FEZA

Bundan önceki yazılarda gökyüzünde belirli aralıklarla parlaklıkları değişen yıldızlardan ve bunlar üzerine planladığımız çalışmalardan bahsettik. Peki bizler amatör astronomlar olarak değişken yıldızları neden ve nasıl gözlüyoruz?

İlk sorunun cevabı işin biraz dataylarına girmeye başladığınızda gün yüzüne çıkıyor. Aslında değişken yıldızlar, yıldız evriminin en güzel göstergeleri. Hem de bu evrimin sonuçlarını astronomi ölçeğinde alışkın olduğumuz yüzlerce ya da milyonlarca yılda değil, bir gecede yada bir kaç saat içerisinde bile gözleyebiliyoruz.

Değişken yıldızlar isimlerini parlaklıklarındaki değişimlerden alıyorlar. Bu değişimin iki nedeni olabiliyor. Birincisi dış nedenler; örneğin bir çift yıldız sisteminde yıldızlar birbirlerinin önünden geçerek birbirlerinin ışığını engellerler(örten çift yıldızlar) yada dönen bir yıldızın yüzeyindeki parlaklık farklılıklardan dolayı görünür parlaklığı değişir (dönen değişkenler - rotating variables) Değişkenliğin ikinci nedeni ise iç nedenler olabilir. İşte, yazının başında bahsettiğim yıldız evrimi burada devreye giriyor. Hayatlarının daha başındaki genç yıldızlar daha kararlı ana kol (main sequence) evresine geçemediklerinden parlaklıklarında zaman zaman değişimler görülebilir. Diğer değişkenlerde ise uzun bir süre hayatta kalıp çekirdeklerindeki yakıtı tükettiklerinden dengesizlikler başlar, bu da parlaklık değişimlerine yol açar.

Kataklismik(patlayan) değişken yıldız sisteminin hayali çizimi. Sistemdeki beyaz cüce (sağ üstte) diğer yıldızdan madde çalıyor. Bu madde beyaz cüce etrafında yığılarak zaman zaman patlamalara neden oluyor.

Değişken yıldızları gözleyerek bu yıldızlar ve evrimleri hakkında bir çok bilgi edinebiliriz. En önemlisi ise bu bilgileri bilimsel olarak paylaşabiliriz.

"Nasıl yani? Bildiğimiz makale şeklinde mi?" diye soruyorsanız, cevabımız:
"Evet, tam üstüne bastınız; bilimsel makale şeklinde!"

Gökyüzünde gözlenmeyi bekleyen binlerce değişken yıldız var fakat profesyonel astronomların gözlem zamanları ve teleskoplara erişimleri kısıtlı. Bunu aşmanın en güzel yolu ise her gece teleskobunun başında olabilen ve herhangi bir kısıtlama olmadan (bulutlar hariç :) ) gözlem yapabilen amatörlerden yardım almak. İşte amatör değişken yıldız gözlemciliği tam da burada devreye giriyor. Dünya'nın dört bir yanında bir çok amatör bir çok değişkeni gözleyerek güncel veriler elde ediyor ve bunu bilim dünyasının kullanımına sunuyor. Bu veriler de GCVS ve VSX gibi veri tabanlarında tutuluyor.

Şu ana kadar anlattıklarım ilginizi çekti ve siz de bir değişken yıldız gözlemi mi yapmak istiyorsunuz? Gelin bunu adım adım inceleyelim:

Öncelikle gözleyeceğiniz değişken yıldızı seçmelisiniz. Gökyüzünde binlercesinin olduğunu söylemiştim, bunlar arasında elinizdeki olanaklara ve ilginize göre bir seçim yapmalısınız. Bunun için seçim kriterleri :

- Gözleminizi yılın hangi zamanında yapacaksınız?
Bu, gözleyeceğiniz yıldızın bulunduğunuz konumda gece gökyüzünde olup olmadığı gösterecektir.

