Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. TÜRKİYE’ DE GECE GÖKYÜZÜ PARLAKLIĞININ ÖLÇÜLMESİ Zeki ASLAN Orhan GÖLBAŞI Dursun KOÇER Zeynel TUNCA Emre IŞIK Ayşegül T. YELKENCİ Deniz BAĞDAŞ Ahmet DEVLEN Tuncay ÖZDEMİR Korhan YELKENCİ Tahsin DEMİRCİLER Uğur İKİZLER Aynur KARAMAHMUTOĞLU Mert KOÇER Mustafa MUTLU Ümit F. ÖZYAR Harika Y. İPEK Measurement of Night Skyglow in Turkey The main aim of this newly started project is to measure the sky brightness on moonless celar nights in selected urban, suburban, and rural areas, and national parks, and look for darksites for astronomical observations. 16 Portable Sky Quality Meters (SQM) are now in use in selected regions such as İstanbul, Ankara, Izmir, Bursa.and Eskişehir. The measurements are made by coleagues from local universities and teachers from local schools. In this paper, we report the first results. Anahtar kelimeler: Aydınlatma, Gece gök parlaklığı, Işık kirliliği 1. GİRİŞ Dış aydınlatmada, yani kamunun ortak kullanım alanlarında yapılan aydınlatmada, gerektiğinden fazla ve yanlış yönde, yanlış zamanda ışık kullanılmasına ışık kirliliği diyoruz. Görevin gerektirdiği ışık miktarını aşan aydınlatma düzeyi, aşırı miktarda ışık harcandığının göstergesidir. Yatay doğrultudan yukarıya, göğe doğru giden dikine ışık ise tam anlamıyla boşa giden, kaybolan ışıktır. Uzaydan uydularla alınan görüntüler, dış aydınlatma lambalarından çıkan ışığın önemli bir kesrinin uzaya gittiğini kanıtlamaktadır [1, 2, 3,4]. Bir önemli kesri de Yer atmosferi içindeki moleküller ve tozlar tarafından atmosfer içine saçılır, gece gökyüzünün doğal fon parlaklığından daha parlak olmasına neden olur. Bu yapay gök parlaklığı hem bilimsel astronomi gözlemlerini olumsuz etkiler, bazen tamamen engeller, hem de vatandaşların gökyüzünü seyretmelerini engeller. Işık kirliliğinin doğal hayatı da olumsuz etkilediği bilinmektedir [5,6,7,8]. Bütün bunların yanında ekonomiye maliyeti de çok yüksektir: boşa giden ışık için harcanan doğal kaynaklar ve kullanılan enerji de boşa gidiyor demektir [3] Bu nedenlerle, Türkiye’de ışık kirliliğinin kültürel etkisini ve ekonomik boyutunu değerlendirebilmek için, ışık kirliliğinin nicel olarak ölçülmesine gereksinim vardır. Bu amaçla İstanbul Kültür Üniversitesi (İKÜ) tarafından Temmuz 2010’da “Türkiye’de gece gökyüzü parlaklığının ölçülmesi” başlıklı bir proje başlatılmıştır. Ölçümleri yapmak üzere, İKÜ yöneticiliğinde, belli üniversite ve orta öğretim okullarından seçilen elemanlarla bir proje ekibi oluşturulmuştur. 