Koordinat Sistemleri ve Gök Kutbu

'Diğer Dersler' forumunda Uygu tarafından 24 Eyl 2012 tarihinde açılan konu

  1. Uygu

    Uygu New Member

    Düzlemde bir noktanın yerinin nasıl belirlendiğini biliyoruz. Şimdi gök küresi üzerindeki bir noktanın yerini belirlemekle işe başlayalım. Gök küresi, dönen bir küre olsun. Şekilde görüldüğü gibi bu, bir dönme ekseni gerektirir.


    Dönme ekseni kürenin merkezinden geçer ve gök küresini kutup noktaları denen iki noktada deler. Yer’in dönme eksenine Yer’in merkezinde dik olan bir düzlemi göz önüne alalım. Bu düzleme, ekvator düzlemi denir. Yer için ekvator düzlemi olarak isimlendirilen bu temel düzlem diğer koordinat sistemlerinin herbirinde özel isimler alır.
    A noktasının yerini belirlemek isteyelim. Bunun için dönme ekseninden ve A noktasından geçen bir düzlem geçirelim.

    bu düzlemle kürenin arakesiti, kürenin kutuplarından ve A noktasından geçen büyük bir çember yayıdır. PA yayı ile ekvatorun kesim noktası B, kürenin merkezi C olmak üzere BOA açısı, A noktasının temel düzlemden olan açısal uzaklığıdır Yer küre için BOA açısına, A noktasının enlemi denir.

    Şimdi, ekvator düzlemine paralel olan ve A noktasından geçen bir düzlem geçirelim .
    Bu düzlemle kürenin arakesiti olan çemberin yarıçapı, temel düzlemle kürenin arakesiti olan çemberin yarıçapından küçüktür.

    Burada iki tanım verelim: Birincisi, “Büyük çember”:

    Küre merkezinden geçen düzlemle kürenin arakesitine denir. Buna göre temel düzlem üzerindeki temel çember bir büyük çemberdir. PAP’ yayı bir büyük çemberin yarısıdır, ikincisi, “Küçük çember”: Kürenin merkezinden geçmeyen herhangi bir düzlemle kürenin arakesitine denir. Şekildeki küçük çember, temel düzleme paralel alındı .

    Küçük çember üzerindeki bütün noktaların, temel düzlemden olan açısal uzaklıkları aynıdır. Yer küre için bt küçük çember üzerinde bulunan bütün noktalar aynı enleme sahiptir, deriz.

    A noktasının yerini tek anlamlı olarak belirleyebilmek için, bu defa bu başlangıç düzleminden itibaren ölçülen ikinci bir açıya ihtiyacımız vardır. Bunun için bir başlangıç noktası alınır.
    D noktası böyle bir noktadır. Burada DOB açısı, B noktasından geçen büyük çember üzerindeki yayı temsil eder. Tekrar Yer küremize dönersek; PDP’çemberi, Greenwich’ten (ingiltere) geçen meridyeni ve DOB açısı, A noktasının boylamını temsil eder.

    Astrononomide çok kullanılan dört koordinat sistemi.

    Koordinat sisteminin adı
    Temel düzlem
    Boylam ölçümünün temel düzlemde başlangıç noktası
    Enlem, boylam adları
    Ufuk
    Ufuk
    Güney noktası
    azimut, yükseklik
    Ekvator

    Gök ekvatoru
    Y noktası
    sağ açıklık, dik açıklık
    Saat
    Gök ekvatoru
    Y noktası
    sağ açısı, dik açıklık
    Ekliptik
    Ekliptik düzlemi
    Y noktası

    ekliptik boylamı,
    ekliptik enlemi


    Yukarıda anlatılanlardan, küre üzerindeki bir noktanın yerini belirlemek için iki açıya gereksinim olduğu anlaşılmaktadır. Bunlardan biri; noktanın temel düzlemden olan açısal uzaklık, diğeri seçilen başlangıç noktasından olan ve temel düzlem üzerinde ölçülen açısal uzaklıktır. Genel olarak koordinat sistemleri, seçilen temel düzleme göre adlandırılır. Çizelge1.1′ de astronomlar tarafından en çok kullanılan dört kordinat sistemi için temel düzlem, boylam ölçümünün başlangıç noktası ve kordinatların özel isimleri not edilmiş ve bunlar Şekil 1.31e gösterilmiştir.

    Yıldız Koordinatlarının ölçümü

    Gök küresinde Zenitlen ve gök kutbundan, dolayısıyla ufuk düzleminde bulunan kuzey (K) ve Güney (G) noktalarından geçen düzlemle gök küresinin arakesitine, (O) noktasında bulunan gözlemcinin meridyeni denir
    gök kuzey kutbu P ile gösterilmiştir.
    küçük çember, bir yıldızın doğudan doğduğu, S de meridyenden geçtiği ve batı noktası ( de battığında çizdiği görünür yayı göstermektedir.

