2. Astronomik Görüþ ve Sýnýrlamalar

Gerek yýldýz gerekse Güneþ gözlemlerine önemli sýnýrlamalar koyan birincil kaynak Arz'ýn atmosferidir. Bunun yanýnda aletin kendisinden gelen sýnýrlamalarda vardýr.

2.1. Atmosferik Türbülans

Atmosfer, yýldýzdan bize ulaþan ýþýnlar i穮 sürekli var olan sabit bir pertürbasyon kayna𽤽r. Atmosfer rüzgarlardan, yerel hava akýmlarýndan, hepsinden öte, teleskobun tüpünde veya atmosferin kendi tabakalarý arasýndaki sýcaklýk farklarýndan dolayý lokal kararsýzlýklar gösterir. Havanýn kýrýlma indeksinin sýcaklýkla de𩾭esi ve hava sýcaklý𽮤a da sürekli de𩾩mler olmasý gözlem yerinin yakýn 祶resinde ve üst kýsmýnda homojensizliklere neden olur. Arz atmosferinden ge祮 ýþýnlar bahsedilen bu þartlardan dolayý etkilenecek, dolayýsýyla gözlem kalitesi bozulacaktýr. Her ne kadar optik uyarlamalarla “adaptive optics” bir dereceye kadar iyileþtirmeler yapmak mümkünse de, atmosfer, ýþýnýn yolu üzerinde düzeltilemeyecek miktarda kü缫 sapmalara neden olur. Objektife ulaþan dalga cephesi bundan dolayý bir düzlemden ziyade daha 篫 düzensiz bir yüzey olarak rol oynar. Objektif yüzeyine gelen normal her bir ýþýn ortalama do𲵬tu civarýnda sabit bir salýnýn halinde bulunur. Normale göre ýþýnlarýn sapma miktarý atmosferik türbülans (seeing) derecesi olarak gözönüne alýnabilir. Türbülans görüntünün muntazam olmayan hareketine veya Airy diskinin göze batacak kadar bozulmasýna neden olur. Yaygýn türbülans bölgelerinin 10 cm ile 25 cm aralý𽮤a de𩾥n bir dalgaboyuna sahip oldu𵠮ot edilmektedir. Hava sýcaklý𽮽n etkisi 篫 önemlidir: 1° C ýsýtýlan ve sadece 15 cm kalýnlý𽮤a bir hava tabakasý görüntüyü görüþ do𲵬tusunda l /4 kadar kaydýrabilir. Objektif a罫lý𽠫ü缫 (10-20 cm) olan teleskoplarda bir yýldýzýn görüntüsü odak düzleminde 0² .2 ila 3² arasýnda de𩾥n bir salýnýma (osilasyona) u𲡹abilir. Bu durumda yüzey gösteren bir görüntü tamamen bulanýklaþýr (blurring effect). Atmosferdeki refraksiyon indeksindeki farklýlaþmalar 3000 m kadar olan yüksekliklerde etkindir. Seeing ýþý𽮠dalgaboyuyla ve gök cisminin zenit uzaklý𽹬a de𩾩r. Seeing ayný zamanda yýldýzdan gelen ýþýnýmýn atmosferden ge祲ken farklý kýrýlmaya maruz kalmasý sonucu, aletin odak düzleminde oluþacak olan görüntünün deformasyonuna u𲡭asýna da sebep olur. Kýsa dalgaboylarý daha fazla perbürbasyona u𲡲 ve görüntüler zenit uzaklý𽮽n bir fonksiyonu olarak veya artan atmosferik kalýnlýkla bozulur. Yýldýz gözlemlerinde seeing bütün görüþ alanýný etkiler. Bazen görüntünün tamamý netli𩮩 kaybedebilir. Bu hava tabakalarýndaki de𩾫en refraksiyonun bir sonucudur.

