Kutup Yıldızı Gözlemi Yöntemi

Kutup Yıldızı gözlemi ile Kutup Yıldızı optik kurgunun görüş alanı içinde uzun süre kalabildiği için otomatikleştirmek açısından daha uygundur. Kutup Yıldızı 2 Kadir mertebesinden, görece parlak bir yıldız olduğu için sinyal gürültü oranını düşürmeden yüksek hızda pozlama almaya imkan vermektedir. Bu sebeple Kutup Yıldızı sintilasyon kaynaklı hareketi dondurmak için ideal bir gözlem yıldızıdır. Ayrıca Kutup Yıldızı Dünya’nın dönüşünden kaynaklı tam turunu yaklaşık 1.5 yay derecelik çapa sahip bir çember içinde tamamlamaktadır. Tez gözlemlerinde kullanılan optik kurgunun seçilen görüntü yongasıyla görüş alanı 13.2 x 9.9 yay dakikasıdır. Görüş alanında merkezlenmiş olan Kutup Yıldızı’nın, teleskobun takibi kapalıyken görüş alanından çıkması yaklaşık 30 dakikadan uzun sürecektir. Bu süre gerekli verileri almak için yeterli bir süredir. Yıldız görüş alanından çıksa dahi tekrar kolaylıkla ayarlanabilir. Kutup Yıldızı gözlemi yapan görüş monitörleri tekrar hizalama gerektirmemesi için görüş alanlarını bu yüzden büyük tutarlar. Örneğin Alcor firmasına ait Cyclope görüş ölçüm cihazı 100 mm odak uzunluğuna sahip bir lens ve 2.2µ kare piksel boyutlu ve 2592 x 1944, 5 mega piksellik bir görüntü yongasına sahiptir. Gökyüzünde 3.6° x 2.5° alan görmektedir. Bu alanda bir pikselin gördüğü bölge yaklaşık 4.5 yay saniyesi büyüklüğündedir. Yani ortalama bir görüş değerinde yıldızın kapladığı alan bir pikselin içinde kalmaktadır.

Kutup Yıldızı gözlemlerinde alınan görüntüler indirgenerek yapılan ölçümler sistematik olarak TUG görüş ölçüm monitöründen daha düşük değerlere sahiptir. Bunun iki nedeni olabilir, TUG görüş monitörünün kullandığı kameranın pozlama süresi 1/125 saniyedir.

Tez çalışmasında kullanılan kameranın pozlama süresi ise 1/250 saniyedir. Tez çalışmasındaki pozlama süresinin iki kat daha hızlı seçilmesi, görüş ölçümlerindeki düşük ölçümlerin nedeni olabilir. Ayrıca TUG görüş ölçüm cihazının, tez çalışması ölçümlerinin üzerinde değerler ölçmesi, cihazın piksel çözünürlüğünün daha düşük olması ile açıklanabilir. TUG Seeing monitörün bir piksel çözünürlüğü 4.5 yay saniyesiyken, tez çalışmasında kullanılan optik kurgunun piksel çözünürlüğü 0.62 yay saniyesidir. Tez çalışması kurgusunun daha düşük ölçümler yapabilmesi hassas piksel çözünürlüğünün bir sonucu olabilir.

Tez çalışmasında kullanılan optik kurgu daha büyük görüş alanına ve daha kısa odak uzunluğuna sahip bir fotoğraf lensi ve daha küçük piksel boyutuna sahip bir yonga seçilerek Kutup Yıldızı’nın daima görüş alanında tutulması sağlanabilir. Böylece hizalama düzeltmesi yapılmadan da otomatik olarak görüş ölçümü yapabilmek mümkün olacaktır. Fakat görüş açısının artması piksel çözünürlüğünün düşmesi ile sonuçlanacaktır.

Gelecekte yazılım ve donanımın geliştirilmesiyle otomatikleştirilecek olan kurgu, ülkemizde görüş ölçüm cihazı bulunmayan gözlemevleri için düşük maliyetli bir çözüm sunacaktır. Bu sayede gözlemevi teleskoplarının gözlem anında hangi görüş koşullarına sahip olduğu saptanarak, gözlem verilerinin kalitesi hakkında değerlendirme yapılabilir.

KAYNAKLAR

Airy, G. B. 1835. On the diffraction of an object-glass with circular aperture. Transactions of the Cambridge Philosophical Society, 283–91.

Ak, T., Özışık T., Yelkenci K., Girgin C.B. ve Baştürk Ö. 2006. Tübitak Ulusal Gözlemevi'nin robotik görüş gözlemi düzeneği TUG-DIMM: Son durum ve ilk gözlemler. XV. Ulusal Astronomi Kongresi, 41-53, İstanbul.

