astrofizik_nedir

Astronomi, gök olaylarının ve cisimlerin hem fiziksel hem de kimyasal özelliklerini, oluşlarını ve süreçlerini inceleyen bilim dalıdır.

Tüm bu incelemelerin ve çalışmaların yapılabilmesi için cisimlerden yayılan ışık ve elektromanyetik dalgalar gereklidir. Bu dalgaları tespit eden cihazlar sayesinde çeşitli bilgiler toplanır ve kimya-fizik alanlarında kullanılmak üzere depolanmaktadır.

İnsanoğlu gökyüzündeki ışıklarını görebildiği bazı cisimlerin hareket ettiğini, bazılarının ise sabit kaldığını gözlemlemiştir. Buna dayanarak da gezegenler ile sabit yıldızlar arasında bir farklılık olduğunu tespit etmiştir. Bu doğrultuda gökyüzünü sürekli incelemişler ve astronomi biliminin doğmasına sebep olmuşlardır.

Gökyüzü ve uzay boşluğunun insanlar tarafından merak uyandırması astronominin yani uzay biliminin sürekli gelişmesini sağlamıştır. Astrofizik ise astronomi biliminin bir dalıdır. Astrofizik uzay boşluğunda yer alan milyarlarca yıldız ve gök cisimlerinin fiziksel açıdan incelenmesini sağlamaktadır.

Astrofizik Nedir?

Astronomi biliminin bir dalı olan astrofiziğin kelime anlamı gök fiziği veya yıldız fiziğidir. Astrofizik uzay boşluğunda bulunan gökcisimlerini ve bu cisimlerin içerisinde gerçekleşen olayların fiziksel ve kimyasal yapılarını inceleyen bilim dalıdır.

Geçmişte yani tarihin en eski zamanlarında, ilk olarak gök cisimlerin konumlanışları ilgi odağı olmuştur. İnsanlar ışık saçan bu gök cisimlerinin bazılarının yer değiştirdiğine şahit olmuştur. Böylelikle yıldızlar ve gezegenler arasında farklılıklar olduğunu anlayabilmişlerdir.

Araştırmalar sonucunda cisimler, parlaklıklarına göre sınıflandırılmış ve astronominin alt dalı olan fotometri bilimi doğmuş, ilerlemiştir. Görülen cisimlerin çok hassas bir sıcaklık ölçer ile incelenmesiyle yakınlık ve uzunluk belirlenmiş olur. Ayrıca yıldızlarda ışın saçma özelliği de astronomi alanında önemli veriler sağlamıştır. Parlaklık derecesi bir şekilde hesaplanabilmektedir. Yapılan araştırmalara göre gökyüzündeki cisimlerin aralarındaki mesafeler boş değildir. Bu alanlar uzay tozu adı verilen bazı katı parçacıklarla doludur. Bu tozlar mavi ışığın kırılmasına etki ederek uzak bölgelerdeki yıldızların kırmızı renkte görünmesini sağlar. Ayrıca oluşan ışığın bir kısmını da atmosfer yutar.

Elde Edilen Spektroskopik Veriler

Uzay istasyonlarının ve uzaya ulaşmak için araçların keşfedilmesi ile cisimlerin ışıklarının değişikliğe maruz kalmadan tespit edilmesi başarılmıştır. Newton ve Wollaston gibi ünlü bilim adamları ile başlayan bu süreç; Fraunhofer ve Kirchoff gibi isimlerin çalışmaları ile ilerlemiştir. Çalışmalar sayesinde cisimlerin; belirli oranda elektromanyetik dalga yaydıkları ve bu orandaki radyasyonu yuttukları anlaşılmıştır. Yıldızların incelenmesiyle yıldızların cinslerini, sıcaklıklarını öğrenmek mümkün olmuştur. Örneğin güneşin ışıkları ile ilgili çalışmayı Wollaston yapmıştır. Güneşte sodyum atomuna benzer karanlık çizgiler keşfetmiştir. Wollaston çalışmasının ardından Fraunhofer çizgileri isimlendirmiştir.