2. AMAÇ Işık kirliliği, gece gökyüzü parlaklığını doğal düzeyinin çok üstüne çıkarır. Bu projenin amacı; Türkiye’de seçilmiş yerleşim yerlerinde (şehirler, kasabalar, köyler), seçilmiş “karanlık” yerlerde, astronomi gözlemevlerinde ve milli parklarda, doğal yaşam alanlarında geceleyin gök parlaklığını ölçmek ve bu ölçümleri yıldızlı gecelerin doğal gök parlaklığı ile karşılaştırmaktır. Yerleşim yerlerinin gök parlaklığı verilerinden, ışık kirliliğinin ekonomik, Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. çevresel ve kültürel boyutunun değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Bu değerlendirme, ışık kirliliğini önlemek üzere çıkarılması gereken yasa için de sayısal gerekçe olacaktır. Gelecekte kurulması olası astronomi gözlemevleri için, amatör gökbilimi gözlemleri ve gökyüzü şenlikleri için uygun karanlık yerleri belirlemek ve bunların koruma altına alınması için ilgiler nezdinde girişimlerde bulunmak bu projenin amaçları arasındadır. 3. GÖK PARLAKLIĞI ÖLÇÜLERİ İÇİN SEÇİLEN YERLER Gök parlaklığı ölçülecek yerler aşağıdaki gibi belirlenmiştir: Yerleşim yerleri: Türkiye'nin enerji gereksinmesi hızla artmaktadır. Dış aydınlatmada aydınlatma kurallarına uymayan armatür ve lambaların kullanılması da yaygındır. Sonuç olarak ışık kirliliği de giderek artmaktadır. Seçilmiş yerleşim yerlerinde gök parlaklığı ölçülerek ışık kirliliğinin neden olduğu enerji kaybı ve yıldızların gözlenebilirlik durumu incelenecektir. Gök parlaklığı ölçümü için a) Ankara, Antalya, Bursa, Istanbul, İzmir gibi büyük şehirlerimizin banliyöleri, iii) park ve dinlenme alanları, iv) üniversite yerleşkeleri b) İlçe ve kasaba gibi seçilmiş yerleşim yerlerinün merkez ve çevreleri, c) Seçilmiş köyler i) merkezleri, ii) öngörülmütür. Astronomi Gözlemevleri:Türkiye’de on kadar üniversitede gözlemevi ya da en azından teleskop vardır. Buralarda gök parlaklığı düzeyi ölçülecek ve sonuçlar ilgililere bildirilecektir. Milli parklar: Işık kirliliği doğal hayatı da etkilemektedir. Deniz kaplumbağası yavruları, göçmen kuşlar, doğal yaşam alanlarında geceden yararlanan flora ve fauna tehlike altındadır. Türkiye’nin zengin doğasındaki ışık kirliliği düzeyini değerlendirmek bu bakımdan çok önemlidir. Türkiye’de, 40 adet milli park, 30 adet tabiat parkı, 31 adet tabiatı koruma alanı [9]. Bunlar arasından, ulaşımı kolay, yapılaşmaya karşı korunması gerekenlere örnekler seçilmiştir; buralarda gece gök parlaklığı (ışık kirliliği düzeyleri) ölçülecektir. Karanlık bölgeler: Birleşmiş Milletler (BM) Uzay Sözleşmesi uzayı “tüm insanlığın ortak alanı” olarak tanımlamıştır. Temmuz 1999’da Viyana’da yapılan Uzayın Barışçıl Amaçlarla Kullanılması Konferansında [10] alınan bir kararla, Birleşmiş Milletlere üye ülkelerin hem bilimin yararına hem de enerji tasarrufu, doğal çevre, gece güvenliği ve rahatlığı ve ulusal ekonomi yararına, gökyüzünün ışık ve öteki nedenlerle kirletilmesini denetim altına almaları istenmiştir. Ağustos 2009 da Brezilya’da yapılan IAU Genel Kurulu’nda bütün insanlık için kirlenmemiş gökyüzüne ulaşmayı koruma altına almanın