Kuzeyin Kutup Yıldızı: Polaris

Okul hayatımızda öğrendiğimiz, belki de aklımıza kazınan ilk bilgilerden biridir Kutup Yıldızı ‘nın kuzey yönünü gösterdiği. Buna rağmen diğer isimlerinin Kuzey Yıldızı ve Demirkazık olduğu dışında hakkında pek fazla şey bilinmez. Hatta çoğu çocuğa okulda bu yıldızın en parlak yıldız olduğu anlatılmıştır ki bu yanlıştır, aslında Kutup Yıldızı Polaris gökyüzündeki yıldızların parlaklık sıralamasında 50. sıradadır. Bilginin yanlışını bilmektense, hiç bilmemek daha iyidir çünkü yanlış bilgiyi düzeltmek yeni bilgiyi öğretmekten çok daha zor ve çilelidir. Bu yüzden hala Venüs’ü ya da Sirius yıldızını parlaklıklarından dolayı kutup yıldızı sanan insanlar vardır. Halbuki Venüs ya doğuda ya da batıda, Sirius ise kış aylarında güney yönünde bulunur.

Kutup yıldızını bulmak için yönünüzü kuzeye dönmelisiniz (Eğer amacınız zaten kuzey yönünü bulmaksa, öncelikle Büyükayı Takımyıldızını bulmalısınız). İlk gözünüze çarpan büyük ihtimalle Büyükayı Takımyıldızı olacaktır, Büyükayı’nın yıldızları parlak ve şekli akılda kalıcıdır. Büyükayı’yı bulduktan sonra kepçenin son iki yıldızı Merak ve Dubhe’yi birleştiren doğru üzerinde, bu iki yıldız arasındaki uzaklığın beş katı kadar mesafede Kutup Yıldızını bulabilirsiniz. Aşağıdaki şekille bunu daha iyi anlayabiliriz.

Kutup Yıldızı Polaris konumu
Telif hakkı: NASA, ESA, N. Evans (Harvard-Smithsonian CfA), and H. Bond (STScI)

Kutup Yıldızı Polaris ‘in yapısı

Polaris, bilimsel adıyla α Ursae Minoris, Küçükayı Takımyıldızının en parlak yıldızıdır. Yaklaşık 434 ışık yılı uzaklıkta, parlaklığı 2 kadir olan ve Dünya’dan insan gözüyle bakıldığında tek bir yıldızmış gibi görünen Polaris, aslında bir üçlü yıldız sistemidir. Polaris Aa yaklaşık 4.5 Güneş kütlesinde, F7 tipinde bir sarı süperdevdir. Mutlak parlaklığı Güneş’inkinin 2500 katı, kütlesi 4.5 Güneş kütlesi ve çapı Güneş’in çapının 46 katıdır. Polaris Aa, sistemin en parlak yıldızı olup periyodu yaklaşık 4 gün olan Cepheid tipinde bir değişken yıldızdır. Cepheid değişkenleri, mutlak parlaklıkları* ile parlaklık değişim periyotları arasında bir oran bulunan yıldızlardır. Bu sebeple, Cepheid değişken yıldızları gökbilimcilerin “standart mum” dedikleri, içinde bulunduğu gökadanın ya da yıldız kümesinin uzaklığını bulmaya yarayan önemli bir yıldız türüdür. Polaris Aa, bize en yakın Cepheid değişkenidir. Polaris’in bir değişken yıldız olduğu 1852 yılında tahmin edilmiş, 1911 yılında Ejnar Hertzsprung tarafından kanıtlanmıştır. Bu yıldızın parlaklığı ve periyodu keşfedilişinden bu yana değişimler göstermiştir.

Kutup Yıldızı Polaris ve çevresi
Telif hakkı: NASA/ESA/HST, G. Bacon (STScI)

Polaris Ab, Polaris Aa’ya eşlik eden bir beyaz cücedir. Eşlik ettiği süperdeve uzaklığı yaklaşık 18 astronomik birimdir. Bu uzaklık Güneş-Uranüs arası uzaklığa denktir, bir astronomik birim Dünya-Güneş arası uzaklığa denir. Beyaz cücenin süperdev etrafındaki yörüngesinin dış merkezliği hayli yüksektir, aralarındaki uzaklık 6.7 ve 27 astronomik birim arasında değişir.

Bu ikiliden 2400 astronomik birim uzaklıktaki üçüncü yıldız da bir cücedir ve görünür parlaklığı 9 kadirdir. Polaris A ikilisinin etrafındaki yörünge periyodu 42,000 yıldır. Polaris B, 1780 yılında William Hershell tarafından keşfedilmiştir.

Kutup Yıldızı olarak Polaris

Bütün yıldızlar hareket eder, Polaris dahil. Ancak bu hareket öylesine yavaştır ki, çıplak gözle fark edebilmek için binyıllar gerekir. Yıldızlar Dünya’dan bağımsız olan kendi hareketleri dışında, Dünya’nın kendi ekseni etrafında dönmesinden dolayı bir gece içerisinde doğudan batıya doğru hareket ederler. Ancak ertesi gün tekrar baktığınızda nerdeyse aynı yerde olduklarını görürsünüz. Hatta biraz daha dikkatli bir gözlemciyseniz, bir gece içerisinde kutup yıldızı dışındaki tüm yıldızların onun etrafında döndüğünü görürsünüz, tıpkı aşağıdaki fotoğraftaki gibi.

