Astronomi Nedir? Ne İşe Yarar? Astronomi, İnsanlığın Ufkunu Nasıl Genişletmiştir?
Bir gezegensel nebula ESA/Hubble & NASA
Bir gezegensel nebula ESA/Hubble & NASA
Astronomi; Güneş, Ay, yıldızlar, gezegenler, kuyruklu yıldızlar, galaksiler, gaz, toz, diğer Dünyevi olmayan cisimler ve fenomenler üzerine yapılan çalışmadır. 4 yaşındaki kreş çocuklarının müfredatında NASA, astronomiyi basitçe "yıldızların, gezegenlerin ve uzayın incelenmesi" olarak tanımlıyor. Astronomi ve astroloji tarihsel olarak önceden bağlantılıyken, artık bir bilim dalı olmadığı için astrolojinin astronomiyle hiçbir ilişkisi olmadığı kabul ediliyor. Aşağıda astronominin tarihi ve kozmoloji de dahil olmak üzere bağlantılı olduğu çalışma alanlarından bahsedeceğiz.
İnsanlar, çevrelerindeki evreni anlamak ve düzene sokmak için araştırmalar yaparken gözlerini hep gökyüzüne çevirdiler. Takımyıldızların hareketi -geceleri gökyüzünde iz bırakan desenler- gözlenmesi en kolay olanı olsa da, tutulmalar ve gezegenlerin hareketi gibi diğer gök olayları da çizilerek tahmin edildi.
Tarihsel olarak astronomi, gök cisimlerini gözlemlemeye odaklanmıştır. Astronomi, astrofiziğin yakın kuzenidir diyebiliriz. Kısaca ifade etmemiz gerekirse astrofizik, astronomi fiziğinin incelenmesini içerir. Uzaydaki nesnelerin davranışına, özelliklerine ve hareketine odaklanır. Bununla birlikte modern astronomi, bu cisimlerin hareketlerinin temellerini ve özelliklerinin birçok unsurunu içerir. Bu iki terim günümüzde sıklıkla birbirinin yerine kullanılmaktadır.
Modern gök bilimciler bu konuyu iki alanda inceleme eğilimindeler: teorik ve gözlemsel.
Gözlemsel gök bilimciler; yıldızların, gezegenlerin, galaksilerin ve benzerlerinin doğrudan incelenmesine odaklanır.
Teorik gök bilimciler, sistemlerin nasıl evrimleşmiş olabileceğini modelleyerek analiz eder.
Diğer bilim dallarının aksine gök bilimciler, sistemleri başlangıcından sonuna kadar gözlemleyemiyorlar. Gezegenlerin ve yıldızların yaşamı milyon yıllardan milyar yıllara kadar sürebiliyor. Bunun yerine, gök bilimciler gök cisimlerinin nasıl oluştuklarını, geliştiklerini ve öldüklerini belirlemek için evrim aşamalarındaki çeşitli cisimlerin anlık görüntülerine güvenmek zorundalar. Bu nedenle teorik ve gözlemsel astronomi birbiriyle kaynaşma eğilimindedir. Teorik bilim insanları bilgiyi simülasyonlar yapmak için toplarken gözlemci bilim insanları simülasyonları onaylar veya detaylı ayarlamaları yapar.
Astronominin Alt Dalları
Astronomi, bilim insanlarının belirli nesneler ve fenomenler üzerinde uzmanlaşmasına olanak tanıyan pek çok alt dallara bölünmüştür. Gezegensel gök bilimciler -gezegen bilimcileri olarak da adlandırılır- gezegenlerin büyümesi, evrimi ve ölümü üzerinde çalışır.[3] Güneş sistemindeki gezegenler hakkında çalışmalar yapılırken bazılarının neye dönüşebileceklerini anlayabilmek için diğer yıldızların etrafındaki gezegenler hakkında kanıtlar kullanılır.
Londra Üniversitesi Akademisine (UCL) göre gezegen bilimi, "astronomi, atmosfer bilimi, jeoloji, uzay fiziği, biyoloji ve kimya bilimlerinin özelliklerini de içeren disiplinler arası bir alandır." Yıldızla ilgilenen gök bilimciler gözlerini yıldızlara çevirirler; bunlara kara delikler, bulutsular, beyaz cüceler ve süpernovalar da dahildir. Kaliforniya Üniversitesi, yıldız astronomisinin odak noktasının, evrende meydana gelen fiziksel ve kimyasal süreçler olduğunu belirtiyor.