eğitim ve kültür açısından önemi vurgulanmış ve her ülkenin Evrenin bilimsel gözlemi için uygun alanların astronomi niteliğinin korunması istenmiştir. Türkiye’de Evrenin bilimsel gözlemleri için, yani astronomi gözlemevleri için, ışık kirliliğinden uzak, uygun yerlerin belirlenmesine gereksinim vardır. Ulusal Gözlemevi için yer seçimi çalışmalarından Batı Torosların, özellikle Elmalı yöresinin uygun olduğu bilgisi Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. vardır. Aynı şekilde amatör gökbilim gözlemleri, gökbilim şenlikleri ya da yıldız partileri için de karanlık yerlere gereksinim vardır. Bugüne kadar gökyüzü şenlikleri, üniversite gözlemevleri dışında, Antalya’da Saklıkent, Kapadokya (Ürgüp) ve Uludağ’da yapıldı. Bu projede hem astronomi gözlemevi hem de gökyüzü şenlikleri için uygun yerlerde gök parlaklığı ölçümleri yapılacak ve uygun karanlık yerlerin koruma altına alınması için ilgili kurumlara başvurulacaktır. 4. ÖLÇÜMLERİN YAPILMASI Proje, İKÜ yöneticiliğinde, ölçüm bölgelerindeki üniversite ve eğitim kurumlarının işbirliği ile yürütülmektedir. Bu kurumlardan seçilen elemanlarla bir proje ekibi oluşturulmuştur. Gök parlaklığı ölçümleri, bir Unihedron marka sayısal Gök Niteliği Ölçeri (Sky Quality Meter – SQM) [11,12] ile yapılmaktadır. İstanbul Kültür Üniversitesi bu aletten 16 adet satın almıştır. SQM-LU ölçerinin özellikleri şöyledir: • • • • • • Gece gökyüzünün karanlık düzeyinin görsel parlaklığını açısaniye kare başına kadir (kadir/açısaniye kare) cinsinden sayısal olarak ölçer. USB bağlantısı ile bir bilgisayara aktarır. Kırmızı ötesi engelleyici süzgeç, ölçümü görsel bant aralığı ile sınırlar. Tam Genişlik Yarı Maksimum (FWHM) açısal duyarlılığı ~ 20° dir. Eksene göre ~19° açı altında gelen nokta kaynağın duyarlılığı eksen doğrultusuna göre 10 kat daha azdır. Eksenden ~ 20° ve ~ 40° uzakta olan bir nokta kaynak, sırasıyla, 3.0 ve 5.0 kadir daha sönük kaydedilmektedir. Işık örnekleme zamanı 1 saniye ile 80 saniye arasındadır. Ölçü mutlak duyarlılığı ± %10 kadardır (±0.10 kadir/açısaniye²). Çalışma sıcaklığı - 40°C ile + 85°C arasındadır. Ölçümler başucu doğrultusunda, açık ve aysız gecelerde, astronomik tanın bitiminden sonra yapılmakta, ölçüm saati ve ölçüm yerinin enlem ve boylamı kaydedilmektedir. Yaz ve kış aylarında olmak üzere her ölçüm yerinde yılda en az iki kere tekrarlanacaktır. . 5. ÖLÇÜMLERİN DUYARLILIĞI Gece gökyüzü parlaklığı, Zodyak ışığı ve Güneş’in 11 yıllık çevrimine de bağlıdır.[13,14] Bunun etkisi % 1 ya da 2 den fazla olmayacaktır. Projede amaçlanan ölçümler (olası astronomi gözlemevi yeri dışında) ışık kirliliğinin az ya da çok etkisi altında olan yerlerde yapılacağından bu etkiler fark edilir düzeyde olmayacaktır. Ayrıca, Zodyak ışığı çoğunlukla ufuk yakınlarında olur. Gök parlaklığı gözlemleri başucu doğrultusunda yapılacağından bunun etkisi daha da az olacaktır. Olası (karanlık) gözlemevi yerlerinde, gök parlaklığının Güneş çevrimi (Güneş leke sayısı) ile değişimi de incelenebilir. Bu projenin amacında bu yoktur. 