En Yakın Yıldız Kaç Km

Evrene baktığımızda, kendi büyük dünyamızın aslında bir hiç olduğunu; yaşadığımız boyutların dahi astronomik ölçeklerde sıfır sayılabilecek düzeyde olduğunu görüyoruz. Bu devasa yapıların içerisinde, çıplak gözle görebildiğimiz yıldızlar&#; Yaşamın, çeşitliliğin kaynağı. Onlar dahi çok küçükler. Hatta çıplak gözle gördüklerimizin hepsi, kozmik ölçekte tam olarak burnumuzun ucunda yer alıyorlar.

Bugün çıplak gözle görebildiğimiz tüm yıldızlar, içerisinde yüz milyarlarca yıldız barındıran gökadamız Samanyolu&#;nun bir parçası. Samanyolu gibi ise yine yüz milyarlarca gökada var. Fakat gece gökyüzüne baktığımızda bunların hiçbirini göremiyoruz.

Çok ender örnekleri hariç, bu yüz milyarlarca yıldızı bir arada barındıran gökadaları dahi görmekte zorlanıyoruz. Haliyle bu gökadanın içinde yer alan tek bir tane yıldızı çıplak gözle görmek olanaksız.

Samanyolu bizim için oldukça büyük bir yapı. Bunu anlamak için basitçe Dünyamızdan dışarıya doğru açılalım. Ardından yıldızların ve diğer gökadaların bize ne kadar uzak olduklarına bakalım.

Dünya&#;nın çapı yaklaşık olarak 13 bin kilometre. Çevresinde bir tur atmak isterseniz yaklaşık 40 bin kilometre yol almanız gerekir ki, bu bir insan için oldukça muazzam bir mesafedir. Bugün en hızlı ilerleyen yolcu uçaklarıyla dahi bu mesafeyi kat etmek bir günün üzerinde bir zaman alır. Dünya&#;nın ona en yakın yıldız olan Güneş&#;e uzaklığı ise bu değerin yaklaşık  katı olan milyon kilometredir.

Bize en yakın yıldızın uzaklığından bahsederken bu sayılar öylesine büyür ki, artık farklı bir birim kullanmak zorunda kalırız. Biz buna evrenin en büyük hızı olan ışık hızının, bir yılda aldığı mesafeyi ifade eden &#;ışık yılı&#; diyoruz. Bir ışık yılı ise yaklaşık 9,5 trilyon kilometreye eşit. Eh bize en yakın yıldız Alpha Centauri 4,3 ışık yılı uzaklıkta olduğu için, onun aslında 41 trilyon kilometre uzakta olduğunu söyleyebiliriz. Şimdilik söylemesi pek sıkıntı oluşturmuyor. Fakat bu yalnızca en yakın olanı&#;

Bu mesafe aslında “burnumuzun dibi” sayılabilecek yerleri tanımlıyor. “Komşumuz” diyebileceğimiz yıldızlar bizden öylesine uzaktır ki, “uçakla şu kadar yılda gidilir” demek bile anlamsızlaşır. Çünkü sesten iki kat hızlı yol alan bir savaş uçağı, bize en yakın yıldız Alpha Centauri’ye tam milyon yılda ulaşabilir. Dünya göklerindeki en parlak yıldız olan Sirius’a ise bu hızla ancak milyon yılda varabiliriz.

Samanyolu&#;nun bir ucundan diğer bir ucu ise yaklaşık bin ışık yılı. Bu değeri kilometre cinsinden söylemek oldukça güç. Dolayısıyla artık boyutlar büyüdükçe bizim hayatımızda uzun mesafeleri ifade eden kilometre birimi, önemsiz bir ölçü birimi olarak bir kenara atılmak zorunda kalıyor. Görüp görebileceğimiz yıldızlar ise, işte bu bin ışık yılı içerisinde yer alıyorlar. Hatta çok çok daha yakınlar.