Güneşin tabakalarından çıkan tayf, dış alanlarda buhar halindedir ama sıcaklığı daha az derecelerde olan sodyum atomlarınca yutulur. Bu durum Kirchoff tarafından açıklanmıştır: “Bir radyasyonu iyi yayabilen cisimler, yine aynı radyasyonu iyi emebilirler.

Yıldızlar yaydıkları radyasyon oranlarına göre sınıflandırılma yapıldığında belli gruplar oluşmuştur. Bu gruplar astronomi biliminde Hertzsprung-Russel diyagramı ile açıklanır. Spektroskopik çalışmalarda yıldızı oluşturan maddelerle beraber, bağıl oranları da belirlemek mümkün hale gelmiştir. Her yıldızın kendine has özellikleri olması ile yıldızlar kolaylıkla sınıflandırılmaktadır. Böylece kolayca da yorumlanabilir. Örneğin çizgi genişleyebilir ya da incelebilir. Bu duruma neden olan durum manyetik etkidir ve bilimde zaman etkisi olarak isimlendirilmiştir.

Astrofizikte Elde Edilen İleri Gelişmeler

1930’lu yıllara kadar ışık bandı üzerine yapılan incelemeler elde edilmişken; görünen ışık radyasyonunun incelenmesi gerektiği anlaşılmış ve büyük teleskoplar üretilmiştir. Bu sırada uzaydan gelen yüksek kozmik ışınlar tespit edilmiş ve bu ışınların yüksek enerjili atom çekirdekleri, proton, elektron ve nötronlar olduğu öğrenilmiştir. Bu çalışmalar devam ederken; insanlık tarihindeki önemli gelişmelerden olan radyo dalgaları keşfedilmiştir. Bu durum radyo-astronomi bilim dalının gelişmesine olanak sağlamıştır. Bu bilim dalı adına araştırma yapabilmek için büyük radyo teleskopları üretildi ve kullanıldı. Bu alandaki incelemeler 1960 yıllarında radyo dalgaları yayan yüzlerce hatta binlerce gök cisminin keşfedilmesi gibi bir sonuca ulaştı. Bu cisimlerin bazıları ışık yayabilme özelliklerine sahiptir. Işık yayan ve radyo dalgası veren bu cisimlere kuasar ismi verilmiştir.

Günümüz tarihindeki astrofizik incelemelerinde temel nokta şudur; gök cisimlerinden gelen her türlü radyasyon dalgası uzay tozu içinden geçişi esnasında ve özellikle atmosfer alanında ciddi değişikliklere uğrarlar. Bu ışınlar haricinde atmosfer dışında insanların oluşturduğu uzay istasyonlarında incelenmesi durumunda daha doğru bilgiler elde edilebilecektir.

İnsanlık tarihi var olduğundan beri, bilim ve teknoloji sürekli ilerleme çabası içinde olmuştur. İhtiyaçlardan doğan bu ilerlemeler, bilimin farklı alanlarında kendisini göstermiştir. Uzay bilimi yani astronomi de sürekli ilerleme çabası içerisinde olan bilim türleri arasında gösterilmektedir. Bunun nedeni ise uzay boşluğunun, sürekli merak içermesidir. Bu nedenle tarihin hemen hemen her döneminde astronomi bilimi ile ilgili araştırmalar yapılmıştır. Günümüzde bu çalışmalar, astronomi biliminin bir dalı olan astrofizik alanında, oldukça bilimsel süreçler içerisinde yürütülmektedir. Astrofiziğin kelime anlamına bakıldığında ise, karşımıza yıldız fizik kavramı çıkmaktadır.