6. İLK SONUÇLAR Bu proje Temmuz 2010’da başladı. İlk sonuçlar Tablo 1’de verilmiştir. Bunlar ortalama değerlerdir. Bu ortalama değerlerin standart hataları 0.01 ile 0.14 kadir/ açısaniye2 arasında Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. değişmektedir. Tablo 1 de verilen gök parlaklığı değerlerini anlamlandırmak için Tablo 2 ile karşılaştırılabilir[16, 18]. Tablo 1. Ülkemizdeki bazı beldelerin ortalama gök parlaklığı değerleri Üniversite Yerleşkeleri ve Gözlemevleri Şehir Ankara Ankara Malatya Denizli İzmir Bursa Eskişehir Konya Adana Yer Ankara Üniv. Gözlemevi –Ahlatlıbel Ankara Üniv. Fen Fakültesi İnönü Üniv. Nalân Kaynak Anadolu Lisesi Gözlemevi Ege Üniv. Gözlemevi Uludağ Üniv. Anadolu Üniv. Selçuk Üniv. Çukurova Üniv. (Sosyal tesisler+konukevi 2) Ortalama Gök Parlaklığı (kadir/açı saniyesi2) 18.78 17.48 19.84 19.35 19.89 18.61 18.27 18.54 18.87 Milli Parklar ve Karanlık Yerler Aydın İzmir Nevşehir Aydın Bursa Denizli Bursa Denizli Bursa Antalya Kocaeli Antalya Antalya Didim İlçesi Akbük Kasabası yolu Ege Üniv. Gözlemevi, Korudağ Göreme Tarihî Millî Parkı Dilek Yarımadası Milli parkı (Davutlar kasabası, Kuşadası İlçesi) Uludağ Milli Parkı Yolu Honaz Dağı Milli Parkı Atlas Köyü Akkent Kasabası Koru Tepesi (Çal İlçesi) Tırnova (Mustafakemalpaşa İlçesi) Patara (Kaş İlçesi) Sarısu Deresi (Kandıra İlçesi) Saklıkent (Doyran Köyü, Beydağları) TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi (Bakırlıtepe) 19.85 19.89 20.23 20.30 20.32 20.70 20.74 20.83 21.16 21.20 21.39 21.40 21.60 Şehir ve Kasaba Merkezleri İstanbul Ankara Akatlar Levent Mimaroba İstanbul Kültür Üniversitesi, Ataköy Koşuyolu Sultanahmet Balat İstanbul Üniv. Gözlemevi, Beyazıt Bahçeşehir Sarayburnu Ataköy Caddebostan Mimaroba, Hanımeli Sok. Havaş Terminali Maltepe, Çatal sok. Maltepe, Ördekli Parkı Ankara Üniv. Fen Fakültesi, Tandoğan Anıtkabir CEPA yanı Ankara Kalesi 15.91 16.09 16.34 16.85 16.95 17.04 17.05 17.19 17.23 17.26 17.30 17.72 18.75 17.14 17.22 17.27 17.48 17.51 17.68 17.75 Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. Düzce Mardin Konya Aydın Eskişehir İzmir Denizli Gaziantep Antalya Balıkesir Bursa Nevşehir Ayrancı Lisesi Etimesgut, 552.sokak Yüzüncü Yıl, yeşil alan Çankaya, Fatih Camii Ahlatlıbel, Çankaya Bld parkı Merkez Büyük Mardin Oteli (Merkez) Mevlana Türbesi Kuşadası Eskişehir Karşıyaka, 1762.sk Seyrek (Menemen İlçesi) Gümüşler Parkı Şahinbey Patara Bayındır Mah. 322.sk N.36 (Muratpaşa İlçesi) Altınoluk (Edremit İlçesi) Cunda Adası (Ayvalık İlçesi) Nalbantoğlu (Osmangazi İlçesi) Çekirge (Osmangazi