Connect with us

Dış Uzay

Yıldızların Ölümü 1: Kara Cüce

Bu yazıyı yaklaşık 10 dakikada okuyabilirsiniz.

Kara Cüce’lerden bahsetmeden önce birkaç şeyi bilmemiz gerekli: Fransız bilim insanı Lavoisier’in, karısıyla beraber giyotine gönderilmeden önce keşfettiği ünlü enerjinin korunumu yasası; “hiçbirşey yoktan var, vardan yok edilemez” der.

Ak bıyıklı dehamız Einstein ise bunu geliştirir; “enerji ve madde aynı şeydir, birbirlerinin farklı görünümlerinden ibarettir” diye ekleme yapar. Buradan şu çıkar; bir cisim tüm kütlesi enerjiye dönüşse bile sonsuza kadar enerji üretemez. Önünde sonunda enerji üretmesini sağlayan mekanizma duracaktır.

Hayatta herhangi bir gayesi olmayan meteorlar ve gezegenler pratikte sınırsız bir ömre sahiptirler. Nasıl varolmuşlarsa, öyle yaşar giderler. Ancak yıldızlar için bu geçerli değildir. Bir yıldızı yıldız yapan şey, onun enerji üretip ışımasıdır. Enerji üretemez hale geldiğinde söner, kendini var eden dinamikler altında ezilir, başkalaşım geçirir ve yok olur. Bir yıldız enerji üretmeyi kestiğinde artık ondan geride kalan şeye yıldız diyemeyiz. Peki ne deriz?

Yıldızı “yıldız” yapan, ürettiği enerjidir. Ama her şeyin olduğu gibi, bu enerji üretiminin de bir sonu vardır.

 

Bir yıldızın yaşam süresi ve ölümü, hayata hangi kütlede başladığıyla sıkı sıkıya bağıntı içindedir. Kabaca şöyle diyebiliriz; “yıldızın kütlesi ne kadar küçük ise o kadar uzun ömürlüdür. Ne kadar büyük kütleye sahipse, o kadar çabuk ölür.”

Yıldızın parlamaya başladığı kütle; sağlıklı bir biçimde enerji üreterek dengede kalacağı anakol evresi denilen evrenin uzunluğunu belirler. Güneş kütlesinde bir yıldızsanız, çekirdeğinizdeki hidrojeni tüketmek için yaklaşık 10 milyar yıllık bir süreniz var demektir. Eğer Güneş’in 1.5 katı kütleniz varsa, yakıtınız daha bol olmasına rağmen 2 milyar yıl içinde tüm hidrojeninizi tüketirsiniz.

Bunun nedeni, kütleniz büyükdükçe çekirdeğinizdeki basıncın artmasıdır. Basınç ne kadar yüksek ise, o kadar fazla hidrojen atomu nükleer reaksiyona girer. Ayrıca çekirdeğinizin çapı da büyüktür. Bu da zaten daha hızlı yaktığınız hidrojeni çok daha bol kullanacağınız anlamına gelir. Sonuç? Çok daha fazla enerji üretir, çok daha kısa yaşarsınız.

Sirius_A_and_B_artwork

Yakınımızdaki Sirius yıldızı Güneş’in sadece 2 katı kütleye sahip olmasına rağmen 25 kat daha fazla enerji yayar. Ancak toplam ömrü Güneş’in onda birinden kısa, yalnızca 500-600 milyon yıl kadar olacaktır.

 

Güneş’in 1,5 katı kütleye sahip bir yıldızın ürettiği enerji Güneş’in 1,5 katı değil, yaklaşık 7 katıdır. Kütleniz Güneş’in 4 katı ise, 180 kat fazla enerji üretirsiniz. 10 katı ise, 20 bin kat fazla ışıma gücünüz var demektir.