Ak, T., Özışık T. 2004. First day-time seeing observations at the TÜBİTAK National Observatory in Turkey. Astronomy & Astrophysics, 422, 1129–1133.

Aksaker, N., Yerli, S. K., Erdoğan, M.A., Erdi, E., Kaba, K., Ak, T., Aslan, Z., Bakış, V., Demircan, O., Evren, S., Keskin, V., Küçük, İ., Özdemir, T., Özışık, T. ve Selam, S.O. 2015. Astronomical site selection for Turkey using GIS techniques.

Experimental Astronomy, 39:547.

Aksaker, N., Yerli, S. K., Balbay R., Bakış, V., Özışık, T., Ak, T., Evren, S., Küçük, İ., ve 4 kişi. 2017. Astronomik gözlemevleri için “Gökyüzü Kalitesi Ölçüm Sistemi”

(GÖKSİS). 2nd International Mediterranean Science and Engineering Congress (IMSEC 2017).

Andersen, D., Bradley, C., Gamroth, D., Kerley, D., Lardière, O., ve Véran, J. 2014. The International Society for Optical Engineering. 9148:91485.

Beckers, J. M. 2001. A seeing monitor for solar and other extended object observations.

Experimental Astronomy, 12, 1-20.

Bertin, E. ve Arnouts, S. 1996. SExtractor: Software for source extraction. Astronomy and Astrophysics Supplement, 117, 393-404.

Fried, D. L. 1966. Optical resolution through a randomly inhomogeneous medium for very long and very short exposures. Journal of the Optical Society of America, 1372-1379.

Fosu, C., Hein, G. ve Eissfeller, B. 2004. Determination of centroid of CCD star images.

Dept. of Geodetic Engineering, KNUST, Institute of Geodesy and Navigation, University FAF Munich, Germany.

Harlan, E. A. ve Walker, M. F. 1965. A star-trail telescope for astronomical site testing.

Astronomical Society of the Pacific, 77, 77-246.

Hufnagel R. E. 1974. Propagation through atmospheric turbulence, Chap. 6, The infrared handbook, USGPO: Washington, D.C.

King, E. S. 1931. A manual of celestial photography. Boston, Massachusetts: Eastern Science Supply Co.,37.

Kolmogorov. A. N. 1941. The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds' numbers. Doklady Akademiia Nauk SSSR, 30, 301-305.

Ma B., Shang Z., Hu Y., Hu K., Chong P. ve Yuan X. 2016. Atmospheric seeing measurement from bright star trails with frame transfer CCDs. Proc. of SPIE.

9906, 99060.

Martin, H. M., 1987. Image motıon as a measure of seeıng quality. The Astronomical Society of the Pacific. 99, 1360.

Monin A.S. ve Obukhov A.M. 1954. Osnovnye zakonomernosti turbulentnogo peremeshivanija v prizemnom sloe atmosfery (Basic laws of turbulent mixing in the atmosphere near the ground)’. Trudy geofiz. inst. AN SSSR 24(151): 163–

187.

Noll, R. J. 1976. Zernike polynomials and atmospheric turbulence. Journal of Optical Society of America, 66, (3):207.

Ökten, A. Özışık, T., 2003. A solar differential image motion monitor (T‐SDIMM) for TUBITAK National Observatory of Turkey. Astronomical Notes, 324, 313-313.

Pickering, W. H. 1918. Daylight seeing. Popular Astronomy. 26, 241.

Python Software Foundation. Python Language Reference, version 2.7. Available at http://www.python.org.

Roddier, F. 1981. The effects of atmospheric turbulence in optical astronomy. 284-366.

Sacek, V. 2006. Web sitesi: https://www.telescope-optics.net/induced.htm, Erişim Tarihi:

20.05.2019

Sarazin, M. ve Roddier, F. 1990. ESO differential image motion monitor. Astronomy and Astrophysics, 227, 294-300.

Tatarskii, V.I. 1961. Wave propagation in a turbulent medium, McGraw-Hill.

Tokovinin, A., 2002. From differential image motion to seeing. The Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 114, 1156-1166.

Tokovinin, A., 2004. New instruments to see the “seeing”. NOAO-NSO Newsletter, 77, 32-34.

Zago, L., 1995. The effect of the local atmospheric environment on astronomical observations. École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 1394, Écublens, Vaud Zernike, F., 1934. Diffraction theory of the knife-edge test and its improved form, the

phase-contrast method. MNRAS, 94, 377.