İlçesi) Nilüfer Otosansit Sanayi Bölgesi (Yıldırım İlçesi) Mudanya Kültür Park Avanos Uçhisar Kalesi 17.78 17.95 18.04 18.35 18.79 17.90 17.92 17.96 18.10 18.18 18.18 19.67 18.20 18.42 18.16 18.46 18.07 18.93 17.41 18.07 18.15 18.97 19.29 18.30 18.77 19.79 Tablo 2. Çıplak gözle görülebilen en sönük yıldız parlaklığı (kadir) ve gökyüzünün görünümü Görsel kadir/açı saniye2 18.6-19.3 Başucunda en sönük yıldız parlaklığı (kadir) 4.5 - 5.0 19.4 – 20.0 5.1 - 5.5 20.1 – 20.7 5.6 - 6.0 21.0 - 21.7 6.1 - 6.3 > 21.8 6.4-6.5 6.6 - 7.0 7.1 + Gökyüzünde görülebilen özellikler Büyük şehirlerin kenar mahallelerindeki koşullar. Samanyolu ve Zodyak ışığı gözükmez. Yıldız sayısı azdır. Samanyolu başucunda belirgindir. Yıldızlar parlaktır, ufukta şehirlerin doğrultusunda renksizdirler. Zodyak ışığı gözükmez. Samanyolu güzeldir fakat fakat ayrıntı yoktur. Andromeda Gökadası seçilebilir. Bulutlar başucu gökyüzünde parlak olur. Zodyak ışığı hala farkedilmez. Samanyolu başucunda görkemlidir, biraz ayrıntı seçilir fakat ufka yakın görülemez. Uzak yerleşim yerleri nedeniyle gökyüzü ufuk boyunca hala parlak (puslu). Bulutlar başucu doğrultusunda grimsi, şehir ışımaları doğrultularında parlak olur. Göyüzü ufka kadar yıldızlarla dolu. Pussuz gecede Samanyolu ufka kadar güzükebilir. Yıldızlar “büyük ve yakın” gibidir. Zodyak ışığı belli belirsiz. Bulutlar gökyüzünde siyah karartılar olarak görülür. Ufukta şehir ışımaları hala görülebilir. Samanyolu oldukça ayrıntılı gözükür. Zodyak ışığı belirgin.. Sönük yıldızların çokluğu nedeniyle takım yıldızları belirsizleşir! Hareketli bulutlar yıldızlı gökyüzünde karanlık örtü olarak seçilir. Ufukta birkaç yerleşim yeri etkisi hala görülebilir. En iyisi! Samanyolu ufka kadar çok ayrıntılı gözükür ve ışığı ile yolunuzu seçebilirsiniz. Zodyak ışığı tüm tutulum çemberini çevreler. Ufuk boyunca yapay ışık kaynağı gözükmez. Bir çok meteor gözükebilir. Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. 7. SONUÇ Burada projenin ilk sonuçları verilmiştir. Projenin bundan sonraki aşamalarını, yapılacak çalışmaları ve proje sonuçlarını tüm topluma duyurmak, ışık kirliliği hakkında halkı bilinçlendirici yayınlar yapmak, karanlık gökyüzü farkındalığı yaratmak ve genel olarak ışık kirliliğine karşı savaşmak için bir internet sitesi oluşturulmuştur. Site, Türkiye’de Işık Kirliliğini önleme Etkinlikleri adı altında www.tike.iku.edu.tr adresinde başlamıştır. Bu projenin sonuçlarının ışık kirliliğine karşı alınacak yasal önlemlere veri oluşturacağı beklenmektedir. KAYNAKÇA 1. W.T. Sullivan, “Earth at Night-an Image of the Nighttime Earth Based on Cloud-free Satellite Photographs” , Astron.Soc. of the Pacific Conference Series Vol.17, 11-17 ,(1991) 2. P.Cinzano, F.Falchi, C.D. Elvidge: The first World Atlas of the artificial night sky brightness Monthly