Açısal çap
Astronomide kullanım

Astronomide, gök cisimlerinin boyutları genellikle gerçek fiziksel boyutlarından ziyade Dünya'dan görüldükleri açısal çaplarıyla ifade edilir. Bu açısal çaplar tipik olarak küçük olduğundan, bunların yay-saniye (″) cinsinden sunulması yaygındır. Bir yay- saniye, bir derecenin (1°) 1/3600'üdür ve bir radyan 180/π derecedir. Yani bir radyan, 3.600 × 180/ \pi  yay-saniyeye eşittir, bu da yaklaşık 206.265 yay-saniyedir (1 rad ≈ 206.264,806247"). Bu nedenle, fiziksel çapı d olan bir cismin D mesafesindeki açısal çapı yay-saniye (arcsecond) cinsinden ifade edildiğinde, şu formülle hesaplanır:
Aşağıdaki nesnelerin açısal çapı 1 yay-saniyedir:
2,06 km mesafede 1 cm çapında bir nesne
1 astronomik birim (AU) mesafede 725,27 km çapında bir nesne
1 ışık yılı mesafede 45.866.916 km çapında bir nesne
1 parsek (pc) mesafede 1 AU (149.597.871 km) çapında bir nesne
Bu nedenle, Dünya'nın yörüngesinin ortalama yarıçapı 1 AU olduğundan, 1 pc mesafeden bakıldığında Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesinin açısal çapı 2 yay-saniyedir.
Bir ışık yılı mesafeden Güneş'in açısal çapı 0,03″, Dünya'nınki ise 0,0003″'tür. Güneş'in 0,03″ açısal çapı, Dünya'nın çapı kadar mesafedeki bir insan vücudunun açısal çapıyla yaklaşık olarak aynıdır.
Aşağıdaki tablo, Dünya'dan görüldüğü şekliyle kayda değer gök cisimlerinin açısal boyutlarını göstermektedir:
| Gök cismi | Açısal çap veya boyut | Göreli boyut |
| --- | --- | --- |
| Magellan Akıntısı | 100°'den fazla |  |
| Gum Bulutsusu | 36° |  |
| Samanyolu | 30° (360°'ye kadar) |  |
| Uzatılmış kol ile açılmış el genişliği | 20° | 1 km mesafeden 353 metre |
| Yılan-Kartal Yarığı | 20° × 10° |  |
| Büyük Köpek Cüce Gökadası | 12° × 12° |  |
| Smith'in Bulutu | 11° |  |
| Büyük Macellan Bulutu | 10,75° × 9,17° | Not: Samanyolu dışında gece gökyüzündeki en parlak gökada (0,9 kadir (V)) |
| Barnard İlmiği | 10° |  |
| Zeta Ophiuchi Sh2-27 bulutsusu | 10° |  |
| Kol uzatılmış haldeyken yumruk genişliği | 10° | 1 km mesafeden 175 metre |
| Yay Eliptik Cüce Galaksisi | 7.5° × 3.6° |  |
| Büyük Yarık Kuzey Kömür Çuvalı Bulutsusu | 7° × 5° |  |
| Kömür Çuvalı Bulutsusu | 7° × 5° |  |
| Cygnus OB7 | 4° × 7° |  |
| Rho Ophiuchi bulut kompleksi | 4.5° × 6.5° |  |
| Hyades | 5°30′ | Not: Gece gökyüzündeki en parlak yıldız kümesi, 0,5 kadir (V) |
| Küçük Macellan Bulutu | 5°20′ × 3°5′ |  |
| Andromeda Gökadası | 3°10′ × 1° | Güneş ya da Ay'ın yaklaşık altı katı büyüklüğündedir. Uzun pozlama olmadan sadece çok daha küçük olan çekirdek görülebilir. |
| Charon (Plüton'un yüzeyinden) | 3°9' |  |
| Peçe Bulutsusu | 3° |  |
| Kalp Bulutsusu | 2,5° × 2,5° |  |
| Ruh Bulutsusu | 2,3° × 1,25° |  |
| Sh2-54 | 2,3° |  |
| Karina Bulutsusu | 2° × 2° | Not: Gece gökyüzündeki en parlak bulutsu, 1,0 kadir (V) |
| Kuzey Amerika Bulutsusu | 2° × 100′ |  |
| Ay'ın gökyüzünde Dünya | 2° - 1°48′ | Dünya gökyüzündeki Ay'dan yaklaşık üç ila dört kat daha büyük görünür |
| Orion Bulutsusu | 1°5′ × 1° |  |
| Kol uzatıldığında küçük parmak genişliği | 1° | 1 km mesafeden 17,5 metre |
| Io (Jüpiter'in "yüzeyinden" görüldüğü gibi) | 35' 35” |  |
