Işık yılı neyi ölçer?
Sezer Koçer
6 dk okuma
Güncellendi:
Özet
Işık yılı, ışığın bir Dünya yılında aldığı yolu anlatan bir uzaklık birimidir.
Işık yılı neyi ölçer?
Işık yılı, adındaki yıl sözcüğüne rağmen bir süre ölçüsü değildir. NASA Space Place ve NASA GSFC StarChild sayfaları bu birimi, ışığın bir Dünya yılı boyunca aldığı yol olarak anlatır. StarChild bunu açıkça bir uzaklık birimi diye tanımlar. Space Place ise gökcisimlerinin çoğunun uzaklığını bu birimle yazmanın nedenini, aradaki yolun kilometreyle okunamayacak kadar büyük olmasına bağlar.
Mesafe birimi neden yıl gibi durur?
Karışıklık, birimin adından gelir. Yıl, takvimde bir süredir. Işık yılı ise o süre içinde ışığın kat ettiği yolu kısaltmak için seçilmiş bir uzunluktur. Işık hareket eder, bu hareketin süresi ölçülür ve sonuç bir uzunluk olarak yazılır. Birimin kendisi saati, günü veya yılı saymaz.
Space Place, güçlü bir teleskopla uzak bir cisme bakmanın geçmişe bakmak olduğunu söyler. Işık buraya gelene kadar zaman geçer. Cisim ne kadar uzaktaysa görülen an o kadar eskidir. Bu cümle, ışık yılını bir zaman birimine çevirmez. Görülen şey hâlâ bir uzaklıktır. Uzaklık büyüdükçe, ışığın yolda geçirdiği süre de büyür. İkisi birlikte anılır, fakat cetvel ile saat yer değiştirmez.
StarChild aynı ayrımı başka bir soruyla kurar. Dünya üzerinde kilometre işe yarar. New York ile Washington arası birkaç yüz kilometre, Kaliforniya ile Maine arası birkaç bin kilometredir. Evrenin ölçeğinde aynı cetvel yazması ve okuması zor bir sayı yığınına döner. Astronomlar bu yüzden başka uzunluk birimleri kullanır. Işık yılı onlardan biridir.
Işık bir yılda ne kadar yol alır?
İki sayfa da hızı saniyede yaklaşık 300,000 kilometre olarak yazar. Space Place aynı hızı saniyede 186,000 mil diye de verir. Bu hız gündelik araçlara göre çok yüksektir. Uzayda duran cisimler ise o kadar uzaktadır ki ışık bile arayı hemen kapatamaz.
Bir yıllık yol için sayfalar aynı büyüklük düzenini paylaşır, aynı rakamı kopyalamaz. Space Place bir ışık yılını yaklaşık 6 trilyon mil, yani yaklaşık 9 trilyon kilometre diye yazar ve bunun ardından on iki sıfır gelen bir 6 olduğunu hatırlatır. StarChild bir yılda yaklaşık 10 trilyon kilometre der ve daha ayrıntılı yazımı 9,500,000,000,000 kilometre olarak verir. Bu rehber iki sayfadaki ifadeyi tek bir kesin değere zorlamaz. İkisi de ışığın bir yılda aldığı yolun trilyon kilometre ölçeğinde olduğunu söyler.
Bu ölçek, birimin neden var olduğunu gösterir. Kilometre, şehirler ve kıtalar için yeterlidir. Aynı birimle bir galaksiyi yazmak, sayfanın anlamını kaybettirir. Işık yılı, o uzun yolu tek bir ad altında toplar.
Güneş ve bir sonraki yıldız
Space Place, bize en yakın yıldızın Güneş olduğunu söyler. Güneş yaklaşık 93 milyon mil uzaktadır. Işığı bize yaklaşık 8.3 dakikada varır. Bu yüzden Güneş'i her zaman yaklaşık 8.3 dakika önceki haliyle görürüz. Dakika, burada ışığın yolda geçirdiği süredir. Ölçülen şey yine uzaklıktır.
Aynı sayfa, bir sonraki en yakın yıldızı yaklaşık 4.3 ışık yılı uzağa koyar. O yıldızı bugün görmek, 4.3 yıl önceki durumunu görmektir. Sayfa yıldızın adını vermez. Bu rehber de ad eklemez. Gözle seçilen diğer yıldızlar daha uzaktadır. Kimisi binlerce ışık yılı ötededir.
Yıldızlar, Space Place'in anlattığı gibi galaksi denen büyük topluluklarda durur. Bir galakside milyonlarca ya da milyarlarca yıldız bulunabilir. En yakın büyük galaksi Andromeda'dır. Buradan sonrası iki sayfanın ayrıldığı yerdir.
Andromeda için iki ayrı sayı
Space Place, Andromeda'yı 2.5 milyon ışık yılı uzağa yerleştirir. Buna göre bugün görülen görüntü 2.5 milyon yıl öncesine aittir. StarChild ise Andromeda'yı 2.3 milyon ışık yılı diye yazar. Aynı sayfa, bu uzaklığı kilometreyle 21 kentilyon olarak da gösterir ve 21,000,000,000,000,000,000 kilometre diye açar. Amaç, sayının yazmasının ve yorumlanmasının zor olduğunu anlatmaktır.