- Ne kadar sıklıkla gözlemler yapacaksınız?
Gözlem sıklığınız, gözleyeceğiniz değişken yıldız tipini belirleyecektir. Örneğin parlaklığı uzun sürelerde değişen (uzun periyotlu) yıldızları gözlemek için ayda bir kez gözlem yapıp veri almak yeterli olabilir. Özellikle açık gökyüzünün nadir olduğu yerlerde bu tip değişkenleri gözlemek daha verimli olacaktır. Diğer seçenek ise anlık değişim gösteren değişken yıldızları gözlemek: Örneğin kataklizmik(patlayan) değişkenler. Bu değişkenler bir gecede hatta bir saat içinde parlayıp sönükleşebilirler. Bazı tiplerdeki bu değişimler tahmin edilemediği için bu değişken yıldızlar üzerinde veri toplamak istiyorsanız sık sık gözlem yapmanız gerekecektir.
Uzun periyotlu Mira tipi değişken olan R Leonis'in parlaklığının 10 yıl boyunca değişimini gösteren grafik (Kaynak AAVSO -Amerikan Değişken Yıldız Gözlemcileri Birliği)

- Gözlemlerinizi ne ile yapacaksınız?
Bazı değişkenler çıplak göze veya küçük bir dürbünle gözlenebilirken bazıları sönük olduklarından sadece teleskopla gözlenebilirler. Elinizdeki olanaklarınıza göre hedefinizi belirlemeniz gerekecektir. Örneğin çıplak gözle gözlem yapmak isteyenlerin değişim aralığının gözle fark edilecek kadar büyük olduğu yıldızları seçmelerinde yarar var. Değişim aralığının çok düşük olduğu yıldızlarda teleskopla birlikte daha hassas CCD görüntüleyiciler de kullanılabilir.

Bunlar arasında kendinize uyan kriterlere göre seçimi gerçekleştirdikten sonra yapmanız gereken AAVSO'nun internet sitesinden sağlanan, gözleyeceğiniz yıldızın konumunu ve etrafındaki karşılaştırma yıldızı olarak kullanacağınız yıldızların bilgileri olan çizelgeyi indirmek. Hedefiniz olan değişken yıldızın parlaklık değişimlerini, karşılaştırma yıldızlarının parlaklıklarını referans alarak belirleyeceksiniz (karşılaştırma yıldızı olarak verilenlerin parlaklıkları sabittir).

Örnek bir karşılaştırma çizelgesi (Kaynak AAVSO Değişken Yıldızların Gözlem Kılavuzu):
Değişken yıldızı elinizdeki çizelgeyi kullanarak bulmanız gerekiyor. Bu ilk denemelerde biraz zorlayıcı olabilir fakat bir kaç deneme ile gözleyeceğiniz değişken yıldızı ve karşılaştırma yıldızlarını rahat bir şekilde bulabilirsiniz.

Örneğin teleskobun okülerinden gözlem yaptığınızı düşünelim. Gözleyeceğiniz değişken yıldızı ve karşılaştırma yıldızı olarak kullanacağınız iki yıldızı buldunuz. Karşılaştırma yapacağınız yıldızlardan birini değişkenden biraz daha parlak ve diğerini biraz daha sönük olan yıldızlardan seçmeniz uygun olacaktır. Örneğin karşılaştırma yıldızlarımızın parlaklıkları sırasıyla 12.4 ve 13.0 kadir olsun. Değişken yıldızın parlaklığı tam bu ikisi arasında ise 12.7 olarak kaydediyoruz. Eğer parlak olana daha yakın ise 12.6 ya da 12.5 olarak; sönük olana daha yakın ise 12.9 olarak kaydediyoruz (Bazı durumlarda değişken yıldızın parlaklığı seçtiğimiz karşılaştırma yıldızları ile aynı da olabilir). Bu değerler gözünüzün farketme gücüne göre değişebilir. Zamanla bu konuda deneyim kazandıkça gözleriniz bir kadirin onda biri kadar hassaslığa ulaşabilir.

Gözlemlerinizdeki hassaslığı arttırmak için gözle gözlemek yerine CCD kameralarla görüntü alıp karşılaştırmayı bilgisayarda ışık ölçümü (fotometri) programları kullanarak(Maxim DL, Mira vs vs.. ) yapabilirsiniz. Bu tip çalışmalarla bir kadirin yüzde biri hassaslığa ulaşılabilir.

Gözlemi yaptık, verileri topladık; sıra bunları paylaşmaya geldi. Yaptığınız gözlemleri düzenleyerek AAVSO'nun veri tabanına bir program aracılığıyla gönderebilirsiniz. Verileriniz veritabanına yerleştirilerek gözlediğiniz değişken üzerinde yapılan tüm çalışmalar size gösterilecektir. Böylece yaptığınız çalışmaların diğer çalışmalarla ne kadar örtüştüğünü de buradan inceleme fırsatı bulabilirsiniz.