Ancak gündüz Güneþ gözlemlerinde seeing tarafýndan görüntünün bozulmasý 篫 karmaþýk bir olaydýr. Olay basit olarak ü砦arklý þekilde ortaya konulabilir. Birincisi, bulundu𵮵z yere ba𬽠olarak hava tabakalarý arasýndaki refraksiyon indeksinin de𩾭esi sonucunda görüntünün tam odaklanamamasýndan ileri gelen bulanýklaþma (blurring) etkisi. Bütün görüþ alanýný etkiler. ݫincisi, görüntü genelde net kalýr fakat hýzla ileri geri hareket eder. Bu durumda görüntü hareketinden (image motion) söz ediyoruz demektir. ܧüncüsü, görüþ alanýnýn önemli bir kýsmý nettir, fakat bazý kýsýmlar birbirlerine göre kayar. Bu durumda da görüntü bozulmasýndan (image distortion) bahsederiz. Güneþ gözlemlerinde bu tür etkilerden kurtulmak i穮 poz süresinin 10-2 saniyeden daha kýsa olmasý yeterdir.

Ǽ/font>eþitli türbülans tipleri vardýr. Genelde ü砧rup altýnda toplanýr:

  1. Atmosferin En ܳt Seviyelerinde Oluþan Türbülans: Bu olay, Ay diskinin kenarýnýn teleskobun oda𽮡 yerleþtirilmesiyle ve görüntünün hava akýmlarýnýn oldu𵍊 tabakaya eriþinceye kadar yavaþ yavaþ tekrar odaklanmasýyla gözlenebilir. Tekrar odaklama, ökülerin odak düzleminden olan uzaklý𽮽n arttýrýlmasýyla yapýlýr.
  2. Lokal Türbülans: Teleskobun yakýn 祶resinde ortaya 罫an türbülans. Güneþin günlük ýsýtmasýndan ortaya 罫ar. Isý her ne kadar gece boyunca azalsa da kendini gözlemlerde hissettirir. Güneþ gözlemleri i穮 etki 篫 daha fazladýr.
  3. Aletsel Türbülans: Teleskobun i穠kýsmýnda oluþan türbülans. Parlak bir gezegene (Venüs veya Mars) bakarak bunun etkisini görebiliriz. Foucault testi direk olarak odak düzlemi üzerindeki görüntüde ger祫leþtirilebilir. Gözlemcinin okülerden bakarken gözünü hareket ettirmesiyle “Foucault knife-edge” kenarý tarafýndan ýþýn hüzmesinin kesildi𩠮okta gözle bulunabilir. Birka破eþebbüsten sonra, teleskobun tüpündeki sýcak hava akýmlarýndan dolayý yavaþ硠hareket eden gölgeler görülebilir.

2.2. Dýþ Ortamýn Türbülansý

Danjon, 1935 'de zenit uzaklý𽠩le de𩾥n harici türbülansý belirlemek i穮 iyi bir metot teklif eder. Verilen bir objektif a罫lý𽠩穮 görüntünün görünüþü, Airy diski ve onun halkalarýnýn modifikasyonu yardýmýyla ortaya konulabilir. Türbülans i穮 t, Airy diskinin yarý硰ý i穮 a yazalým. t, a 'ya göre kü缫se teoriye uyan bir difraksiyon örne𩠥lde edilir. ݳtenilen ideal durum aslýnda budur. t, artarken teorik difraksiyon örne𩠤erece derece de𩾩r ve niceliksel bir þekilde görüntü kalitesini tanýmlamamýza imkan sa𬡲. Bu durumda görüntü bozulmaya baþlar. Böylece, türbülans yay saniyesinin kesri cinsinden tahmin edilebilir.

Türbülansýn 0² .25 olmasý durumunda a = 14/Dcm (² ) dir. Objektifin yarý 硰ý bilinerek a 'nýn de𥲩 hesaplanabilir.

Türbülansýn bir fonksiyonu olarak görüntünün görünüþü

    t = 0² .25
t < 1 / 4 a Görünür bir bozulma olmaksýzýn mükemmel bir görüntü. D < 14 cm
t = 1 / 4 a Halkalar tamamlanmýþ fakat hareketli dalgacýklarla kesilmiþ D = 14 cm
t = 1 / 2 a Orta derecede türbülans, difraksiyon halkalarý par硬anmýþ D = 28 cm
t = a Kuvvetli türbülans, halkalar zayýf veya tamamen yok D = 56 cm
t > 3 / 2 a Görüntü gezegenimsi bir görünüþe do𲵠gitmekte D > 83 cm

         