Benzer biçimde, eğer kütleniz Güneş’in %80’i kadarsa Güneş’in sadece %35’i kadar enerji üretebilirsiniz. Güneş’in yarısı kadar iseniz ürettiğiniz enerji Güneş’in %5’idir. Çeyrek Güneş kütlesine sahip bir yıldız iseniz, Güneş’in yaydığı enerjinin sadece %1’ini yayabilirsiniz.

Bu konu hakkında daha fazla bilgi almak için kardeş platformumuz rasyonalist.org sitesine gidip, “yıldız astrofiziği” yazılarına bakabilirsiniz. Biz şimdi belli kütle değerlerine sahip yıldızların yakıtları tükendiğinde neler olur, ona bakalım:

Cüce Yıldızlar:

Bir kırmızı cüce yıldızın ömrü çok uzundur. Güneş’in %60’ı kütleye sahip olanları 70 milyar yıl yaşarken, %40’ı kadar kütleye sahip olanları 160 milyar yıl, %10 ve daha küçük kütlesinde olanları 1 trilyon yıl ömre sahiptir. Bu sürelerin, sadece 10 milyar yıllık toplam ömre sahip Güneş gibi yıldızlara göre muazzam ölçülerde fazla olduğu görülebilir.

5651-nature-lamp-800x600

Kırmızı cüceler astronomi yayınlarında “kırmızı” renk ile gösterilip öyle isimlendiriliyor olsalar da, yaydıkları ışık evlerimizde kullandığımız edison tipi ampullerin ışığı ile hemen hemen aynı renktedir. Burada astronomların kastettiği “kırmızı”, ışığın tayf üzerindeki yerini ifade eder.

 

Cüce yıldızların çekirdeklerindeki nükleer füzyon gerçekleşen bölge küçük ve buradaki basınç daha büyük yıldızlara oranla düşüktür. Bu bölgede nükleer reaksiyon çok yavaş gerçekleşir. Yakıtlarını çok idareli kullanırlar. Bu da yıldızın son derece az enerji üretmesine neden olur. Olabilecek en küçük kırmızı cüce yıldızın yüzey sıcaklığı 2.300 santigrat derece kadar iken, iri bir kırmızı cüce yıldız 3.600 santigrat derecelik yüzey sıcaklığına sahip olabilir. Kıyaslama yapmanız için söyleyelim; Güneş’in yüzey sıcaklığı yaklaşık 5.500 derecedir.

Evrenin 13,8 milyar yıllık yaşı ve cüce yıldızların uzun ömürleri düşünüldüğünde, henüz hiçbir kırmızı cüce yıldızın ölümüne şahit olamadığımız gerçeği ile yüzleşiyoruz. Ancak, yaptığımız hesaplar gösteriyor ki, bir kırmızı cüce yıldızın yakıtı bittiğinde gerçekleşecek olan şey; yıldızın yavaşça soğuyarak gözden kaybolması.

970939_297464793733340_969347766_n

Güneş’in yaklaşık %15’i kadar kütleye sahip küçük bir kırmızı cüce yıldızın Güneş ve Jüpiter gezegeni ile boyut karşılaştırması. Bu yıldız Jüpiter’den sadece 2 kat büyük çapa sahip olmasına rağmen, kütlesi (kütleyi, aynı şey olmasa da ağırlık olarak hayal edebilirsiniz) yaklaşık 100 kat daha fazladır.

 

Kırmızı cüce yıldızların kütleleri çok düşüktür. Bu düşük kütle nedeniyle yıldız enerji üretmeyi kestiğinde, yani çekirdeğindeki nükleer reaksiyona girebilecek hidrojen tükendiğinde, hidrostatik dengesini kaybeder ve çökmeye başlar. Ancak, kütlesi çok fazla sıkışmak için yeterli kütleçekimini üretebilecek kadar büyük olmadığından, bu sıkışma bir süre sonra durur.