EKLER

EK 1 Başucu noktası gözlemlerine ait kurtosis tabloları

Kurtosis Tabloları Kesit /

Görsel 21_1 22_1 23_1 35_1 36_1 36_2 37_2 38_1 0 0.95 3.09 -0.02 11.84 15.23 12.40 12.30 10.46 1 2.88 3.63 -0.53 11.49 9.92 5.15 14.95 5.63 2 6.71 9.67 10.09 7.87 15.22 16.35 12.20 2.88 3 35.46 2.13 0.53 6.52 13.01 13.75 10.76 2.42 4 0.97 1.26 0.55 5.37 12.38 11.27 14.16 0.15 5 4.55 2.04 0.96 6.25 15.32 4.15 10.22 3.29 6 2.92 2.97 1.23 7.46 12.78 8.92 10.85 6.62 7 1.15 1.80 3.85 2.62 11.73 16.30 10.48 12.73 8 6.66 1.78 1.67 3.50 14.96 14.27 9.43 11.25 9 1.41 0.63 3.74 6.68 12.81 8.11 11.33 12.04 10 1.14 2.89 2.52 11.91 10.82 10.65 12.51 9.10 11 2.00 2.85 1.67 10.86 8.38 10.33 11.07 10.53 12 8.43 2.32 1.05 13.26 7.70 8.39 12.51 6.53 13 2.04 8.70 0.54 12.65 6.84 6.95 12.19 7.19 14 2.68 5.56 6.07 10.37 10.95 10.52 11.55 10.64 15 -0.30 0.25 4.05 13.96 7.42 3.89 8.67 10.98 16 0.12 0.45 0.82 16.18 13.29 12.61 13.63 8.00 17 -0.15 -0.44 2.49 15.25 11.86 11.53 8.13 2.99 18 1.89 -0.26 1.03 13.80 13.01 6.72 11.56 3.03 19 0.86 -0.16 4.83 14.80 12.82 9.53 12.08 4.24 20 3.31 5.75 4.39 13.73 10.97 10.84 14.49 1.70 21 1.20 0.31 3.53 13.62 11.20 10.62 11.44 0.61 22 1.71 0.64 4.13 13.76 13.72 13.14 14.93 3.70 23 1.64 3.40 2.86 14.98 12.60 16.68 13.36 10.31 24 1.66 3.93 2.00 10.90 13.73 7.46 11.12 17.72 25 1.14 4.30 3.45 5.71 12.51 14.73 10.15 5.93 26 1.59 0.41 0.75 9.57 9.16 10.77 15.20 8.39 27 2.10 0.76 2.43 11.74 10.54 5.43 13.91 5.94 28 1.13 6.45 0.23 6.35 9.35 5.78 8.00 7.77 29 2.17 7.53 1.23 14.70 7.62 6.33 7.51 10.27 30 1.85 2.19 0.14 18.70 14.18 16.27 9.66 8.05 31 1.04 5.44 1.12 15.89 9.02 2.60 10.88 1.45 32 2.06 0.06 1.27 16.69 6.93 8.63 6.03 2.92 33 0.22 1.34 1.09 17.16 6.01 8.55 8.26 5.24 34 6.14 0.34 4.66 12.72 7.11 4.54 17.31 2.94 35 5.44 0.40 0.77 10.69 2.25 1.14 10.86 14.20 36 3.47 3.50 -0.55 9.90 0.56 3.06 16.93 15.77 37 2.37 0.84 0.53 13.33 3.90 5.16 14.41 9.94 38 5.40 -0.39 0.71 14.32 16.49 13.16 10.83 8.22 39 1.04 -0.15 1.29 15.25 11.05 7.05 14.31 11.02 40 2.80 -0.57 2.17 10.67 11.92 15.69 12.47 5.97 41 3.73 4.17 0.46 9.28 12.30 10.32 9.64 8.80 42 2.28 0.40 0.15 9.33 10.23 18.18 10.12 10.20 43 0.59 1.86 0.24 9.16 13.42 11.46 8.43 5.58 44 4.21 5.68 -0.58 8.73 12.45 12.45 10.53 3.12