Gökyüzünde görmeye alışık olduğumuz Vega, 25 ışık yılı, Sirius 8,6 ışık yılı, Betelgeuse ışık yılı, Orion Bulutsusu ışık yılı uzaklıkta yer alıyor. Yani tanıdığımız tüm objeler, bizim için devasa bir yapı olan Samanyolu içerisinde dahi burnumuzun dibinde yer alıyor. Bir de bizden milyarlarca ışık yılı uzaktaki gökadaları düşünün&#;

Hazırlayan: Ögetay Kayalı
Geliştiren: Zafer Emecan

Dünya&#;nın sınırlarının dışına çıkmak istiyor, uzaya ilgi duyuyorsanız ışık yılı nedir sorusunun cevabını merak ediyor olabilirsiniz. Çoğu uzay cismine olan mesafeyi belirtmek için ışık yılını kullanırız. Aslına bakacak olursanız ışık yılı bir zaman değil, ışığın bir Dünya yılında kat ettiği mesafedir.

Evren üzerinden mesafe belirtmek gerektiğinde son derece büyük sayılarla karşılaşılır. Bunu kilometre üzerinden belirtmek oldukça uzun sürer, dolayısıyla pek tavsiye edilmez. Bunun yerine ışık yılı olarak adlandırılan birim kullanılır çünkü kilometre birimine göre yazması daha kolaydır.

Işık yılı hakkında çok fazla soru işaretiniz olabilir. Bu yazının sonuna geldiğinizde uzunluk birimlerinden biri olan ışık yılı hakkında kafanızda herhangi bir soru işareti kalmayacaktır.

Işık Yılı Nedir?

Işık yılı, bir mesafe ölçüsüdür. İsmi sizi yanıltmasın, zamanla ilgili değildir. Işığın bir Dünya yılında aldığı mesafeyi ifade eder.

Uzayda Dünya&#;ya uzak kalan cisimlere bakmak için gelişmiş teleskoplar kullanıyoruz. Bunları kullandığımızda aslında geçmişe bakmış oluyoruz. Peki, bu nasıl oluyor?

Işık saniyede bin kilometre hızla hareket ediyor. Uzaydaki cisimler bize o kadar uzak ki orada olup bitenleri görmemiz gerçekten çok uzun zaman alıyor. Bir nesne ne kadar uzaksa onun şimdiki hâlini de o kadar uzun zaman sonra görüyoruz.

Güneş Sistemi&#;nde Satürn Dünya&#;dan çıplak göz ile görülebilen en uzak gezegendir ve onu teleskopla ya da teleskop olmadan izlerken birden yok olursa onun yok olduğunu hemen göremezsiniz. Parçalarına ayrıldıktan sonra bile uzun bir süre boyunca orada görünmeye devam edecektir.

Bunun nedeni mesafedir. Dünya ile Satürn arasında o kadar uzun mesafe var ki orada neler olduğunu anında göremiyoruz.

Durumu video oyunları üzerinden örneklendirebiliriz. Ne de olsa e-sporun giderek yaygınlaşması ile rekabetçi oyunlar da popülerlik kazanıyor. Bu nedenle League of Legends gibi oyunları bilmeyen kalmıyor. Bu oyunlar çok oyunculu olduğundan söz konusu video oyunlarını oynamak için internet gerekiyor ama bu internet bağlantısı eğer yeterince güçlü olmazsa bazı gecikmeler yaşanabiliyor.

Örneğin bir yetenek kullandığınızı düşünün. Jinx karakteri ile yere Patlangaç atıyorsunuz ama gecikme varsa bu hemen gerçekleşmiyor. Siz o an oyundan kopmuş gibi oluyorsunuz. Yere attığınız patlangaçtan diğerleri etkilenmiyor. Takım savaşı (TF) bittikten, rakipler alandan uzaklaştıktan sonra Patlangaç&#;ı yere atabiliyorsunuz.

İşte Dünya ile arasındaki mesafe inanılmaz yüksek olan gezegenler ve uzay cisimlerinde de bu durum geçerli oluyor. Satürn&#;den veya başka bir gezegenden gelen ışığın Dünya&#;ya ulaşması oldukça uzun bir zaman alıyor. Doğal olarak orada yaşananları daha geç öğreniyorsunuz.

1 Işık Yılı Kaç Km?

1 ışık yılı yaklaşık olarak 9 trilyon kilometredir. Dünya&#;ya en yakın yıldız Güneş&#;tir ama o bile yaklaşık milyon kilometre uzaktadır. Dolayısıyla Güneş&#;in ışığının Dünya&#;ya ulaşması 8 dakikadan daha fazla sürüyor. Bu da Güneş&#;i her zaman 8 dakika önceki hâli ile gördüğümüz anlamına geliyor.