Yaptığınız gözlemler biraz daha ileri seviye ve bilimsel bir soruya cevap niteliği taşıyorlarsa bunu makale haline çevirip, bir dergiye dahi gönderebilirsiniz. Bu imkansız değil; Feza'nın bir diğer üyesi Yenal Öğmen'in bu şekilde yaptığı bir çalışma British Astronomical Society'de yayınlandı (makaleyi incelemek için tıklayınız -arXiv:0812.1295) FEZA Astronomi Çalışma Grubu olarak böyle bir çalışmanın şu anda planlamasını yapıyoruz, yakın bir zamanda ilk gözlemlerle çalışmalara başlayacağız.

Siz de amatör çalışmalarla gerçek bilime katkı sağlamak istiyorsanız, değişken yıldız gözlemciliği tam size göre. Değişken yıldızlar ve gözlemleri hakkında detaylı bilgi edinmek isteyenler Haldun Menali, Tuğrul Uşaklı ve Sabahattin Bilsel'in özverisiyle Türkçe çevisi yapılan AAVSO - Değişken Yıldızların Gözlem Klavuzu'nu(pdf-5.4 Mb) mutlaka incelemeli. Güncel değişken yıldızlar, gözlem programları ve teknikleri konusunda AAVSO'nun internet sitesinden de yararlanabilirsiniz.

Kaynak : AAVSO Restless Universe

Bilmem yetişeniniz var mı? Battlestar Galactica ilk çıktığında -70lerin sonu 80lerin başı- ben daha çok küçükken, beni ve birçoğunu ekrana çivilemişti. Bu diziyi hiç unutmamıştım. 2004te yeni bölümleri ile karşıma çıktığında çok sevindim. Şimdi, o kadar sene sonra bile ayni heyecanla seyrediyorum. Biraz önce seyrettiğim son bölümünde bir Saylonun söylediklerini sizlerle paylaşmak istedim:

"--Süpernova. Yaradılışın kendisi. Oradaydım. Görmek istemiştim. O anın bir parçası olmak...Evrenin en muhteşem olaylarından birini nasıl algıladım biliyor musun? Kafatasımdaki bu rezil peltemsi göz küreleriyle. Elektromanyetik spektrumun sadece küçücük bir parçasını algılayabilen gözlerle. Sadece havadaki titreşimleri duymak üzere tasarlanmış kulaklarla.

--Biz beşler sizi mümkün olduğunca insan olabilesiniz diye tasarladık.

--İnsan olmak istemiyorum! Gama ışınlarını görebilmek istiyorum.X-ışınlarını duyabilmek istiyorum. Karanlık maddeyi koklayabilmek istiyorum."

Örten çift yıldızların örtülme zamanlarını veya minimum zamanlarını hesaplayıp bulduğumuz güncel sonuçları bilim dünyasıyla paylaşmak için projemize start vermek üzereyiz. Bu projede verilerin toplanıp işlenmesi aşamalarını kısaca anlatmak istiyorum.
Örten çift yıldızların gözlenmesi için önce bir gözlem planı yapılır. Bu aşamada çeşitli kaynaklardan ephemeris'ler (Gökgünlüğü) incelenerek o gece bulunulan coğrafik konumdan hangi örtülmelerin gerçekleşeceği bulunur ve gözlenecek olan yıldız veya yıldızlar seçilir. Gözlem, seçilen yıldızın mevcut literatürdeki kaynağa göre örtülmesi beklenen andan yaklaşık 1-1.5 saat önce gözlenmeye başlanır. Bu gözlem örtülme anından da yaklaşık 1-1.5 saat sonra sona erer. Gözlem yapılırken yıldız sürekli olarak pozlanır. Poz süresini ise iyi düzeyde SNR (Signal to Noise Ratio) elde edilecek şekilde ayarlanır. Gözlem sonunda ise, poz ve gözlem süresine bağlı olarak elde 100-200 arası kare olur.