45 4.23 1.99 -0.16 13.34 15.46 9.26 6.40 2.69 46 1.33 0.19 -1.00 11.89 11.11 16.33 10.32 11.96 47 3.16 4.91 -0.28 12.82 12.20 9.10 7.20 10.06 48 0.23 0.26 -0.94 13.79 9.76 10.18 9.27 9.37 49 10.24 0.00 1.33 14.03 10.67 7.79 10.85 5.37 50 6.60 0.27 0.69 11.14 8.23 2.32 9.48 3.37 51 1.14 0.80 6.69 14.46 12.58 12.68 10.16 4.48 52 0.80 -0.65 1.00 12.24 11.21 9.76 8.92 8.44 53 2.68 -1.02 2.04 13.27 12.98 7.43 6.53 8.69 54 14.61 0.06 0.36 12.19 6.10 4.61 7.27 4.71 55 3.20 0.49 40.29 10.80 8.10 9.88 12.30 8.57 56 0.82 3.62 3.40 5.95 8.40 6.44 15.39 4.85 57 5.87 4.05 3.24 11.46 7.37 4.15 15.10 5.04 58 7.56 0.87 0.37 13.23 7.66 5.57 11.95 7.38 59 3.94 4.33 1.28 9.06 8.91 9.06 9.97 15.39 60 4.24 2.13 3.40 15.44 11.35 10.18 8.83 11.17 61 5.34 4.38 -0.61 10.86 7.86 7.07 9.99 9.29 62 1.91 6.64 1.74 10.51 10.68 12.97 13.76 10.06 63 2.66 1.34 3.46 10.93 10.14 4.79 13.07 9.43 64 0.12 4.11 -0.15 8.43 10.19 4.87 14.38 5.05 65 0.99 1.26 3.53 12.00 15.50 6.68 11.09 10.36 66 7.30 1.10 3.36 14.52 8.01 28.95 9.92 8.14 67 1.83 2.38 -0.74 15.69 10.82 7.27 13.25 10.78 68 3.65 1.96 -0.35 17.18 15.09 17.59 9.36 7.81 69 12.74 0.59 -0.64 14.03 12.27 9.83 6.40 3.30 70 8.68 0.85 1.40 13.81 14.38 9.02 6.18 4.90 71 13.09 0.64 1.88 9.87 7.29 6.10 6.81 10.24 72 4.47 6.76 3.98 12.66 8.44 5.61 11.26 7.77 73 1.33 0.38 2.76 13.89 8.14 5.76 9.23 8.32 74 -0.34 1.23 -0.44 13.62 4.88 2.34 13.24 3.33 75 4.80 3.20 0.81 14.78 5.49 3.99 11.20 5.20 76 41.07 6.60 7.58 14.69 10.36 6.87 11.36 8.66 77 6.61 3.67 2.51 10.85 9.44 15.00 13.93 7.13 78 3.58 2.67 2.83 10.20 9.75 10.30 10.31 5.20 79 1.85 2.71 5.77 13.66 12.82 6.10 10.21 4.27 80 3.90 2.88 1.65 12.75 10.87 8.10 11.74 5.85 81 0.93 5.32 1.16 12.97 14.98 14.38 12.84 2.21 82 2.80 5.49 3.74 10.52 13.53 13.08 12.54 8.54 83 1.76 2.10 -0.01 17.27 13.66 16.25 10.91 7.10 84 4.22 2.75 4.15 14.52 15.68 13.02 9.35 7.34 85 2.18 6.55 9.21 16.94 13.26 11.08 17.69 8.68 86 -0.63 5.26 5.98 15.52 15.25 9.77 15.26 11.79 87 -0.58 2.57 4.37 16.33 13.57 17.39 12.72 12.03 88 3.18 0.17 1.97 17.07 12.82 13.27 15.96 14.81 89 -0.67 0.96 0.48 12.40 15.42 7.49 10.77 6.30 90 4.28 -0.04 0.09 12.99 12.59 4.94 10.83 7.96 91 5.72 -0.55 2.20 9.80 15.70 11.20 9.00 9.01 92 7.29 3.62 0.66 13.11 10.89 7.32 9.03 8.38 93 7.69 4.40 0.57 10.52 12.91 8.85 12.77 7.46 94 4.92 0.79 3.56 12.44 10.33 8.44 15.07 10.17

95 2.18 2.38 4.98 14.95 8.53 5.91 10.02 8.13 96 6.68 4.38 5.64 16.67 7.73 3.05 13.32 8.23 97 10.57 3.93 2.88 18.47 7.22 5.82 10.89 5.41 98 5.36 2.48 12.66 10.01 6.18 2.47 15.05 9.04 99 1.36 0.54 2.10 12.13 9.81 5.90 13.96 9.39 100 2.89 0.29 3.38 16.50 7.19 5.06 10.05 7.39 101 1.06 2.49 8.79 13.49 7.36 3.68 11.14 4.26 102 1.79 1.24 6.27 15.89 6.82 5.45 10.27 1.71 103 5.45 3.68 0.46 12.32 7.70 8.74 10.19 1.25 104 5.34 0.20 3.84 12.55 10.33 8.77 5.46 2.35 105 3.65 0.62 2.84 12.19 12.39 12.88 11.15 3.08 106 10.05 1.43 -0.07 8.82 13.22 9.14 5.13 3.29

Kurtosis Değerleri

Averaj 4.10 2.34 2.62 12.39 10.76 9.24 11.20 7.27 Medyan 2.68 1.99 1.67 12.72 10.95 8.81 10.91 7.77 Maksimum 41.07 9.67 40.29 18.70 16.49 28.95 17.69 17.72

Minimum -0.67 -1.02 -1.00 2.62 0.56 1.14 5.13 0.15