NASA&#;nın uzay teleskoplarında da aynı durum geçerlidir. Örneğin keşfedilen uzak galaksilerin aslında milyarlarca yıl önceki hâli keşfediliyor. Bunun aslında bir noktada büyük bir faydasını görüyoruz çünkü bu keşifler, evrenin ilk aşamalarını görmemizi mümkün hâle getiriyor.

Yaklaşık yüz yıl önce insanların Ay'ı keşif yolculuğu bir bilim kurgu filmine (A Trip to the Moon) konu olmuştu, ama bu hayal 67 yıl sonra gerçeğe dönüştü. Şimdi de yıldızlara yolculuk hayal gibi geliyor. Kim bilir, belki bir gün bu yolculuk da gerçekleşecek.

Dünya’ya en yakın yıldız Proxima Centauri bizden yaklaşık 4,2 ışık yılı ( km) uzakta. Işık yılı ile ifade edildiğinde mesafeler kısa gibi görünse de en hızlı uzay aracı ile (şu anki rekor, saatte yaklaşık km hıza ulaşan Juno uzay aracında) Proxima Centauri’ye gitmemiz yıldan fazla sürer.

Einstein’ın özel görelilik kuramına göre ışık hızının aşılamaması, yıldızlararası yolculuğun insan ömrünün sınırları içinde gerçekleşmesinin önündeki en büyük engel.

Üstesinden gelmemiz gereken tek sorun mesafeler değil. Seyahatimizin sorunsuz şekilde tamamlanması için uzay aracımızın Güneş Sistemi’nin dış sınırındaki yıldızlararası ortamla güneşküre arasındaki savaştan yara almadan çıkması ve yıldızlararası ortamdaki yüksek enerjili parçacıklar arasında zarar görmeden yoluna devam etmesi gerekiyor. 

Güneşküre adı verilen bölge aslında Güneş Sistemi’ni yıldızlararası ortamdan koruyor. Peki, yıldızlararası ortamı tehlikeli yapan ne? Yıldızlararası ortamda gaz, toz ve kozmik ışınlar bulunur. Işık hızına yakın hızlarla hareket eden bu yüksek enerjili parçacıklar hem uzay aracı hem de insanlar için hayli tehlikeli. Neyse ki, Güneş’teki çekirdek tepkimeleri sonucu oluşan ve Güneş Sistemi boyunca yayılan güneş rüzgârları, yıldızlararası ortamı Güneş Sistemi’nin dışına doğru iterek gaz, toz ve kozmik ışınların Güneş Sistemi’ne girişini engelleyebiliyor. Dünya’nın en uzağındaki, insan yapımı cihaz olan Voyager 1 uzay aracı yılının Ağustos ayında bu bölgeyi aşarak yıldızlararası ortama ulaştı. 

Peki, yıldızlararası seyahatin gerçekleşmesi için yeterli miktarda enerji nasıl sağlanabilir?

Modern uzay araçlarının çoğu uzayda kimyasal roket motorları sayesinde yol alıyor. Yakıtın oksijenle girdiği tepkime sonucu açığa çıkan gazın oluşturduğu itme kuvveti uzay araçlarının hareket etmesini sağlar. Fakat kimyasal roket motorlarının kullanıldığı uzay mekikleri saatte ancak km hıza ulaşabiliyordu.

Uzay araştırmalarının hız kazandığı son 50 yılda uzay araçlarında büyük değişiklikler oldu. Ancak kullanılan yakıt türleri ve teknolojiler değişse de roket motorlarındaki temel prensip aynı kaldı. Yıldızlara yolculukta olduğu gibi mesafeler çok büyüdüğü zaman farklı itki sistemlerinin geliştirilmesi gerekli.

