Işık Sapması Nedir?

Işık sapması, bir nesnenin görünür konumunda, nesnenin ve gözlemcinin göreli hareketinden kaynaklanan bir kaymadır. 

Işık sapması, yalnızca çok büyük ölçeklerde önemlidir ve Dünya'daki gözlemciler için yıldızların ve gezegenlerin algılanan konumlarını etkiler. Yıldızların görünen yer değiştirmesi, Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketinden ve dönüşünden kaynaklanır.

Işık Sapması Tarihi ve Özellikleri Nelerdir?

Işık sapması, 17. yüzyılda Dünya'dan farklı yıldızlara olan mesafeleri paralaks kullanarak ölçmeye çalışırken keşfedildi. Bir nesnenin konumunun farklı konumlardan bakıldığında nasıl değiştiğini açıklayan bir kavram gözlemlendi. Buradaki fikir, bir yıldızın görünen konumunun, Dünya Güneş'in yörüngesinde dönerken yıl boyunca değişmesi gerektiğiydi. Belirli bir tarihte yıldızın gökyüzündeki tam konumu kontrol edildiğinde ve altı ay sonra, dünya ilk ölçüm sırasındaki konumunun tersiyken tekrar kontrol edildiğinde, dünyanın yörüngesinin çapıyla ayrılmış iki ölçüm verdi. Bu da yaklaşık 186.000.000 mil (300.000.000 km) mesafedir.

Bunların yanı sıra, bir dizi ölçüm yapıldı, ancak sonuçlar şaşırtıcıydı. Gözlemlenen yıldızın en belirgin yer değiştirmesi, gözlem konumlarının birbirinden en uzak olduğu altı ay arayla yapılan gözlemler arasında bulunmuş olmalıdır. Bununla birlikte, gerçek kaymalar tamamen farklı bir model izledi ve açıkça paralakstan kaynaklanmadı. Örneğin; kutup yıldızı Polaris, bir yay saniyesinin 1/3.600 derece olduğu, yaklaşık 40 yay saniyesi (40 inç) çapında kabaca dairesel bir yörüngeyi takip etti. Paralaks kaymaları meydana gelse de, en yakın yıldızlar için bile çok küçüktürler ve o sırada mevcut olan aletlerle ölçülemezlerdi.

Gizem, 1729'da İngiliz Kraliyet Astronomu James Bradley tarafından çözüldü. Bir yıldızın konumunda gözlenen kaymaların, yıldıza göre konumundan değil, Dünya'nın hızından kaynaklandığını keşfetti. Yıldızın ışığının Dünya'ya ulaşması zaman alır ve Dünya hareket ettikçe, yıldız ışığı, yıldızın gerçek konumundan hareket yönünde biraz kaymış bir noktadan geliyormuş gibi görünür. En büyük kaymalar, Dünya'nın hareketi yıldız ışığının yönüne dik olduğunda gözlenir. Aynı olay dikey olarak yağan yağmurda da gözlemlenebilir.

Bradley'in ışık hızı ve dünyanın güneş etrafındaki hareket hızını kullanarak yaptığı hesaplama, Polaris için gerçek konumun her iki yanında yaklaşık 20 inçlik maksimum bir kayma verdi. Bu, gözlemlerle tutarlı olarak yıl boyunca yaklaşık 40 inçlik bir toplam sapma verdi. Işığın sapmasını hesaplarken, modern astronomlar görelilik teorisinin imalarını hesaba katmalıdır, ancak çoğu durumda klasik hesaplama yeterlidir.

Yıldız konumlarındaki mevsimsel kaymalar, yıllık sapmalar veya yıldız sapmaları olarak bilinir ve yıldızın gerçek konumu, geometrik konumu olarak bilinir. Küçük kaymalar dünyanın dönüşünden kaynaklanır; buna günlük sapma denir. Seküler sapma, güneş sisteminin galaksi içindeki hareketinin neden olduğu astronomik sapmayı tanımlamak için kullanılan terimdir. Çok uzak yıldızların ve diğer galaksilerin görünen konumlarını etkilemesine rağmen, çok küçüktür ve genellikle dikkate alınmaz. 

Not: Yıldız sapmasını hesaplarken, yalnızca dünyanın hareketinin dikkate alınması gerekir.