Tag Archive: Kepler


Güneş Sistemi, günümüzde, ileri teknolojik araçlar ile araştırılıyor.

Aristo, MÖ 340 yılında yazmış olduğu On the Heavens (Gökyüzüne Dair) başlıklı kitabında, Dünya’nın düz bir tabak değil, yuvarlak bir top şeklinde olduğuna yönelik oldukça iyi iki kanıt ileri sürebilmiştir. Birincisi, Ay’ın evrelerinin, Dünya’nın Ay’la Güneş arasına girmesiyle oluştuğunun farkına varmasıdır. Dünya’nın Ay’ın yüzeyindeki gölgesi daima yuvarlaktı, bu sadece Dünya küre biçimdeyse doğru olabilirdi. Dünya düz bir disk şeklinde olsaydı, gölgesi uzun ve eliptik olurdu; tabii, tutulma yalnızca Güneş diskin merkezinin tam üzerinde olduğunda gerçekleşmediği sürece.

İkincisi, yaptıkları seyahatler sayesinde Yunanlıların, Kuzey Yıldızı’na güneyden bakıldığında kuzey bölgelere kıyasla daha alçak göründüğünü biliyor olmalarıydı. Aristo, Kuzey Yıldızı’nın Mısır ve Yunanistan’dan bakıldığındaki bariz konum farkını kullanarak dünyanın çevresinin yaklaşık dört yüz bin stadyum olduğunu bile tahmin etti. Bir stadyumun uzunluğunun ne kadar olduğu tam olarak bilinmiyor, ama yaklaşık yüz seksen metre olabilir. Bu da Aristo’nun tahmininin, şu anki kabul edilen rakamdan iki kat daha büyük olduğu anlamına gelir.

Yunanlıların Dünya’nın yuvarlak olmasıyla ilgili üçüncü bir kanıtları bile vardı. Bu da, ufuktan yaklaşmakta olan bir geminin önce yelkenlerinin, sonra gövdesinin görülmesiydi. Aristo, Dünya’nın sabit olduğunu ve Güneş, Ay, diğer gezegenler ve yıldızların dairesel yörüngelerle Dünya’nın çevresinde döndüğünü düşünüyordu. Buna inanıyordu; çünkü gizemci nedenlerden ötürü, evrenin merkezinde Dünya’nın bulunduğunu, dairesel hareketinse en mükemmel hareket biçimi olduğunu hissediyordu.

Bu görüş, MS 1.yüzyılda Batlamyus tarafından eksiksiz bir kozmolojik modele dönüştürüldü. Dünya merkezdeydi. Çevresindeyse Ay, Güneş, yıldızlar ve o gün varlığı bilinen beş gezegen olan Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn’ü taşıyan sekiz küre vardı. Gezegenler de kendi kürelerine bağlı biçimde daha küçük daireler çizerek hareket ediyorlardı. Böylelikle, gökyüzünde izledikleri karmaşık yollar açıklanmış oluyordu. En dıştaki küre, sabit yıldızlar adı verilen ve birbirlerine göre hep aynı konumda durarak gökyüzünde birlikte dönen yıldızları taşıyordu. En son kürenin ötesinde ne olduğuysa açık değildi, ama kesinlikle insanoğlunun gözlemleyebildiği evrenin bir parçası değildi.

Batlamyus’un modeli, gökteki cisimlerin konumlarını tahmin edebilmek için oldukça kesin bir sistem sağlıyordu. Ancak bu konumları doğru bir şekilde tahmin edebilmek için, Batlamyus’un, Ay’ın kimi zaman Dünya’ya diğer zamanlarda olduğundan iki kat yakınlaşmasını sağlayan bir yol izlediği varsayımını yapması gerekiyordu. Ve bu varsayım, ayın bazen her zamankinden iki kat daha büyük görünmesi gerektiği anlamına geliyordu. Batlamyus bu hatanın farkındaydı; ama oluşturduğu model, evrensel olarak değilse bile genel anlamda kabul gördü. Hristiyan Kilisesi tarafından, Kutsal Kitap’takine uygun bir evren modeli olarak kabul edildi. Sabit yıldızların oluşturduğu kürenin dışında Cennet ve Cehennem için oldukça fazla yer bıraktığı için çok avantajlı bir modeldi.

