir ışık eğrisinde bu sönük yıldızın örtülüşünü görmeyi deneyebiliriz. (Çünkü, bunu görebildiğini söyleyen amatör gökbilimciler var.) bu tür değişenlerin ışık eğrileri çok tipiktir ve bunlara "Algol tipi örten değişen" adı verilir.
Algol sistemindeki tutulma (örtme) yaklaşık 10 saat sürer. Yıldızın parlaklığındaki en belirgin değişim bu 10 saat süresince gerçekleşir. Bu değişim, özellikle Algol'un en sönük olduğu anın bir saat öncesinden bir saat sonrasına değin izlenirse, ne kadar belirgin olduğu anlaşılacaktır. Yeryüzündeki konumumuzdan dolayı, Algol yaz ayları dışında, yılın öteki mevsimlerinde ülkemizden rahatlıkla gözlenebilir. Algol'u sonbaharda kuzeydoğu yönünde, kışın başucuna yakın konumda, ilkbahardaysa kuzeybatı yönünde gözleyebiliriz. Gözlemlerinizde kolaylık sağlaması için rahatlıkla gözlenebileceği aylarda, Algol'un en sönük olduğu anları Bilim ve Teknik Dergisi'nin gökyüzü köşesinde vermeyi sürdüreceğiz.
Beta Lir (Çalgı) yine bir tür örten değişene adını veren bir yıldız sistemidir. Bu sistem, Algol'a benzer bir yıldız sistemidir; ancak, çok daha ilginç bir yapısı vardır. Beta Lir'in iki yıldızı, birbirine o kadar yakındır ki, birbirleri üzerinde yarattıkları etki bir yıldızdan diğerine madde akmasına neden olur. Işık eğrisi üzerinde örtülmenin yanı sıra, bu etki de belirgin olarak görülebilir. Algol tipi değişenler, tutulmalar dışında genellikle sabit parlaklığa sahipken, Beta Lir tipi değişenlerin ışık eğrileri daireseldir. Beta Lir'in periyodu 12,94 gündür ve parlaklıktaki değşim 3,3 ila 4,4 kadirler arasındadır.
Lambda Boğa, daha az bilinen bir Algol tipi örten değişendir ve parlaklığını 3,4 ila 3,9 kadirler arasında değiştirir. Tutulmalar yaklaşık 14 saat sürer ve toplam periyot 3,95 gündür.
Delta Kral (Delta Sefei), Sefeid tipi değişenlere adını veren yıldızdır. Kral (Sefeus) Takımyıldızı'nda yer alan bu değişenin periyodu, sadece 5,37 gündür. Bu süre boyunca, yıldızın parlaklığı, 3,5 ila 4,4 kadirler arasında değişir. Sefeidlerin özelliği, parlaklıklarının artma sürelerinin azalma sürelerinden kısa olmasıdır.
Eta Kartal, yaz ve sonbahar aylarının yıldızıdır. Delta Kral gbi, bir sefeid olan bu değişen yıldızın parlaklık değişimi , yine Delta Kral'ınkiyle aynıdır (3,5-4,4 kadirler arası). Ancak, periyodu onunkinden biraz daha uzundur : 7,18 gün.
Uzun periyotlu değişen yıldızlara adını veren Mira, Balina Takımyıldızı'nda yer alır ve parlaklığı önceden tam olarak tahmin edilememekle birlikte, genellikle 3-10 kadirler arasında değişir. Bu değişim, parlaklıkta yaklaşık 610 kat değişim demektir. Mira, en parlak olduğu dönemlerde, gökyüzünün parlak yıldızlarından biri olurken, en sönük olduğu dönemlerdeyse bir dürbün hatta küçük bir teleskopla bile görünmez olur. Mira'nın periyodu, 332 gündür. Bu nedenle, bu dönem boyunca, birkaç gecede bir alınacak veri, bu yıldızın ışık eğrisini oluşturmakta yeterli olabilir.
Avcı Takımyıldızı'nın ikinci parlak yıldızı Betelgeuse de bir değişen yıldızdır. Ancak, bir kırmızı dev olan yıldızın periyodu 6 yıldır. 1988, 1995 yılları arasında ışıkölçerle yapılan gözlemler, bu yıldızın parlaklığını 0,3 ile 0,9 kadirler arasında değiştirdiğini göstermektedir.