| Ay | 34′6″ – 29′20″ | Venüs için maksimum değerin 32,5-28 katı (aşağıdaki turuncu çubuk) / 2046-1760″ Ay'ın çapı 3.474 km'dir |
| Güneş | 32′32″ – 31′27″ | Venüs için maksimum değerin 31-30 katı (aşağıdaki turuncu çubuk) / 1952-1887″ Güneş'in çapı 1.391.400 km'dir |
| Triton (Neptün'ün "yüzeyinden") | 28' 11” |  |
| Alt kavuşma konumunda Mars'tan bakıldığında Dünya ile Ay arasındaki mesafenin açısal boyutu. | yaklaşık 25′ |  |
| Ariel (Uranüs'ün "yüzeyinden") | 24'  11” |  |
| Ganymede (Jüpiter'in "yüzeyinden") | 18' 6” |  |
| Europa (Jüpiter'in "yüzeyinden") | 17' 51” |  |
| Umbriel (Uranüs'ün "yüzeyinden") | 16' 42” |  |
| Helis Bulutsusu | yaklaşık 16′ × 28′ |  |
| Kartal Bulutsusu'ndaki kule | 4′40″ | uzunluğu 280″ |
| Venüs | 1′6″ – 0′9,7″ |  |
| Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) | 1′3″ |  ISS yaklaşık 108 m genişliğe sahiptir |
| İnsan gözü tarafından çözülebilen minimum çap | 1′ |  1 km mesafeden 0,3 metre |
| Ay yüzeyinde yaklaşık 100 km | 1′ | Kopernik krateri gibi büyük Ay kraterleri, Oceanus Procellarum'un alçalan tarafındaki doğu kısmında belirgin bir parlak nokta veya Ay'ın yakın yüzünün güneyindeki parlak bir alan içindeki Tycho krateri gibi özelliklerin boyutuyla karşılaştırılabilir. |
| Jüpiter | 50,1″ – 29,8″ |  |
| İki çizgi arasında insan gözünün çözebileceği minimum boşluk | 40″ | 15 cm uzaklıktan bakıldığında 0,026 mm'lik bir boşluk |
| Mars | 25,1″ – 3,5″ |  |
| Günötede 90377 Sedna'dan görülen Güneş'in görünür büyüklüğü | 20,4" |  |
| Satürn | 20,1″ – 14,5″ |  |
| Merkür | 13,0″ – 4,5″ |  |
| Uranüs | 4,1″ – 3,3″ |  |
| Neptün | 2,4″ – 2,2″ |  |
| Ganymede | 1,8″ – 1,2″ |  Ganymede'nin çapı 5.268 km'dir. |
| ISS'nin ortalama yüksekliği olan 350 km uzaklıktaki bir astronot (~1,7 m) | 1″ |  |
| Galileo Galilei'nin en büyük 38 mm'lik kırılmalı teleskopları tarafından çözülebilen minimum çap | ~1″ |  Not: 30x büyütme, çok güçlü çağdaş karasal dürbünlerle karşılaştırılabilir |
| Ceres | 0,84″ – 0,33″ |  |
| Vesta | 0,64″ – 0,20″ |  |
| Plüton | 0,11″ – 0,06″ |  |
| Eris | 0,089″ – 0,034″ |  |
| R Doradus | 0,062″ – 0,052″ | Not: R Doradus'un Dünya'dan bakıldığında en büyük görünür boyuta sahip güneş dışı yıldız olduğu düşünülmektedir |
| Betelgeuse | 0,060″ – 0,049″ |  |
| Alphard | 0,00909″ |  |
| Rho Cassiopeiae | 0,0072″ |  |
| Alfa Centauri A | 0,007″ |  |
| Canopus | 0,006″ |  |
| Sirius | 0,005936″ |  |
| Altair | 0,003″ |  |
| Deneb | 0,002″ |  |
| Proxima Centauri | 0,001″ |  |
| Alnitak | 0,0005″ |  |
| Proxima Centauri b | 0,00008″ |  |
| M87 gökadasının merkezindeki M87* kara deliğinin olay ufku, 2019'da Olay Ufku Teleskobu tarafından görüntülendi. | 0,000025″ (2,5×10-5) | Ay'daki bir tenis topuyla karşılaştırılabilir |
| Alnitak gibi bir yıldız, Hubble Uzay Teleskobu'nun onu görmekte güçlük çekeceği bir mesafede. | 6×10-10 yay-saniye |  |
Güneş'in Dünya'dan görülen açısal çapı Sirius'unkinin yaklaşık 250.000 katıdır. (Sirius'un çapı iki kattır ve mesafesi 500.000 kat daha fazladır; Güneş 1010 kat daha parlaktır, bu da 105 açısal çap oranına karşılık gelir, yani Sirius tam açı birim başına kabaca 6 kat daha parlaktır.)