Yıldızın, hidrojen reaksiyonu sonucu yüzmilyarlarca yıl boyunca açığa çıkan ve çekirdeğinde biriken helyumu yakabilmesi için daha fazla sıkışması, çekirdek basıncının ve sıcaklığının 100 milyon santigrat dereceye kadar artması gerekir. Fakat belirttiğimiz gibi cüce yıldızların kütlesi bunu sağlayabilecek kadar yeterli değildir. Dolayısıyla çekirdeğindeki helyumu asla ateşleyemez ve yıldızda enerji üretimi bir daha başlamamak üzere sona erer.

Bu durumun bir istisnası olabilir tabi. Eğer cüce yıldızımız metal bakımından zengin ve yeterince büyük kütleye sahipse, çekirdeğinde birikmiş olan helyum’u ateşleyebilecek sıkışma oranına ve çekirdek sıcaklığına ulaşabilir. Yarı Güneş kütlesine sahip cüce yıldızlar az da olsa bu şansa sahiptir. Ancak çoğu için süreç aşağıda anlatacağımız biçimde işler:

mr_2995_3

Cüce yıldızlar, çekirdeklerindeki helyumu yakabilecek kadar büyük kütleye sahip değildirler. Hidrojen bittiğinde, enerji üretimi de biter.

 

Bundan sonra olabilececek tek şey, sıcaklığı nedeniyle hala parlak olan yıldızın çok yavaş biçimde, milyarlarca yıl boyunca soğuması ve yavaşça gözden kaybolmasıdır. Özetle, kırmızı cüceler öldükten sonra “kara cüce” yahut “siyah cüce” (Black Dwarf) ismi verilen (daha doğrusu milyarlarca yıl sonra verilecek olan) cisimlere dönüşürler.

Bir kara cüce, başlangıçta binlerce derecelik bir gaz topundan ibarettir ve hala büyük çoğunluğunu hidrojen gazı meydana getirir. Bu kızgın hidrojen ve çekirdekteki helyum, enerji üretimi durduğu için kütleçekimini dengeleyecek güçten mahrumdur ve çekirdekten başlayarak kütlesinin büyük kısmı oldukça yoğun biçimde, neredeyse bir beyaz cüce kadar sıkışır. Yüzeyinde sadece birkaç yüz km kalınlığa sahip olan “atmosferi” dışında katı bir özellik kazanır. Güneş’in yarı kütlesi civarındaki kırmızı cücelerin nihai kaderi, yüzeyi birkaç bin derece sıcaklığa sahip “soğuk sahte bir beyaz cüce”ye dönüşmektir.

Ancak, ölen kırmızı cücenin kütlesi yeterince yüksek değilse, yıldızın yüzeyi ve oldukça kalın olan binlerce km derinliğe sahip dış zarfı hala akışkan plazma özelliğini korur. Çoğu kırmızı cücenin kütlesi oldukça düşük olduğu için, bu sıkışma yıldızın dış kısımlarında beyaz cüce gibi katı bir cisim özelliği gösterebileceği seviyeye ulaşamaz.

Kara cüce, 10 milyar yılı aşacak olan soğuma süreci sonunda, çekirdeği hala çok sıcak ve çok yoğun, fakat yüzeyi daha az yoğunlukta soğuk gazlardan oluşan bir yapıya bürünür. Hatta şunu diyebiliriz ki, bir kara cücenin gerçekte “kahverengi cüce” denilen yıldızlardan “geçmişteki görkemli günleri haricinde” tek farkı sadece daha ağır olmasıdır. Bu sırada soğumakta olan yıldız çevresine eskisi kadar olmasa da giderek azalan biçimde enerji yaymayı sürdürür.

Kara Cüce

Kara cücemiz, tümüyle soğuyup kararana kadar bir kahverengi cüce gibi ışıldamaya devam eder.