Ancak 1514 yılında Polonyalı bir rahip olan Nicholas Kopernik tarafından, çok daha basit bir model ortaya atıldı. İlk başta, dini inançlara aykırı düşmekle suçlanmaktan korkarak modelini isimsiz olarak yayımladı. Ona göre Güneş sabit bir şekilde merkezdeydi ve Dünya’yla diğer gezegenler dairesel yörüngelerde Güneş’in çevresinde dönüyordu. Bu modelin ciddiye alınması için neredeyse bir yüzyıl geçmesinin gerekmesi, Kopernik için çok üzücü. Daha sonraları iki astronom -Alman Johannes Kepler ve İtalyan Galileo Galilei- her ne kadar öngördüğü yörüngeler gözlemlenenlerle uyumlu olmasa da açık bir şekilde Kopernik teorisini desteklemeye başladı. Aristo-Batlamyus teorisinin sonu, 1609 yılında geldi. O yıl, Galileo, henüz yeni keşfedilmiş olan teleskopla gece gökyüzünü incelemeye başladı.

Galileo, Jüpiter gezegenine baktığında, yörüngesinde daha küçük uydu yahut aylar olduğunu gördü. Bu da Aristo ve Batlamyus’un düşündüğünün aksine, her şeyin Dünya’nın çevresinde dönüyor olması gerekmediği anlamına geliyordu. Elbette ki Dünya’nın evrenin merkezinde olduğunu, Jüpiter’in aylarınınsa Dünya çevresinde son derece karmaşık yörüngeler izledikleri için sanki Jüpiter’in yörüngesindeymişler gibi göründüklerini düşünmek mümkündü. Ancak Kopernik’in teorisi çok daha basitti.

Yaklaşık olarak aynı zamanlarda, Kepler, Kopernik’in teorisinde değişikler yapıp gezegenlerin dairesel değil eliptik yörüngelerde hareket ettikleri fikrini ortaya atmıştı. Tahminler artık gözlemlerle uyum içindeydi. Kepler’e göre eliptik yörüngeler geçici bir hipotezdi, üstelik de daha iticiydi, ne de olsa dairelerin elipslere kıyasla çok daha mükemmel olduğu açıktı. Yörüngelerin eliptik olmasının gözlemleri doğruladığını neredeyse kazara keşfeden Kepler, gezegenlerin, Güneş’in çevresinde manyetik güçler sayesinde dönebildikleri fikrini bir türlü bununla bağdaştıramıyordu.

Bu duruma bir açıklama çok sonra, Newton 1687 yılında Principia Mathematica Naturalis Causae adlı kitabını yayımladığında geldi. Bu herhalde fiziki bilimler konusunda yayımlanmış en önemli kitaptı. Newton, kitabında yalnızca cisimlerin uzay ve zamanda nasıl hareket ettiklerine dair teori ortaya atmakla kalmıyor, aynı zamanda, bu hareketlerin incelenebilmesi için gerekli olan matematiksel altyapıyı da geliştiriyordu. Bunun yanı sıra Newton, evrensel çekim yasasını geliştirdi. Buna göre evrendeki her kütle, diğer kütleye doğru, kütlelerinin büyümesi ve birbirlerine yakınlaşmalarıyla artan bir kuvvetle çekiliyordu. Bu, nesnelerin yere düşmelerine neden olan kuvvetle aynıydı. Newton’un başına bir elma düşmesi hikayesinin uydurma olduğu neredeyse kesin. Newton’un konula ilgili tek söylediği, çekim fikrinin, düşünceli bir şekilde oturuyorken aniden düşen bir elma görünce aklına gelmiş olduğuydu.

Newton daha sonra ortaya attığı bu yasaya göre, Ay’ın Dünya’nın çevresinde, Dünya’yla birlikte diğer gezegenlerin de Güneş’in çevresinde eliptik yörüngeler izlemelerine çekimin neden olduğunu gösterdi. Kopernik modeli, Batlamyus’un göksel kürelerini ve onlarla birlikte de evrenin doğal bir sınırı olduğu fikrini ortadan kaldırıyordu. Sabit duran yıldızlar, Dünya Güneş’in çevresinde döndükçe göreli konumlarını değiştirmiyordu. Bu da sabit duran yıldızların Güneş’imize benzediğini, ancak çok uzakta olduklarını düşünmeyi doğal kılıyordu. Bir sorun vardı. Newton, çekim teorisine göre yıldızların birbirlerini çekmeleri gerektiğinin farkına varmıştı; yani görünüşe göre hareketsiz duruyor olmaları mümkün değildi. Hepsi de bir noktada düşmezler miydi?