    SOE açısının yıldızın dikaçıklığına eşit olduğu kolayca görülmektedir Bu açı, meridyen dürbünüyle kolayca ölçülür. Meridyen dürbünü yalnız meridyen boyunca hareket edebilen özel bir teleskoptur. Bir yıldızın meridyende olması hâline yıldızın meridyen geçişi denir.

    Meridyen geçiş dürbününe; gök küresi üzerinde alınan herhangi iki nokta arasındaki açıyı, mümkün olan en iyi doğrulukla ölçebilen, derecelendirilmiş bir daire monte edilir.





    Bu dürbün, kuzey kutup noktasına yönlendirildiği zaman 90° yi, ekvatora yönlendirildiği zaman 0 (sıfır) ı gösterecek şekilde ayarlanır. Böylece yıldızın dikaçıklığı, derecelendirilmiş geçiş dairesinden doğrudan okunur.
    Bir yıldızın sağaçıklığı, bir yıldız saati kullanılarak, meridyen geçiş gözlemlerinden bulunabilir.

    Yıldız zamanı üzerinde daha sonra durulacak ancak burada şu kadarını söyleyelim ki Yer’in güneşe göre değil bir yıldıza göre kendi ekseni etrafındaki dönmesi esas alınır. Bu saat, her gün ilkbahar noktası meridyenin üst geçişinde iken sıfırı gösterecek şekilde ayarlanır. Yer’in yörünge hareketinden dolayı, güneş günü Yer’in gerçek dönme dönemini temsil etmez

    Bir günlük hareketinde Yer, (1) konumundan (2) konumuna gelmiş ise, bir tam dönüşden sonra yüzü Güneş’e dönük bir gözlemcinin yüzü, bu defa V yönünde olacaktır. Yer, ek olarak a açısı kadar döndükten sonra gözlemcinin yüzü Güneş’e dönük olacaktır. Böylece güneş günü, Yer’in gerçek dönme döneminden daha uzun olur.
    Yer’in gerçek dönme dönemini belirlemede, yıldızlar en uygun başvuru sistemidir. Yıldızlara göre belirlenen Yer’in dönme dönemi “yıldızgünü” olarak tanımlanır. Yıldız zamanının gök bilimciler için büyük önem taşıdığı açıktır. Eğer Yer, Güneş çevresinde 365 günde bir dolanım yaparsa, günde 360/365- 0.98 derecelik yol alır. Aşağıdaki bağıntıları hatırlarsak;
    24 saat = 360 derece,
    1 saat = 15 derece,
    4 dakika = 1 derecedir.
    Bir güneş gününün bir yıldız gününden 4 dakika daha uzun olduğu görülür. Yıldızın meridyenden geçiş anında tesbit edilen zaman yıldızın sağaçıklığıdır. Örneğin; yıldız zamanı olarak saat beş iken, ilkbahar noktası (V) meridyeni geceli beş saat olmuştur. Sağ açıklığı beş saat olan bir yıldız ise o anda meridyendedir.

    . Bu yöntem, ancak çok parlak yıldızlara uygulanabilir. Bu gözlemlerin sonuçları temel kataloglarda yayınlanır. Daha sönük yıldızların koordinatları ise fotoğraf plâkları kullanılarak tayin edilir.



    Gök Kutbunun Bulunması


    Yer’in dönmesi nedeniyle gök cisimleri gök küre üzerinde hareket ediyormuş gibi görünür. Her yıldız, gök küresi üzerindeki görünür hareketi sırasında 2 kez meridyenden geçer. Ufuk yüksekliği büyük olan geçişe üst geçiş, küçük olana da alt geçiş denir. Art arda iki geçiş arasındaki süre 12 yıldız saatidir. bu durum üst geçiş (U) ve ait geçiş (L) ile gösterilmiştir. Doğan batan yıldızların alt geçişleri ufkun altında olduğu için görünmezler.

    Bazı yıldızlar daima üst ve alt geçişlerin her ikisinde de gözlenebilir. Böyle yıldızlara, batmayan yıldızlar denir. Kutup noktasının yüksekliği, yani gözlemcinin enlemi

    Kutup noktasının yüksekliği = P + («-p*) /2 olarak bulunur.

    Pratikte problem, Yer atmosferindeki kırılmadan dolayı basit değildir. Bir yıldızdan gelen ışınlar Yer atmosferinde kırılmaya uğrayarak yıldızı bulunduğu yerden daha yukarıda gösterir. Bu nedenle yıldızın gök küresi üzerindeki gerçek yeri için kırılma düzeltmesi yapılır.

    Kuzey kutup noktasının yüksekliği, gözlemcinin bulunduğu enleme bağlı olarak değişir. Azimutu ise, gözlemcinin enleminden bağımsız olup sıfır derecedir.



    Alıntı
     

Bu Sayfayı Paylaş