Plazma ve İyon İtkili Motorlar

NASA

Plazma kullanılan itki sistemlerinde yakıt, elektrik enerjisi kullanılarak plazma haline getiriliyor. Maddenin hallerinden biri olan plazmada elektronlar atomlara bağlı değil. Maddenin bu hali serbest haldeki eksi yüklü elektronlardan ve artı yüklü iyonlardan oluşur. Elektrik alan uygulanarak hızlandırılan plazma, motordan dışarı atılırken uzay aracını hızlandırır. İyon itkili motorlarda ise iyon haline dönüştürülen yakıt elektrik alan boyunca hızlandırılır. Ancak bu sistemlerde uzay aracının en yüksek hıza ulaşması için motorun uzun süre çalışması gerekir. Bu motorlar uzay görevlerinde çok az yakıt kullanarak yıllarca çalışabilir. Örneğin NASA’nın NEXT projesinde geliştirilen iyon itkili motorlar sayesinde uzay araçları saatte km hıza ulaşabilecek. Kimyasal madde kullanılan roket motorları ile aynı miktarda itiş gücü üretebilmek için 10 kat fazla yakıt kullanılması gerekiyor. Ayrıca iyon itkili motorlarda iyonları hızlandırmak için gerekli olan elektrik enerjisi güneş panellerinden elde edilebiliyor.

Nükleer Roketler

NASA’nın en son roket motoru projesi olan NTREES’de geliştirilen nükleer roket motorlarında nükleer reaktör yardımıyla çok yüksek sıcaklıklara ısıtılan hidrojen, egzozdan çıkarken genleşiyor ve bir itiş gücü oluşturuyor. Bu motorlarda yakıt olarak kullanılan hidrojen, fırlatma sırasında oluşabilecek tehlikelerden korunması için çok düşük sıcaklıklarda tutuluyor. NTREES aslında bu yöntemin uygulandığı ilk proje değil. Özellikle yılları arasında üzerinde çalışılan farklı nükleer itki sistemleri ile yıldızlararası seyahati mümkün kılabilecek hızlara ulaşılması amaçlanıyordu. Ancak bu gerçekçi bir öngörü değildi. Ayrıca nükleer roketlerin kullanımı özellikle fırlatma sırasında güvenlikle ilgili büyük bir risk oluşturuyor.

Nükleer füzyon (çekirdek birleşmesi) tepkimelerinden yararlanılan roket motorları uzak uzay yolculuklarını mümkün kılabilir. Füzyon roketler üzerinde çalışan Washington Üniversitesi araştırmacıları, proje başarılı olursa Mars yolculuklarının süresinin günden 30 güne inebileceğini düşünüyor.

University of Washington

Antimadde Roketleri

Antimadde roketlerinde, bir araya getirilen madde ve antimaddeparçacıklarının birbirlerini yok etmesi sırasında açığa çıkan enerjiden yararlanılması planlanıyor. Bu, bilinen en yüksek enerji yoğunluğuna sahip tepkime türüdür. Aynı zamanda madde ve antimadde bir araya geldiğinde birbirlerini yok etme tepkimesi kendiliğinden gerçekleşen bir süreçtir. Yani antimadde roketlerinde bir reaktör sistemine ihtiyaç yoktur.

Şu anki bilgilerimize göre antimadde roketlerinde kullanılması düşünülen antiprotonu evrende doğal olarak çok miktarda bulmak mümkün değil. Bu parçacıklar büyük hızlandırıcılarda ışık hızına yakın hızlarla hareket eden parçacıkların çarpışması sonucu açığa çıkar. Üretilen antimadde parçacıklarının madde parçacıklarıyla bir araya gelip yok olmasının engellenebilmesi için elektromanyetik alan içinde hapsedilerek depolanması gerekir. Bütün bu zorlukların üstesinden gelinebilirse antimadde roketler sayesinde kimyasal roketlere göre milyar kat daha fazla enerji elde edilebilir.

Üstesinden gelmemiz gereken önemli sorunlardan biri de yıldızlararası seyahat için gerekli yakıt miktarının çok fazla olması. Çünkü uzay araçları fırlatılırken taşıyabilecekleri yakıt miktarı sınırlı. Bu nedenle yıldızlara yolculuk için belki de uzay aracının yakıt taşımasını gerektirmeyen sistemlere ihtiyaç var. Işık ışınlarını kullanan güneş yelkenlerinde, yelkenlerin genişliği yeterince büyük olursa uzay aracının hareket etmesini sağlayacak kadar enerji elde edilebileceği düşünülüyor.

Günümüzdeki teknolojiler ile yıldızlararası seyahatin gerçekleşmesinin bir hayal olduğu söylenebilir. Bu hayali gerçekleştirmek için şu an kullanılanlardan daha farklı teknolojilere ihtiyacımız var.

Kaynaklar:

seafoodplus.info

seafoodplus.info