Gökbilimde gözlemler çok önemlidir. Tüm evrende ne gözlersek gözleyelim, neredeyse her gözlem için, elektromanyetik tayfın bir bölümünü kullanmamız gerekir. Gördüğümüz ışık, radyo dalgaları, mikrodalgalar, hepsi elektromanyetik tayfın bir parçasıdır. Bir yıldızdan aldığımız ışık, yalnızca o yıldızın parlaklığı ya da görünürlüğünü değil, onun sıcaklığı, çapı, yapısı, uzaklığı gibi çeşitli bilgileri de bize taşır.
Elektromanyetik tayfın tümü, gökbilimin inceleme alanına girer. Yakın zamana kadar bu tayfın yalnızca çok küçük bir bölümü olan Görsel Bölge kullanılabiliyordu. Günümüzde, özellikle atmosfer etkilerini tümüyle ortadan kaldırmak amacıyla Dünya dışına gönderilen çeşitli amaçlı teleskoplarla artık farklı dalgaboylarında gözlemler de yapılabilmektedir.

Gökbilimde gözlenen cisimlerin en yakını Ay'dır. Dünya'ya yaklaşık olarak 384000 km uzaklıktadır ve Ay'dan ışığın bize geliş süresi 1 saniyeden biraz fazla sürer.
Günlük yaşamımızda çoğu zaman en alışık olduğumuz ölçümler, uzunluk ve ağırlık ölçüleridir. Bunların çoğunu da fiziksel temas yoluyla, bir ölçü aracıyla ölçerek belirleriz. Ancak Dünya dışına baktığımızda, fiziksel temasın söz konusu olamayacağı kadar büyük uzaklıklar söz konusudur ve bu ölçümler için başka yöntemler kullanılması gerekir.

Gökbilimde Güneş Sistemi'nin cisimleri dışında kalan ve gözleme konu olan cisimlerin neredeyse hepsi o kadar uzaktadır ki, bildiğimiz uzunluk birimlerini kullanarak uzaklıklarını belirlemek oldukça zordur. Bunu yapsak bile, çok basamaklı çok büyük sayılar kullanmak ve bunlarla işlem yapmak gerekir. Bu zorluğu aşmak için, gökbilimciler bu büyük uzaklıklara uygun yeni birimler tanımlamışlardır. Pek çok kimsenin duymuş olabileceği ışık yılı bunlardan biridir. Işık yılı, ad olarak sanki zaman ölçümü için kullanılan bir birimmiş gibi algılanabilir ancak gökbilimde tümüyle uzaklık ölçümü için kullanılan bir birimdir. Tam olarak, "ışığın 1 yılda aldığı yol" olarak tanımlanabilir. Bunun bildiğimiz anlamda ne kadarlık bir uzaklığa karşılık geldiğini daha iyi anlayabilmek için bazı karşılaştırmalar yapmak gerekir. Işık hızı, saniyede 299.792.458 m'dir. Ülkemizin Batı'dan Doğu'ya kuş uçuşu uzunluğu 1650 km'yi ışık 0,0055 saniyede alır. Başka bir deyişle, yarım saniyede bu yolu 50 kereden çok kez gidip gelebilir. Dünyamızın çapı ekvatorda 40.075,017 km'dir ve ışığın bu uzaklığı katetmesi 0,13 saniye sürer.

Dünya'mızın Güneş'e olan ortalama uzaklığı 149.600.000 (149,6 milyon) km'dir. Işığın Güneş'ten çıktıktan sonra bize ulaşması, yaklaşık olarak 8,31 dakika sürer. Bu nedenle biz Güneş'in ufukta battığını gördüğümüzde, aslında Güneş yaklaşık olarak 8 dakika kadar önce batmıştır.
  