Güneş gök bilimcileri, zamanlarını tek bir yıldızı -bizim güneşimizi- analiz ederek geçiriyorlar. Güneş'ten gelen ışığın miktarı ve kalitesi zaman ölçeklerinde milisaniyeden milyarlarca yıla kadar değişebiliyor. Bu değişiklikleri anlamak bilim insanlarının Dünya'nın bu değişikliklerden nasıl etkilendiğini anlamasına yardımcı olabiliyor. Güneş ayrıca yüzeyiyle ilgili ayrıntıları anlaşılabilecek kadar yakın olan tek yıldız olduğu için diğer yıldızların nasıl çalıştığını anlamamıza da yardımcı oluyor.
Galaksiler ile ilgilenen gök bilimciler, Samanyolu'nu incelerken galaksiler dışında uzmanlaşan gök bilimcilerse bu yıldız kümelerinin nasıl oluştuğunu, değiştiğini ve öldüğünü belirlemek için Samanyolu'nun dışına bakıyorlar. Wisconsin-Madison Üniversitesi şöyle yazıyor:
''Yıldızların ve gazın dağılımı, bileşimi ve fiziksel koşullarındaki kalıpların oluşturulması gelişmekte olan galaksimizin geçmişinden izler sunuyor.''
Kozmologlar, Büyük Patlama'daki şiddetli başlangıçtan şimdiki değişimine ve nihai ölümüne kadar bütünüyle evrene odaklanır. Astronomi genellikle gözlemlenebilir şeylerle ilgilidir, oysa kozmoloji tipik olarak evrenin büyük ölçekli özelliklerini ve sicim teorisi, karanlık madde ve karanlık enerji gibi anlaşılması zor, soyut ve bazen tamamen teorik -çoklu evren gibi- kavramları içerir.
Astronomik gözlemciler, evrendeki geniş aralıktaki nesneleri araştırmak için elektromanyetik spektrumun farklı dalga boylarından (radyo dalgaları ve görünür ışıktan x-ray ve gama ışıklarına kadar) yararlanırlar. İlk teleskoplar, çıplak gözle görülebilecek basit optik araştırmalara odaklanırlardı. Günümüzde hala birçok teleskop bu şekilde çalışmaya devam eder.
Ama ışık daha yüksek veya alçak enerjili oldukça daha hızlı ya da yavaş hareket eder, bu yüzden farklı teleskoplar farklı dalga boylarını araştırmak için gereklidir. Daha yüksek enerjili cisimler, dalga boyları kısa radyasyon, ultraviyole ve x-ray gibi ışınlar yayarlarken; daha düşük enerjili cisimler, dalga boyları uzun radyo dalgaları ve kızılötesi ışınlar yayarlar.
Astronominin en eski dallarından biri olan Astrometri, Güneş’in, Ay’ın ve gezegenlerin ölçülmesi işidir., , Bu cisimlerin hareketlerinin hesaplamaları, diğer alanlardaki gök bilimcilerin gezegenlerin ve yıldızların doğumunu ve evrimini modellemesine; tutulmalar, meteor yağmurları gibi olayları ve kuyruklu yıldızların görünümünü tahmin etmelerine olanak sağlar. Planetery Society'ye göre zorlu bir süreç olmasına rağmen astrometri, Güneş sistemi dışındaki gezegenleri tespit etmekte kullanılan eski bir yöntemdir.[10]
İlk gök bilimciler gökyüzündeki desenleri fark ederek bu desenleri oluşturan gök cisimlerini hareket şekillerine göre düzenlemeye ve sonraki hareketlerini takip etmeye çalıştılar. Takımyıldızları olarak adlandırılan bu desenler, geçmişte insanların mevsimleri ölçmelerine yardım etti. Mezapotamya, Mısır, Orta Amerika, Çin, Yunanistan ve Hindistan başta olmak üzere dünyanın birçok yerinde insanlar yıldızların ve diğer gökcisimlerinin hareketlerini gözlemledi
Astronomlar Nasıl Çalışırlar?
Bir astronom genelde geceleri teleskobun başında saatlerce uzayı izleyen yalnız biri olarak tasvir edilir. Aslında bugüne geldiğimizde çoğu ciddi çalışma, yerde veya gökteki robotlar ve bazı algoritmalar tarafından yönlendirilen teleskopların çektiği ve bilgisayarların düzenlediği görüntülerin, astronomlar tarafından incelenmesiyle yapılır.
Gök bilimciler, özellikle dijital fotoğrafçılığın gelişmesiyle birlikte oluşturdukları hayrete düşüren uzay fotoğraflarıyla sadece bilimin gelişimine katkı sağlamakla kalmıyor insanları da büyülüyorlar.
Gök bilimciler ve uzay uçuşu programları, gökyüzümüzden ilerisini araştırmak için (mesela Ay’a ve ötesine seyahat) hazırlanan görevlerde uzaydan Dünya'nın harika resimlerini çekerken, kendi gezegenimizin araştırılmasına da katkıda bulunuyor.