 

Onlarca milyar yıl geçtikten sonra yüzeyi iyice soğuyan kara cücemiz artık ne bir yıldız, ne bir kahverengi cücedir. O artık bir gaz devi gezegen gibi davranmaya başlar. Hala sıcak olan çekirdeğinden yayılan ısı yüzeyinde “artık atmosfer diyebileceğimiz bölgede” hava olaylarının gerçekleşmesine neden olur. Basit ifadesiyle, yıldızımız artık jüpiter benzeri (tabi çok daha ağır) bir gezegen gibi davranmaya başlar. Kara cüceyi kızılötesi dalga boyunda incelediğimizde hala çok az da olsa enerji yaydığını görebiliriz.

Yüzlerce milyar yıl sonra kara cücenin çekirdeği de artık tümüyle soğumuştur. Atmosferindeki hava hareketleri de çekirdekten gelen enerji kesildiği için son bulur ve termodinamik açıdan tümüyle ölür. Yıldız artık çevresine hiç enerji yaymaz hale gelir. Bu haliyle işe yaramaz soğuk bir hidrojen-helyum kütlesinden başka birşey değildir.

Ancak, kara cücelerin ikinci bir hayat yaşayabilme şansları her zaman vardır. Yıldız kendi kütlesi dahilinde artık enerji üretemeyecek hale gelmişse de, başka bir kara cüce yıldızla -parçalanmayacak biçimde- çarpışabilirse, bu iki kara cüce birleşerek kalan hidrojenlerini yakacak daha büyük kütleye erişip; yeni genç bir yıldız gibi parlamaya başlayabilir.

Merge_Horizontal00500_print

Birleşen kara cücelerin kütlesine bağlı olarak bu yeni yıldız eskiden olduğu gibi bir M sınıfı kırmızı cüce olabileceği gibi, K  sınıfı bir turuncu cüce ve G sınıfı Güneş benzeri bir sarı cüce de olabilir. Böylece kara cücenin eski yıldız günlerinden kalma ve çevresinde hala dolanan, ancak iyice donmuş gezegenlerine bahar tekrar gelir.

Burada belirtelim ki, tekrar bir yıldıza dönüşme şansı sadece kara cüceler ve kısmen beyaz cüceler içindir. Daha büyük yıldızların ölmüş artıkları olan nötron yıldızları ve karadelikler için yeniden hayata dönme şansı yoktur.

Kara cüceye dönüşme kaderi, K tayf sınıfı anakol yıldızları olan turuncu cüce yıldızların bir kısmı için de geçerlidir. Güneş’in %85’i ile %61’i arasında kütleye sahip bu yıldızların en düşük kütleli olanları yakıtları bittikten sonra kırmızı cüceler gibi yavaşça soğuyarak gözden kaybolurlar.

Daha büyük kütleli olanları ise başka bir son bekler. Yazı dizimizin bu linke tıklayarak ulaşacağınız bir sonraki bölümünde bunu ele alıyoruz.

Zafer Emecan

İlk olarak 11 Şubat 2018’de yayınladığımız bu yazımız, gözden geçirilip güncellenmiştir. 

Amatör Astronomi

Kuğu Takımyıldızı (Cygnus)

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 2 dakikada okuyabilirsiniz.

Kuğu Takımyıldızı, gökyüzünün en bilinen ve astronomi gözlemlerinde yön tayini için sıkça kullanılan takımyıldızlardan biridir.

Yaz aylarında, gece gökyüzüne bakarsanız eğer, tam tepenizde kanatlarını açmış güneye doğru uçan devasa ve bir o kadar da heybetli bir kuş görürsünüz. Hemen yanı başında yer alan Kertenkele (Lacerta) Takımyıldızı’ndan kaçar gibi bir hali olan bu dev kuş, Kuğu (Cygnus) Takımyıldızı’dır ve kuzey yarımkürenin en parlak takımyıldızlarından biridir.

Bizden bir hayli uzakta yer alıyor olmasına rağmen gökyüzünün en parlak 19. Yıldızı olan Deneb Yıldızı, Kuğu’nun kuyruğunda yer almaktadır. Zaten adı da bu yüzden Deneb’dir, çünkü Deneb Arapçakuyruk” anlamına gelmektedir.