İki NASA sayfası aynı galaksi için aynı ışık yılı rakamını basmaz. Bu rehber birini seçip diğerini yok saymaz. Andromeda örneğinin kaynağı vardır. Tek bir yerleşik uzaklık, bu iki metnin ortak hükmü değildir. Kilometre cinsinden 21 kentilyonluk yazım da StarChild'ın kendi örneğidir. Space Place o kilometre dökümünü vermez.
Uzaktaki ışığın geçmişi göstermesi ise iki sayfada da durur. Cisim uzaklaştıkça bakılan an da eskir. Andromeda için hangi rakam alınırsa alınsın, görülen şey bugünün anı değildir. Rakamların uyuşmaması bu genel anlatımı silmez. Yalnızca tek bir sayıyı kesin ölçüm gibi sunmayı engeller.
Güneş sisteminin içinde başka cetvel
Yıldızlararası yol için ışık yılı gerekir. Güneş sisteminin içi için StarChild başka bir cetvel anlatır. Astronomik birim, Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklıktır. Yaklaşık 150 milyon kilometre, yani 93 milyon mildir. Merkür, Güneş'e yaklaşık üçte bir astronomik birim uzakta sayılabilir. Plüton'un ortalaması yaklaşık 40 astronomik birimdir.
Bu birim gezegenler için rahattır. Güneş sisteminin dışına çıkınca StarChild onu yetersiz bulur. Samanyolu'nun başka bölgelerine, hatta daha uzağa bakılırken astronomlar ışık yılına ya da parseke geçer. Parsek, StarChild'a göre 3.3 ışık yılına eşittir. Sayfa 3.26 yazmaz. Bu rehber de o yuvarlamayı eklemez.
StarChild, ışık yılıyla üç örnek daha verir. Yengeç süpernova kalıntısı yaklaşık 4,000 ışık yılı uzaktadır. Samanyolu yaklaşık 150,000 ışık yılı genişliğindedir. Andromeda için bu sayfadaki rakam, yukarıda ayrıldığı gibi 2.3 milyon ışık yılıdır. Bu üç cümle StarChild'ın listesidir. Space Place Yengeç'i ve Samanyolu'nun enini bu metinde saymaz.
Çok uzak bir galaksi örneği
Space Place, 2016'da Hubble Uzay Teleskobu'nun o tarihte görülen en uzak galaksiye baktığını yazar. Galaksinin adı GN-z11'dir. Uzaklığı 13.4 milyar ışık yılıdır. Bugün gelen görüntü, 13.4 milyar yıl önceki halidir. Sayfa bunu büyük patlamadan yalnızca 400 milyon yıl sonrasına koyar ve GN-z11'i evrende oluşan ilk galaksilerden biri diye anar. Fotoğrafın bulanık olması, galaksinin çok uzakta olmasına bağlanır.
Bu paragraf Space Place'in 27 Ağustos 2020 güncellemesinde duran anlatımdır. Başka bir ölçümün yerini tutmaz. Sayfa, ilk galaksileri tanımanın erken evrenin nasıl olduğunu anlamaya yardım ettiğini de söyler. Bu rehber o cümlenin dışına, yeni bir kozmoloji iddiasına çıkmaz.
Evrenin galaksilerle dolu olduğu da Space Place'te yazar. Milyarlarca galaksi vardır ve hepsi Andromeda'dan daha uzaktadır. Kimisi çok daha uzaktadır. Işık yılı, bu basamakları tek tek kilometreye dökmeden konuşmanın yoludur.
Birimin sınırı
Işık yılı her ölçekte en uygun cetvel değildir. StarChild, Güneş sisteminin içinde astronomik birimi tercih eder. Işık yılı ve parsek, sistemin dışındaki yollar için ayrılır. Space Place ise çoğu uzay cismi için ışık yılını kullanır ve Güneş gibi yakın bir yıldızı ayrıca mil ve dakika ile anlatır. İki sayfa birlikte okununca birim, bağlama göre seçilir.
Birimin adı zamanı çağrıştırır. Ölçtüğü şey yolun uzunluğudur. Işığın yolda geçirdiği süre, o uzunluğun neden geçmiş bir görüntü verdiğini açıklar. Süreyi birimin türü sanmak, sayfaların kurduğu ayrımı karıştırır.
Sayılar da tek bir tablo gibi ezberlenmemelidir. Hız için iki sayfa yaklaşık 300,000 kilometre bölü saniye der. Yıllık yol için trilyon kilometre düzeni ortaktır, yazılan ayrıntı aynı cümle değildir. Andromeda'nın ışık yılı karşılığı iki sayfada farklıdır. Parsek yalnızca StarChild'ta ve 3.3 ışık yılı olarak durur. Bu rehber, sayfada olmayan yıldız adı, yeni uzaklık veya yeni bir oran eklemez.
Kısa sonuç
Işık yılı, ışığın bir Dünya yılında aldığı yoldur. NASA'nın bu iki sayfası onu uzaklık birimi olarak anlatır. Kilometre Dünya'da yeterlidir. Yıldızlar ve galaksiler için astronomlar daha büyük bir birim seçer. Güneş'in ışığı yaklaşık 8.3 dakikada gelir. Bir sonraki yakın yıldız yaklaşık 4.3 ışık yılıdır. Andromeda için sayfalar 2.5 milyon ve 2.3 milyon ışık yılı yazar. Bu fark kapatılmadan tek rakam doğru diye sunulmaz. Uzak bir cisme bakmak, ışık bize varana kadar geçen süre yüzünden eski bir görüntüyü görmektir. Cetvel yine de zaman değil, yoldur.