Paralaks yöntemiyle yıldızların uzaklığı nasıl ölçülür?

Uzakta bulunan bir cisme parmağımızı hizalayıp önce sol, sonra sağ gözle baktığımızda, parmağımızın uzaktaki cisme nazaran konum değiştirdiğini görürüz ve bu konum değişikliği parmak gözlere yaklaştıkça artar. Uzaktaki cisim referans alındığında, bu konum değişikliği ile parmağımızın gözlerimize olan uzaklığı arasında trigonometrik bir ilişki söz konusudur. Cisimlerin uzaklıklarına bağlı bu açı değişimleri, yakın yıldızlar için uzaklık ölçümlerini olanaklı kılar.

Paralaks adı verilen bu ölçüm metodunda fon yıldızları olarak adlandırılan açı değişiminden etkilenmeyecek denli uzak yıldızlar referans alınarak, uzaklığı hesaplanmak istenen yakın yıldızın ilk konumu işaretlenir. Dünya, Güneş etrafındaki dönüşünü 12 ayda tamamladığından, ilk ölçümden 6 ay sonra bulunduğu yerin Güneş’e göre tam zıt konumuna gelir. Buradan yine fon yıldızları referans alınarak yıldızın yeni konumu işaretlenir. Son olarak iki konum arasındaki paralaks açısı kullanılarak da yıldızın uzaklığı tayin edilir. Paralaks açısı küçük olduğundan birimi genellikle yay saniyesi olarak verilir ve yıldızların uzaklığı arttıkça bu açı giderek küçülür. Paralaks değerleri 0,02 yay saniyesine yaklaştığında, ölçüm hataları ortaya çıkmaya başlar ve yöntem güvenilirliğini yitirir. Ancak yeni teknoloji uydularla yapılan paralaks ölçümleri, 100 ışık yılından çok daha uzaktaki yıldızları da gözlemleyebilme kapasitesine sahiptir.

Elimizde farklı parlaklıklarda ve farklı uzaklıklarda ampuller olsun. Bu ampullerin parlaklık sıralamasını yapmanın en basit yolu onları yan yana getirmektir. Böylece hangi ampulün daha parlak olduğu kolaylıkla belirlenebilir. Astronomide de bu yöntem kullanılarak yıldızların görünen parlaklıklarının yanı sıra mutlak parlaklık tanımı yapılmıştır. Mutlak parlaklık, bir yıldızın Güneş’ten 10 parsek (pc) uzakta olduğu zaman sahip olacağı parlaklık değeridir (Parsek, 1 yaysaniyelik paralaks açısındaki cisim ile Güneş arasındaki mesafedir). Görünen parlaklığın yanında mutlak parlaklığı da bilinebilen bir cismin -parlaklığın uzaklıkla ilişkisi hesaba katılarak- uzaklığı hesaplanabilir. Ancak bunun için mutlak parlaklığı değişmeyen yıldızlara ihtiyacımız var.

Paralaks yönetimini günlük hayata adapte ederken, genellikle şu örneği kullanıyoruz: Bir parmağınızı öne doğru uzatın, ona bakarken sol gözünü kapatın. Sonra sol gözünüzü açıp, sağ gözünüzü kapatın. Cisim aynı yerde durduğu hâlde yer değiştirmiş gibi gözükecektir. Bunu göz için Dünya, parmak için de yıldız olarak düşünelim. Dünya ile Güneş'in uzaklığını biliyoruz. Dünya, Güneş ve yıldız üçlüsü, bir üçgen oluşturacaktır. Biz yıldızın olduğu köşedeki açıyı bulursak, ona olan uzaklığımızı da bulabiliriz. Açıyı bulmak için yılda iki sefer, Dünya yörüngesinde yer değiştirince yıldıza bakıyoruz. Aynı sol gözü kapatıp sağ gözle, sağ gözü kapatıp sol gözle parmağa bakmak gibi.