Güneş'in açısal çapı, ayrıca Alfa Centauri A'nın açısal çapının yaklaşık 250.000 katıdır (yaklaşık aynı çapa sahiptir ve uzaklığı 250.000 kat daha fazladır; Güneş 4×1010 kat daha parlaktır, bu da 200.000 açısal çap oranına karşılık gelir) yani Alfa Centauri A tam açı birim başına biraz daha parlaktır).
Güneş'in açısal çapı, Ay'ın açısal çapıyla yaklaşık olarak aynıdır. (Güneş'in çapı 400 kat daha büyüktür ve ayrıca mesafesi de; Güneş, dolunaydan 200.000 ila 500.000 kat daha parlaktır (rakamlar değişir), bu da 450 ila 700'lük bir açısal çap oranına karşılık gelir, bu nedenle 2,5–4″ çapında ve tam açı birim başına aynı parlaklığa sahip bir gök cismi, dolunay ile aynı parlaklığa sahip olacaktır).
Plüton fiziksel olarak Ceres'ten daha büyük olsa da, Dünya'dan bakıldığında (örneğin, Hubble Uzay Teleskobu aracılığıyla) Ceres çok daha büyük bir görünür boyuta sahiptir.
Derece cinsinden ölçülen açısal boyutlar, daha büyük gökyüzü alanları için kullanışlıdır. (Örneğin, Orion Kuşağı'nın üç yıldızı yaklaşık 4,5°'lik bir açısal boyuta sahiptir.) Bununla birlikte gökadaların, bulutsuların veya gece gökyüzündeki diğer nesnelerinin açısal boyutlarını ölçmek için daha rafine birimlere ihtiyaç duyulmaktadır.
Dolayısıyla, dereceler aşağıdaki şekilde alt birimlere ayrılır:
Bir tam dairede 360 derece (°)
Bir derecede 60 yay-dakika (′)
Bir yay-dakikada 60 yay-saniye (″)
Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, Dünya'dan bakıldığında dolunay yaklaşık 1⁄2° veya 30′ (veya 1800″) kadardır. Ay'ın gökyüzündeki hareketi açısal boyutta ölçülebilir: Yaklaşık olarak her saatte 15° veya saniyede 15″. Ay'ın yüzeyine çizilmiş bir mil uzunluğundaki çizgi, Dünya'dan bakıldığında yaklaşık 1″ uzunluğunda görünecektir.
Ölçekli olarak, Ay'ın Dünya'dan minimum, ortalama ve maksimum uzaklıkları ile Dünya yüzeyinden görülen açısal çapı.
Astronomide, bir gök cismine olan mesafeyi doğrudan ölçmek genellikle zordur, fakat nesnenin bilinen bir fiziksel boyutu (belki de mesafesi bilinen daha yakın bir nesneye benzeyen) ve ölçülebilir bir açısal çapı olabilir. Bu durumda, açısal çap formülü ters çevrilerek uzak cisimlere olan açısal çap mesafesi aşağıdaki gibi elde edilebilir:
Genişleyen evrenimiz gibi Öklidyen olmayan uzayda, açısal çap mesafesi çeşitli mesafe tanımlamalarından yalnızca biridir, bu nedenle aynı cisim için farklı "mesafeler" olabilir.