Yaz Üçgeni, yaz aylarının en belirgin gökyüzü desenidir.

 

Deneb, milyonlarca yıl içerisinde bir süpernovaya dönüşerek yok olacağı düşünülen, çok büyük boyutlarda ve bir o kadar da parlak beyaz rengiyle kendini gösteren bir dev yıldızdır. Deneb ayrıca, Kuğu Takımyıldızı’nın komşusu olan Lir Takımyıldızı’ndaki Vega ve Kartal Takımyıldızı’ndaki Altair’le birlikte yaz üçgeninin köşelerini oluşturan yıldızlardan biridir. Debeb yıldızının tam karşı noktasında yani Kuğunun kafasının bulunduğu yerde Albiero Beta yıldızı yer almaktadır. Kappa Kuğu ve Mü Kuğu yıldızları ise sağlı sollu olarak Kuğunun kanatlarını oluşturan yıldızlardır.

Kuğu takımyıldızı, arkaplanında görülen Samanyolu Gökadası şeridi nedeniyle bir hayli zengin bir içeriğe sahiptir. Bu sebeple bu bölgeye basit dürbün ile baksanız bile rahatlıkla göz alabildiğine sayısız yıldız bulutları ile karşılaşabilirsiniz.

Eski dönemlerde insanlar yıldızların dizilimlerini bir şeylere benzetme konusunda oldukça yaratıcıydılar. Kuğu Takımyıldızı da bu yaratıcı benzetimlerin güzel bir örneğidir.

 

Samanyolu Gökadası, tam olarak Kuğu Takımyıldızının yer aldığı noktada ikiye ayrılır ve iki ayrı kol olarak gökyüzünde yoluna devam eder. Gökadanın bu noktada bu şekilde görünüyor olmasının en temel sebebi, arka planda yer alan yıldızları gölgeleyen ve “Büyük Çöküntü” adı ile de bilinen devasa toz bulutlarının bu bölgedeki varlığıdır.

Kuğu Takımyıldızında yer alan ve bilinen en meşhur derin uzay cisimleri; Kuzey Amerika Bulutsusu (NGC 7000), Pelikan Bulutsusu (IC 5067) ve elbette ki Peçe Bulutsusu‘dur

Hazırlayan: Sinan DUYGULU

Okumaya devam et

Dış Uzay

Galaksi Nedir? Galaksi (Gökada) Türleri Nelerdir?

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 9 dakikada okuyabilirsiniz.

Galaksi (Gökada), milyonlarca, milyarlarca yıldızın, gezegenin, kara deliğin gazın ve tozun bir arada olduğu “evren adaları”dır. Yazımızda galaksileri ve galaksi türlerini detaylıca ele alıyoruz.

Her ne kadar günümüzde gelişen teknolojiyle yeni yıldızlar, galaksiler ve onların muhteşem görüntüleriyle karşılaşsak da, bundan henüz 200 yıl kadar önce evrende sadece bizim galaksimizin bulunduğunu, diğer tüm yıldızlarınsa Samanyolu’nun içerisinde olduklarını düşünüyorduk. Ancak yeni sayılabilecek çalışma yöntemleriyle gerçeğin perdesini aralamayı başardık.

Galaksi adı verilen yıldız grupları hakkındaki çalışmalar 1610 yılında Galileo Galilei tarafından yapıldı. Galileo teleskobunu gökyüzüne çevirdiğinde geceleri silik aydınlık bir şeride benzeyen bölgenin sayısız yıldız içerdiğini fark etti. 1700’lü yılların sonlarında spiral (sarmal) bulutsular keşfedildi ancak 150 yıl boyunca sarmal bulutsuların doğaları tam olarak anlaşılamadı.

1900’lü yılların başında Adriaan Ven Maanen keşfedilen yapıların gaz bulutları olduğunu düşündü. Üstelik elinde kanıtları da vardı. Birkaç gaz bulutunun periyodunu hesapladı ve bulutsuların galaksiler olamayacağını söyledi. Ancak diğer astronomlar bu veriyle çelişkili sonuçlar elde ediyorlardı.