Kutup Yıldızı Polaris merkezlenerek uzun pozlamada çekilmiş fotoğraf
Telif hakkı: Michael Frye

Masaların üstüne konan küre dünya modellerini düşünün: Kürenin üzerinde kuzey kutup noktasından girip güney kutup noktasından çıkan bir çubuk bulunur. Oyuncak dünya da bu çubuğun etrafında döner. Bu çubuk gerçekte dünyanın dönüş eksenini temsil eder. Bu sebeple yıldızların bir gecede sanki bir noktanın etrafında dönüyormuş gibi görünmesi beklenen bir şeydir. Asıl garip olan, tam da bu noktanın çok çok yakınında tesadüf eseri bir yıldızın bulunmasıdır: Polaris’in.

Dünya Küresi

Böyle anlatınca akıllara şu soru geliyor: Çubuğun diğer ucunda, yani güney kutup noktasının üzerinde de bir yıldız var mı? Cevap maalesef hayır, güney yarımküre için yeterince parlak bir kutup yıldızı mevcut değil. Ancak orada da Güney Hacı adındaki takımyıldız var, güneyliler de yönlerini bu takımyıldıza göre buluyorlar.

Kutup yıldızına bakarak dünya üzerinde hangi enlemde bulunduğunuzu anlayabilirsiniz. Ekvatorda, yani 0 derece enleminde kutup yıldızı ufukta görünür. Tam kuzey kutbunda, yani 90 derece enleminde ise tam tepede bulunur. Kolunuzu bükmeden, düz bir şekilde kutup yıldızına doğru uzattığınızda kolunuzla yer düzlemi arasındaki açı size bulunduğunuz konumun enlemini verir. Ölçümü kolaylaştırmak için aşağıdaki şekli kullanabilirsiniz. Hadi bu gece siz de bulunduğunuz şehrin enlemini sadece ellerinizi kullanarak ölçmeyi deneyin!

Nasıl gözlem yapılır görsel anlatım
Telif hakkı: timeanddate

Gelecekteki kutup yıldızları

Bir topacı çevirdiğinizi düşünün, bir süre sonra sağa sola yalpalamaya başlayacaktır. Dünya da tıpkı topaç gibi kendi etrafında dönerken yalpalar, bu yalpalama hareketine presesyon denir. Bu hareketin temel nedeni, dünyanın şeklinin tam bir küre olmamasıdır. Aşağıdaki şekilden de anlaşıldığı gibi, bu hareketi dünyanın ekseninin hareketi olarak düşünebiliriz.

Dünya'nın ekseni görsel anlatım
Telif hakkı: Wikipedia

Bu hareketin periyodu yaklaşık 26.000 yıldır. Polaris, 24 Mart 2100 tarihinde kutup noktasına en yakın konumunda olacak. Bu tarihten sonra çok yavaş bir şekilde kutup yıldızımız değişecek. Yaklaşık 14 bin yıl sonra, Çalgı takımyıldızının en parlak yıldızı Vega bizim kutup yıldızımız olacak(aşağıdaki şekilde alttaki parlak yıldız). Bu tarihte dünyanın ekseni 180 derece dönmüş olacağı için artık yarımkürelerdeki mevsimlerin yeri değişmiş olacak. Yani, kuzey yarımküre için Aralık-Ocak-Şubat ayları yaz, Haziran-Temmuz-Ağustos ayları kış olacak. Aşağıdaki şekilde, 26 bin yıllık periyotta hangi yıldızların kutup noktasına denk geleceğini görebilirsiniz.

Kutup yıldızlarının 26 bin yıllık döngüdeki şeması
26 bin yıllık döngüdeki kutup yıldızlarının bir şeması. Telif hakkı: Wikipedia

Not(*): Mutlak parlaklık, bir yıldızın 10 parsek uzaklığındaki görünen parlaklığı demektir. Başka bir deyişle, bir yıldızın gerçek ışıma gücünün ölçüsüdür. Yıldızların görünür parlaklığı yıldızdan uzaklaştıkça uzaklığın karesi oranında azalır. Bu sebeple, dünyadan bakıldığında sönük görünen bir yıldız aslında çok uzaksa mutlak parlaklığı Güneş’ten çok daha fazla olabilir. Ancak yakın ve parlak bir yıldızın ışıma gücü göründüğü kadar yüksek olmayabilir. Bir yıldızın mutlak parlaklığını hesaplayabilmek için yıldızın görünür parlaklığını ve uzaklığını bilmek gerekir.

Yukarıya bakmayı hatırlamak ve yeni yazılarımızdan haberdar olmak istiyorsanız instagramda https://www.instagram.com/gokorion/ hesabını ya da twitterdaki twitter.com/GokOrionn hesabını takip edebilirsiniz.

Bilimle kalın!

Ayşegül Şen

Kaynaklar ve ileri okuma:

  1. http://www.wikizero.biz/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvUG9sYXJpcw
  2. https://www.constellation-guide.com/polaris-the-north-star/
  3. https://www.space.com/15567-north-star-polaris.html
  4. https://www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/stargazing-basics/meet-polaris-the-north-star/
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Pole_star
  6. https://evrimagaci.org/dunyanin-ucuncu-hareketi-presesyon-5195
  7. https://www.timeanddate.com/astronomy/measuring-the-sky-by-hand.html