Elde edilen bu kareler Maxim DL gibi bir fotometri programı kullanılarak hedef yıldızın fotometrisi alınır. Fotometri sonucunda .csv dosyası elde edilir. Bu dosya Excel gibi bir elektronik tablo programı kullanılarak uygun değişikliklerle 1. sütun JD (Julian Date- Julian tarihi), 2. sütun da hedef yıldızın parlaklığı olacak şekilde değiştirilir. Daha sonra Minima adlı program kullanılarak elde edilen .csv dosyasının son şeklinden bu gözlemin minimum zamanı elde edilir. Bu zaman JD olduğundan uygun bir yazılımla HJD'ye (Heliocentric Julian Date - Güneş merkezli Julian tarihi) çevrilir. Artık O-C farkındaki C elimize geçmiş oluyor. Bu noktadan sonra yapılacak iş literatürdeki miniumum zamanı yani O'yu bulup O-C farkını hesaplamak. Bu fark da bulununca ilk verimiz ortaya çıkmış oluyor. Bu verileri biriktirdikten sonra artık güzel bir yayın için herşey elimizde olacak.








Maxim DL programı ile yapılan fotometri sonucunda elde edilen .csv dosyası...




















Minima programında kullanılabilmesi için uygun değişiklikler yapıldıktan sonra .csv dosyası...


















Minima programı kullanılarak yapılan gözlemin minimum zamanı hassas bir şekilde ortaya çıkarılabilir.







Yıldızların seçilmesi noktasında kullanılabilecek ephemeris generator: http://www.rollinghillsobs.org/

O-C hesaplamasında kullanmak için O değeri bu siteden elde edilebilir: http://www.bav-astro.de/LkDB/index.php?lang=en

Minima programı için: http://members.shaw.ca/bob.nelson/software1.htm

Yavaş yavaş projemize karar verdik sayılır: Bazı Örten çift yıldızların minimum zamanlarının gözden geçirilmesi ve literatür ile bizim gözlemlerimiz arasındaki farkı hesaplayıp yayınlamak. Yayın tabii ki büyük bir hedef. Ama hiç de zor bir değil. Proje kafamda şekillenince, gözlem arşivimi karıştırıp bugüne kadar yaptığım örten çift yıldız gözlemlerimi ortaya çıkardım. Bunlardan uygun olan 5 tanesini inceledim. Gerekli hesaplamaları yaptıktan sonra ortaya çıkan zaman sapmalarını (O-C sonuçları, yani observed-calculated: gözlem ve literatür değerlerinin farkı) yayınlamış olan bir makaledeki sonuçlar ile karşılaştırdım: sonuç bire bir uyuyor. Yani ayni zaman sapmalarını ben de gözlemlemişim, aynen makalenin yazarlarının yaptığı gibi. Hemen kendi kendime sordum: biz de FEZA grubu olarak böyle bir çalışmayı niye yapmıyoruz? Yapmamız gereken, hedef yıldızları seçmek (150-200 tane) ve bunları 2-3 defa gözlemlemek. Bu kaba bir tahminle en fazla 7-8 aylık bir süreç olacaktır. Makalenin yazılması ise 1-2 gün.

Peki nedir bu örten çift yıldızlar? Çift yıldızlar kütle çekimi ile birbirine bağlı yıldız sistemleridir. Bu sistemlerden bazılarının dönüş ekseni o şekildedir ki birbirleri etrafında dönerken bizim bakış doğrultumuza göre biri diğerinin önünden geçiyor. Bu noktada sistemin ışığında azalma meydana geliyor. Bilim adamları ortaya çıkan ışık eğrisini inceleyerek sistemdeki yıldızların çaplarından şekillerine kadar birçok karakteristik özelliği hesaplayabiliyorlar.

Biz bu işi nasıl yapacağız? Bir sonraki yazımda da bu konuyu detaylı aktaracağım.

Bazılarımız, bir uğraşa büyük bir hevesle başlarız. Bu hevesle az zamanda çok şey öğrenip, bilgimizi arttırız. Fakat, bir süre sonra başlangıçtaki heyecanımız ve öğrenme isteğimiz azalınca bilgiye doyarız.

Bizler, gelişmek ve ilerlemek için bilgiye doymamak gerektiğine inanan üç amatör gökbilimci olarak ilk günlerdeki heyecanımızı yeniden yaşamak ve sizlere de yaşatmak istiyoruz. Bunun için de imkanlarımız sınırında, bilime az da olsa katkıda bulunmak amacıyla yola çıktık.

Gece göğünü süsleyen gökcisimlerine bakıp sadece hoş vakit geçirmek yerine, evren denen evimizin sakinlerini daha iyi tanımak; dolayısıyla "kendimizi bilmek" adına bizim de çorbada tuzumuz olsun istiyoruz.

Umuyorum ki, Feza Çalışma Grubu olarak attığımız bu adım, öğrenmeye ve bilmeye aç olanların iştahını daha da kabartmasına bir aracı olur.