Bize en yakın büyük “spiral” galaksi olan Andromeda (Messier 31). Fotoğraf, NASA tarafından değil, uzman astrofotoğrafçılarımızdan Mehmet Ergün tarafından çekilmiştir.

1924 yılında Edwin Hubble keşfedilen bulutsuların galaksiler olduğunu iddia etti. Üstelik elinde daha keskin ve doğru veriler vardı. Keşfedilen bulutsuların üçünde cepheid değişkenleri buldu. Cepheid değişkenleri adı verilen bu değişken yıldızlar belirli zaman aralıklarında farklı ışınımlar yaparlar. Bu ışınımlarsa periyodik olarak birbirini takip eder ve astronomlar bu ışınım farkından yararlanarak bir yıldızın uzaklığını ölçebilirler.

Hubble’da yaptığı bu ölçümlerle spiral bulutsuların Samanyolu’ndan çok daha uzakta olduğunu belirledi. Bulutsu zannedilen gökcisimlerinin Samanyolu içerisindeki gaz bulutları değil, spiral galaksiler olduğunu böylece gösterdi. Bugün gerçeği biliyor olsak da, o dönemlerde konu hakkında pek çok farklı hipotez sunulmuştu. Bunun sebebini evrenin büyüklüğün anlama çabamız olarak niteleyebiliriz.

Edwin Hubble’ın keşfiyle evrende sadece Samanyolu’nun değil başka galaksilerinde olduğu bilgisi, evrendeki yerimizin anlaşılması ve sorgulanması açısından oldukça önemli bir sonuçtur. Bu sonucun aynı zamanda insanoğlunun evrenin büyüklüğünü anlama çabasına büyük katkısı olmuştur. Dilerseniz galaksileri daha iyi tanımak için biraz daha ayrıntıya girelim.

Messier 66 Galaksisi. Fotoğraf, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından çekildi.

Galaksi (Gökada) Nedir?

Galaksiler, kütle çekim kuvvetiyle birbirine bağlı olan yıldızların, gaz-toz-plazmaların meydana getirdiği maddelerin ve henüz ne olduğunu bilmediğimiz karanlık maddenin oluşturduğu sistemlerdir. Yıldızlar gibi galaksiler de bir araya gelip gruplar oluştururlar. İçine aldığı galaksinin sayısına göre bir grubun fakir ya da zengin olduğu anlaşılabiliyor.

Örneğin Samanyolu, Andromeda, Triangulum (Üçgen) ve Macellan Bulutları, yaklaşık 30 galaksiden oluşan bir grupta yer almaktadır. Bizim galaksimizin de içinde yer aldığı bu gruba “Yerel Grup” adı veriliyor. Grubun en büyük galaksisi Andromeda iken galaksimiz Samanyolu ikinci sırada. Üçüncü sırada ise Triangulum Galaksisi geliyor. Grubumuzdaki diğer galaksilerin tümü ise “cüce galaksi” olarak niteleniyorlar.

Gelelim bugün ki bilgilerimize… Edwin Hubble’ın gözlemleri ve çalışmaları galaksiler hakkındaki modern bilgilerimize temel oluşturdu ve bunu bir üst kademeye taşıdı. Kendi zamanına kadar ki tüm çalışmaları bir araya getirip incelediğinde galaksilerin belirli şekilleri ve yapıları olduğunu farketti. Galaksilerin fizyolojik özelliklerini ele alarak belirli bir sınıflandırma yaptı. Hubble’ın yaptığı bu sınıflandırma yöntemine “Hubble diyapazon diyagramı” ismi verilir ve hala geçerliliğini korumaktadır. Hubble, galaksileri 3 farklı grupta topladı. Daha yakın zamanlarda ise astronomlar bu gruplara uymayan yeni bir grup daha keşfettiler. O halde Hubble’ın galaksileri sınıflandırmalarıyla devam edelim.