Uzay boşluğunda milyarlarca gök cismi bulunmaktadır. Bu gök cisimleri, gerek yapı gerek de şekil bakımından birbirinden farklı özellikler göstermektedir. Astrofizik, uzay boşluğunda bulunan gök cisimlerini, bu gök cisimlerinin içerisinde bulunduğu olaylarının kimyasal ve fiziksel yapılarını ve de özelliklerini inceleyen bir bilim dalıdır. Astrofizik alanında yapılan bu inceleme ve araştırmaların ise sadece tek bir kaynağı bulunmaktadır. Bu kaynağın ne olduğuna bakıldığında ise karşımıza, gök cisimlerinden yayılan ışıklar ve elektromanyetik dalgalar çıkmaktadır. Uzayda yer alan her gök cisminin, bir çekim ve etki alanı bulunmaktadır. Aynı zamanda bu cisimler, elektromanyetik dalgalar yaymaktadır. Bu elektromanyetik dalgaların ölçümü, son derece teknolojik aletler sayesinde yapılmaktadır. Ölçümlerin ardından elde edilen bilgiler, fizik ve kimya bilimindeki bilgilerle karşılaştırılır ve ardından değerlendirme sürecine geçilir.

Astrofizik bilim dalında, uzayda yer alan gök cisimlerinden yayılan dalgalar oldukça büyük anlamlar ifade etmektedir. Bu bilim dalının ortaya çıkışı incelendiğinde, gök cisimlerinden yayılan ışığın etkisi çok büyüktür. Geçmişe doğru gidildiğinde, insanlar uzaydaki bazı cisimlerin ışık yaydıklarını fakat hareket etmedikleri görmüştür. Bazı gök cisimlerinin ise yaydığı ışığın konumuna ve şiddetine göre yer değiştirdiklerini insanlar fark etmiştir. Bu gözlemler sonucunda gezegenler ve yıldızlar arasında çeşitli farklılıklar olduğu anlaşılmıştır. Böylece astrofizik biliminin temelleri atılmıştır. Astrofizikten önce, astronomik fotometri bilimi doğmuştur. Bu bilim dalında, gök cisimleri görülen parlaklık seviyelerine göre sınıflandırılmıştır. Gök cisimlerinden çevreye yayılan ışık bolometrik yöntemlerle ölçülmüştür. Bu ölçme, sıcaklığı belirleme esasına dayanmaktadır. Bu sayede, astronomik fotometri bilim dalında gök cisimlerinin sahip olduğu sıcaklıklar belirlenmiştir. Yine bu bilim dalında yıldızların yaydığı toplam enerji de hesaplanmıştır. Fakat bu hesaplamanın gerçekleşmesi için bir ön koşul gereklidir. Bu ön koşul ise, yıldızların dünyaya olan uzaklığının bilinmesidir. Bir gök cisminin parlaklığı zamanla değişirse, bu yıldızın nasıl meydana geldiği ve yapısı hakkında bilgilere ulaşılabilmektedir.

Astrofizik bilim dalı, gelişen son teknolojiyle birlikte oldukça büyük ilerlemeler göstermektedir. Gök cisimlerinden gelen ışık, son teknoloji uzay cihazları sayesinde tespit edilir. Bu cihazlar sayesinde, gök cisimlerinden yayılan ışınlar, herhangi bir değişime uğramadan tespit edilirken, araştırmalar son derece bilimsel bir şekilde yürütülür. Bu gök cisimlerinin yaydığı elektromanyetik dalgalar ve radyasyonlar, uzay araçları ve istasyonlarca belirlenmektedir. Astrofizik alanında yapılan bu tür gözlemlere, spektroskopik yani tayf gözlemler adı verilmektedir. Yapılan araştırmalarla, cisimlerin belli dalga boyutlarında elektromanyetik dalgalar yaydıkları ve de bu cisimlerin bu dalga boylarındaki radyasyonu yuttukları belirlenmiştir.

Astrofizik biliminde yapılan tayf gözlemler sayesinde, hem bu yutulan radyasyon hem de elektromanyetik dalgalar hesaplanmaktadır. Bu hesaplamalar sayesinde, gök cisimlerinin ve olaylarının hem fiziksel hem de kimyasal yapısı ortaya çıkarılmaktadır.