Notices of the Royal Astronomical Soceity, Vol 328, s.689,2001; www.lightpollution.it 3. Z. Aslan ve S. Isobe, Türkiye’den Uzaya kaçan şehir ışıkları ( Z. Aslan, S. Isobe) 3.Ulusal Aydınlanma Kongresi, 23-24 Kasım 2000, İTÜ Talkışla, İstanbul , s. 106 4. Z. Aslan, National Geographic, Kasım 2008, 164-167 5. Verlyn Klinkenborg, National Geographic, Kasım 2008 6. S. Christie “Light Pollution and its impact: The Ninth European Symposium for the Protection of the Night Sky”, 1-19 Eylül, Dublin, 2009 www.lightpollution2009.eu 7. International Darksky Association www.darksky.org 8. T. Longcore ve C. Rich, Ecological light pollution http://www.seaturtle.org/PDF/Longcore_2004_FrontEcolEnviron.pdf 9. Milli Parklar Genel Müdürlüğü www.milliparklar.gov.tr 10. W. Sullivan, Report on “The Special IAU/COSPAR/UN Environmental Symposium: Preserving the Astronomical Sky” (IAU Symposium 196), COSPAR Information Buletin No.146, 8, (1999) 11. Sky Quality Meter: www.unihedron.com/ 12. P. Cinzano, Light Pollution Science and Technology Institute Internal Report n. 9, v.1.4 2005 13. K. Krisciunas, PASP, 109, 1181, 1997 14. F. Patat, A&A 400, 1182, 2003 15. R.H. Garstang PASP 101, 306, 1989 16. R. Berry, Journal of Royal Astronomical Society of Cnada, Vol. 70, No. 3, 1976 17. J. E. Bortle Sky and Telescope February 2001 Prof. Dr. Zeki Aslan İstanbul Kültür Üniversitesi, Fizik Bölümü, Ataköy Yerleşkesi 34156 Bakırköy, İstanbul Tel: 212 498 4323; E posta; z.aslan@iku.edu.tr Prof. Dr. Orhan Gölbaşı İstanbul Kültür Üniversitesi, Fizik Bölümü, Ataköy Yerleşkesi 34156 Bakırköy, İstanbul Tel: 212 498 4323; E posta; o.golbasi@iku.edu.tr Prof. Dr. Dursun Koçer Prof. Dr. Zeynel Tunca İstanbul Kültür Üniversitesi, Fizik Bölümü, Ataköy Yerleşkesi Ege Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü, Z. Aslan ve ark., 2011, “Türkiye’de Gece Gökyüzü Parlaklığının Ölçülmesi”, 8. Ulusal Aydınlatma Kongresi, 14-15 Nisan 2011, Bildiri Kitabı, sf.69, ISBN: 978-975-561-392-5. 34156 Bakırköy, İstanbul Tel: 212 498 4701 E posta; d.kocer@iku.edu.tr Bornova, İzmir Tel: 232 E posta; zeynel.tunca@ege.edu.tr Yrd. Doç. Dr. Emre Işık Yrd. Doç. Dr. Ayşegül T. Yelkenci İstanbul Kültür Üniversitesi, Fizik Bölümü, Ataköy Yerleşkesi 34156 Bakırköy, İstanbul Tel: 212 498 4320 E posta; e.isik@iku.edu.tr İstanbul Kültür Üniversitesi, Fizik Bölümü, Ataköy Yerleşkesi 34156 Bakırköy, İstanbul Tel: 212 498 43 E posta; a.teker@iku.edu.tr Yrd. Doç. Dr. Ahmet Devlen Yrd. Doç. Dr. Tuncay Özdemir Ege Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü, İnönü Üniversitesi, Fizik Bölümü, Malatya Tel: E posta; tuncay@inonu.edu.tr Bornova , İzmir Tel: 232 E posta; d.kocer@iku.edu.tr Korhan Yelkenci Uğur İkizler Mert Koçer Ümit F. Özyar Tahsin Demirciler Aynur Karamahmutoğlo Mustafa Mutlu Harika Y. İpek