Güneş'in bize olan uzaklığını daha iyi anlayabilmek için, bu uzaklığı bildiğimiz bir uzaklıkla karşılaştırmamız gerekir. Çoğumuz İzmir dışına gitmişizdir ve şehirlerarası yolculukların mesafesi hakkında bilgi sahibiyiz. Örnek olarak İzmir-Antalya arası yolculuk yaklaşık olarak 500 km'dir ve ortalama olarak saatte 100 km hızla giden bir otobüsle 5 saatte katedilebilir. Peki, Güneş'e olan uzaklık kaç tane İzmir-Antalya uzaklığına eşittir? Güneş'in uzaklığını bu uzaklığa bölersek, bunun yaklaşık olarak 300.000 kat olduğunu buluruz. Bu durumda Güneş'in uzaklığı kadar bir mesafeyi Antalya'ya yapacağımız koşullarda yaparsak, yolculuk hiç durmaksızın 171 yılda tamamlanabilir.

Büyük uzaklıkları kavramak için, günlük yaşamımızda haritaları kullanırız. Haritalar, belirlenmiş bir ölçekle, gerçek uzaklıkları anlamamızı sağlar. Örneğin yeryüzünün 50.000 kez küçültülmüş haritasını yaparsak buna 1/50.000 ölçekli deriz. Buna benzer olarak Güneş Sistemi için bir harita yapmak istesek böyle bir ölçek kullanmalıyız. Güneş'in çapı yaklaşık olarak 1.400.000 km'dir. Bunu 10 cm çapındaki bir portakalın büyüklüğüne getirmek için kaç kez küçültmeliyiz? Birimleri aynı olacak biçimde, Güneş'in çapını portakalın çapına bölersek 14.000.000.000 (14 milyar) kat buluruz. Güneş'le Dünya arasındaki uzaklığı bu ölçekte hesaplarsak 10,7 m buluruz. Dünya'nın çapı yaklaşık olarak 12.750 km'dir. Bunu da aynı ölçekte hesaplarsak 0,9 mm buluruz ki bu toplu iğne başından küçüktür.

Bu hesaplamayı Güneş Sistemi içinde çok bilinen bazı gezegenler için de yapalım. Yine uzaklıkları daha iyi anlayabilmek için Güneş'i temsil eden portakalı İzmir Saat Kulesi'ne koyalım. Bu durumda yaklaşık olarak gezegenlerin uzaklıkları çizelgedeki gibi olur. Konak Meydanı'nın uydu görüntüsüne Güneş, Dünya ve Pluto'yu koyarsak, uzaklıkları daha iyi anlayabiliriz. Çizelgede gezegenlerin bu ölçekte Saat Kulesi'nden uzaklıkları ve Güneş'i 10 cm çaplı bir portakal olarak düşünürsek ona göre millimetre biriminde çapları verilmiştir.


Bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri, oldukça sönük bir yıldızdır. Bize olan uzaklığı 4,2 ışık yılıdır. Yazımızın başında ışık hızını tanımlamıştık. Şimdi, en yakın yıldız için hesaplama yaparsak;
Işık 1 saniyede, 300.000 km,
1 dakikada, bunun 60 katı yani 18 milyon km,
1 saatte, 1,08 milyar km (1.080.000.000 km),
1 günde, 25,92 milyar km (25.920.000.000 km),
1 yılda, 9,46 trilyon km (9.460.800.000.000 km)
yol alır. Buna göre en yakın yıldız 4,2 ışık yılı yani 40.113.792.000.000 km uzaklıktadır. Bu değeri Güneş Sistemi için yaptığımız ölçeğe göre dönüştürürsek, bu değeri 14 milyara bölmemiz gerekir. Bu da 2.865 km eder. Bu yıldızın yeri İzmir Saat Kulesi'ne göre nerede olur? Bunun yanıtı aşağıdaki haritadadır.

İçinde bulunduğumuz gökadada 200 ile 400 milyar arasında yıldız olduğu düşünülmektedir. Gökadanın çapı 100 ile 120.000 ışık yılı arasındadır. Yani burada anlattığımız ölçekler açısından bakılırsa bu, en yakın yıldızın bize uzaklığının yaklaşık 29.000 katı bir uzaklığa karşılık gelir.
Bir başka yazımızda, daha da uzak cisimlerin uzaklıklarını inceleyeceğiz.