Galaksi (Gökada) Türleri

Eliptik galaksiler: Adından da anlaşılacağı üzere eliptik şekle sahip galaksilerdir. Dünyaya dik açıda olan eliptik bir galaksi bir Amerikan futbol topu gibi görünür. Yaşlı yıldızlardan meydana gelirler ve az miktarda gaz ve toz bulutu içerirler.

Galaksi kümelerinde gözlenen galaksilerin büyük kısmını bu tür oluşturur. Kütle açısından Güneş’e benzerler. Yaşlı yıldızlar çok olduğu gibi yeni doğan yıldızların sayısı da oldukça azdır. Hubble düzenine göre eliptik galaksiler daire biçimine yakınlıklarından aşırı ovalliğe kadar uzanan geniş bir yelpaze içinde kodlanır. “E” ile gösterilirler. (E0: daire biçimine en yakın, E7: ovalliğe uzanan)

NGC 4621, eliptik galaksilere bir örnektir.

NGC 4621, eliptik galaksilere bir örnektir (Fotoğraf NASA/ESA Hubble).

Var olan galaksilerin çoğu eliptiktir. Fakat kategorilenen galaksilerin büyük bir kısmı spiral (sarmal) galaksidir. Çünkü eliptik galaksiler oldukça büyük olsalar da çoğu küçük ve sönüktür.

Spiral Galaksiler: Kataloglarda listelenen çoğu galaksinin spiral yapıda olduğunu biliyoruz. Bu oran, yaklaşık olarak %60 kadar. Hubble, spiral galaksileri çubuksuz spiral (S) ve çubuklu spiral (SB) galaksiler olmak üzere 2 ana gruba ayırmıştı.

Çubuksuz Sarmal (Spiral) Galaksiler: Sarmal galaksiler genç ve yaşlı yıldızların birlikte bulunduğu galaksilerdir. Hale ve disk biçimleri aynı anda bulunur. Bu galaksiler 10 milyar yıl içinde yavaş yavaş oluşur. Çekirdeğinden dışarı doğru parlak denilebilecek kollar uzanır. Bu kollar sarmal galaksinin ihtişamlı görüntüsünün sebepleridirler. Spiral bir şekilde açılırlar, sabit açısal bir hızla çekirdeğin etrafında dönerler. Yıldızlar hareketleri sırasında bu kollara girip çıkarlar. Adeta atlı karıncaya binmiş gibi hareket edip, yükselir ve alçalırlar. Galaksi merkezine yakın yıldızlar ile kollardaki yıldızların hızları aynı değildir.

Çubuklu galaksilerde çekirdeği bir uçtan diğerine kateden çizgisel yapılar görülür. Samanyolu Galaksisi de çubuklu sarmal bir yapıdadır. Tüm spiralllerin üçte ikisi çubuk içermektedir. Çubuk sistemleri yıldız doğumlarını arttırmak için çok etkili ve yoğun sistemlerdir.

Sombrero Gökadası (solda) bir çubuksuz sarmal gökada örneği ve NGC 1300 (sağda) bir çubuklu sarmal gökada örneğidir.

Sombrero Gökadası (solda) bir çubuksuz sarmal gökada örneği ve NGC 1300 (sağda) bir çubuklu sarmal gökada örneğidir.

Hubble sistematiğinde spiral galaksiler S ile, çubuklu spiral galaksiler SB ile gösterilir. S’nin veya SB’nin yanına gelen harfler (a, b, c) kolların çekirdeğe göre durumunu belirtir. Kolların sıkılıklarını ya da dallanmadaki dağınıklık derecesini ve çekirdeğin boyut durumunu gösterir. Mesela; Sa sınıfındaki çubuksuz galaksilerde çekirdek büyük olmakla birlikte kollar belirsizce yayılmıştır. Sc sınıfında ise çekirdek küçüktür ve açılmış kollar ise belirgindir. “a” sınıfı küçük çekirdek ve hafif dağınık kolları için, “b” sınıfı çekirdek küçük ve daha dağınık kollar için, “c” sınıfı ise kolları en dağınık olarak tanımlanmıştır. Bu sistem çubuklu sarmallar içinde geçerlidir.