Harici türbülans görüntü kalitesini direk kontrol eden bir grup faktörün fonksiyonudur. ݫlimsel ve co𲡦ik þartlarýn bilinmesi verilen bir yer i穮 teleskopik görüntü kalitesinin tahmin edilmesini sa𬡲. Aþa𽤡ki þartlar altýnda görüntü kalitesi kesinlikte kötüdür: 24 saat i穮de büyük sýcaklýk de𩾩mleri, kuvvetli rüzgarlar, sýcaklýktaki sürekli veya ani de𩾩klikler, gece boyunca sýcaklý𽮠düþmesi, gözlem yerinin 絫ur veya e𩭬i yüzeylere yapýlmasý gibi. Di𥲠taraftan sýcaklý𽮠özellikle gece boyunca 篫 kararlý ve nemi düþük oldu𵠹erlerde iyi görüntü bekleyebiliriz. Etrafý su ile 祶rili yüksek bir da𤡠veya sudan hafif祠rüzgar esen bir deniz kýyýsýnda gözlem yapmak iyi görüntü kalitesi a罳ýndan elveriþlidir.

2.3 Yerel Türbülans
Yerel veya lokal türbülanslar elimine edilmesi gereken etkenlerdir. Aksi takdirde olumsuz rol oynarlar. Gündüz oldu𵠧ibi gece de teleskobun ýsýnmamasýnýn sa𬡮masý gerekir. Fakat bunun önlenmesi 篫 zor bir iþtir. Aletin üzerinin örtülmesi yanlýþ bir iþtir. Orta enlem kuþaklarýnda yazýn teleskop tüpü 45° C kadar ýsýnýr. Gözlemden birka砳aat önce kubbe a罬malý ve dýþ ortamýn sýcaklý𽠩le i砯rtamýn sýcaklý𽍊 dengelenmelidir. Gündüz güneþ gözlemlerinde aletin ýsýnmasý önlenmek isteniyorsa katranlý muþamba yerine teleskop alüminyum folye ile sarýlabilir. Aletin koyu bir örtüyle sarýlmasý absorbsiyonu dolayýsýyla ýsýyý attýrýr. Gözlem ortamýnda bulunan eþyalarýn tahtadan yapýlmýþ olmasý ýs alýþveriþini bir minimuma indirmesi a罳ýndan avantajlar sa𬡲.

2.4 Aletsel Türbülans

Aletsel türbülans ger祫te yerel türbülansa ba𬽤ýr. ޡyet teleskop, 祶resindeki hava ile termal denge halinde ise ciddi bir aletsel türbülans oluþmaz. Ticari ama笽 teleskoplarýn siyaha boyanmasý gözlemciyi ilk bakýþta þaþýrtabilir. Ancak bu tür bir olayýn gece teleskobu 篫 硢uk so𵴡ca𽠨ancak gündüz teleskop güneþ ýþýnlarýna kesinlikle maruz býrakýlmamalý) iþaret edilmektedir. Gözlemden önce teleskop tübünün ortamýn sýcaklý𽮡 gelmesi sa𬡮malýdýr. Bu kubbe ortamýnýn birka砳aatlik havalandýrýnmasýyla sa𬡮abilir. Tüp i穮deki ü砤ört derecelik ýsý farklarý bile görüntü kalitesini bozar. Havanýn 篫 sýcak oldu𵠺amanlarda özellikle objektifin bir fanla so𵴵lmasý tavsiye edilir.

2.5. Gözlem Yerinin Se穭i

Profesyonel ama笽 iyi bir gözlem yeri se筥k zor bir iþtir. Astronomlar birka砡lternatif gözlem yerinde yýllarca “site testing” 硬ýþmalarý yapar. Bu 硬ýþmalar sýrasýnda bir 篫 faktör gözönüne alýnýr. Yükseklik, maksimum minimum ýsý farklarý, rüzgar hýz ve yönü, nem bunlardan bazýlarýdýr. Seeing kalitesi i穮 genelde kutup yýldýzýnýn izinden yararlanýlýr. Seeing’in de𥲩nin 1² nin altýna düþtü𼠹erler iyi gözlem yerleri olarak kabul edilir. Antalya’daki T܂ݔAK Ulasal Gözlemevi’nde seeing de𥲩 0² .7 civarýndadýr.