Newton, O dönemin önde gelen düşünürlerinden Richard Bentley’e 1691 yılında yazdığı bir mektupta, yıldızların sonlu sayıda olsa bunun gerçekleşebileceğini belirtmişti. Ancak eğer sonsuz sayıda yıldız aşağı yukarı düzgün bir şekilde sonsuz uzaya dağıtılmışsa, düşebilecekleri merkezi bir nokta olmazdı. Bu görüş, sonsuzluk hakkında konuşulduğunda karşılaşılabilecek gizli tehlikelerden biridir.

Sonsuz bir evrende her nokta merkez olarak görülebilir; çünkü her noktanın çevresinde sonsuz sayıda yıldız vardır. Çok daha sonraları anlaşılan doğru yaklaşımsa, yıldızların birbiri üzerine düştükleri sonlu durumu düşünmekti. Bu bölgenin dışına düzgün bir şekilde daha çok yıldız eklendiğinde neyin değişebileceği sorulabilir. Newton’un yasasına göre eklenen yıldızlar da var olanlara göre hiç bir fark yaratmaz ve yeni eklenen yıldızlar da var olanlar kadar hızlı bir şekilde düşerdi. İstediğimiz kadar çok yıldız ekleyebiliriz, ama sonunda hepsi kendi içlerine çökecektir. Artık çekimin her zaman etkin olduğu, evrenin sonsuz durağan bir modelinin mümkün olmadığını biliyoruz.

Kaynak: Stephen W. Hawking, Her Şeyin Teorisi – Evrenin Başlangıcı ve Geleceği, sayfa 15-16-17-18

NASA’nın Kepler Uzay Teleskopu ikili yıldızın çevresinde dolanan bir gezegen keşfetti. Sistem 200 ışık yılı uzağımızda bulunuyor. Daha önce bu tür çiftine yörüngeli (circumbinary) gezegenlerin var olması gerektiği ortaya sürülmüş ancak şimdiye kadar bunlardan bulunamamıştı. Kepler gezegeni bir yıldızının önünden geçerken yıldızın parlaklığını azalttığı için keşfedebildi. 

Keşif ekibinden William Borucki: “Bu keşifle birlikte gezegen sistemleri arasında yeni bir sınıf doğdu” diyor. “Gökadamızdaki yıldızların çoğunluğunun ikili olduğu düşünülürse yaşamın sadece tek yıldızlı sistemlerde aranmaması gerektiği ortaya çıkıyor. Bu keşifle birlikte bilim insanlarının kuramı teyit edilmiş oldu.”

Kaliforniya’daki Mountain View SETI Enstitüsü başkanı Laurance Doyle başkanlığındaki ekip 150 000’den fazla Kepler verisini inceleyerek gezegen arıyor. Kepler Dünya büyüklüğünde ve yıldızının yaşam bölgesinde bulunup sıvı suyu tutma özelliğine sahip gezegenleri bulma yeteneğine sahip.

Kepler 16 sistemindeki gezegen yörüngesinde dolanırken, küçük yıldızın büyük yıldızın önünde durmasıyla birincil tutulma ve büyük yıldızın küçük yıldızın önünde durduğunda ise ikincil tutulma gerçekleşir.

Gökbilimciler sistemin parlaklığını etkileyen ve geniş bir yörüngeye sahip üçüncü bir nesne olacağını düşündüler. Bu nesne her iki yıldızı da içine alan geniş bir dairede dolanıyordu.

Yıldızların kütle çekimi ve tutulma zamanlarındaki değişimler üçüncü bir nesnenin varlığını ortaya koydu. Çok küçük bir kütle çekiminin nedeninin küçük bir kütleye bağlı olduğu belirlendi. Sonuçlar 16 Eylül’de Science Dergisi’nde yayınlandı.

Doyle: “Bu tür örten çiftlerde yıldızların büyüklüğünü gezegen büyüklüğünü anladığımız geçişlerden çıkarırız. Kepler-16, yıldız tutulmaları ve gezegen geçişleri ile ilgili her iki veriyi de içeriyor” diyor.

Satürn boyutlarındaki Kepler- 16b, yaşamı barındıramayacak kadar soğuk ve yarı gaz yarı kayadan oluşmuş bir gezegen. Ana yıldız, Güneş’ten daha küçük. Yıldızların biri Güneş’in % 69’u diğeri % 20’si kadar. Yıldızlar Güneş’ten daha soğuk olduğu için de gezegen yaşam alanı dışında bulunuyor. Gezegenin yörünge dönemi ise Venüs’ün 225 günlük yörünge dönemine yakın: 229 gün.

Kaynak: Nasa Science (İngilizce), Astronomi Diyarı (Türkçe)