A, b, c sınıfında kolların yapısı dışında belirli farklar vardır. Sc ve SBC galaksileri daha fazla gaz ve toz içerir. Gaz ve toz bulutunun fazla olması ise yıldız oluşumunun fazla olması ile sonuçlanır.

Bazı galaksilerin diskleri ve merkezi şişkin olarak görülür fakat kolları bulunmaz. Bu tip galaksileri Hubble, “merceksi galaksiler” olarak adlandırmıştır. S0 ile gösterilir. Merceksi galaksiler, eliptik galaksi ile sarmal galaksi arasında kalan galaksi türüdür. Melez gibidir ve iki galaksinin de bazı özelliklerini taşır. Spiral kolları belirsizdir. Yıldızlardan oluşan eliptik bir halesi vardır. Şekil olarak bir merceği yandan görünüşünü andırır. Yaşlı yıldızlardan oluşurlar.

Bize en yakın iki komşu galaksimizizden biri olan Büyük Magellan Bulutu. Bu galaksi bize yaklaşık 150 bin ışık yılı kadar uzaklıktadır ve dağınık galaksiler sınıfına giren bir cüce galaksidir (Fotoğraf NASA/ESA Hubble).

Spiral galaksiler 50.000 ışık yılından 2.000.000 ışık yılına kadar büyüklüğe sahip olabilir Samanyolu’nun büyüklüğü ise yaklaşık 100.000 ışık yılıdır.

Düzensiz galaksiler: Sarmal ve eliptik bir özellik göstermeyen galaksi türleridir. Başka galaksilerle muhtemel etkileşimi sonucu oluşmuş, şekilleri tuhaf ve olağandışı özellikleri bulunan galaksilerdir. Düzensiz galaksiler evrenin %10’luk bir kısmını oluşturmaktadır. Ayrıca yıldız sayıları da normalden %25 daha azdır.

Bu galaksilerin hiçbir gruba uymaması Edwin Hubble’ın dikkatini çekmişti. Diğer galaksilerin hepsini belli bir düzen içinde sınıflandırabiliyordu ama bu galaksiler onlardan farklıydı. Hubble’a göre bu oluşumun başına mutlaka bir şey gelmiş olmalıydı. Edwin Hubble düzensiz (irregular) bir galaksi olması için galaksilerin çarpışmış olabileceği fikrini ele aldı.

Bir galaksi birleşmesi ve oluşan yeni düzensiz galaksi.

Bir galaksi birleşmesi ve oluşan yeni düzensiz galaksi.

Teleskopla incelenen görüntülerde ve yaratılan simülasyonlarda iki galaksinin –sarmal ya da eliptik- birbirine doğru hızla gelip birleşmesi sonucu düzensiz galaksiler meydana geliyordu. Böylece gökcisimlerinin birbirine çarpışmalarının evrenin oluşum sürecinin bir parçası olduğu anlaşıldı.

Evrende sürekli olarak gaz bulutları, galaksiler çarpışıyor ve bilim insanları bunları kırk yıldır gözlüyorlar. Galaksilerin arasındaki uzaklık galaksilerin çaplarının yaklaşık 20 katı kadardır. Andromeda ve Samanyolu arasındaki uzaklık 2.5 milyon ışık yılıdır.

Örneğin; bundan çok uzun yıllar sonra (yaklaşık 5 milyar yıl) bizim galaksimizde, komşu galaksimiz olan Andromeda Galaksisi ile çarpışacak. Muhtemelen biz bu durumdan etkilenmeyeceğiz. Çünkü yıldızlararası uzaklık, yıldız çapının milyon katını bulabilir. Bu da, iki yıldızın çarpışmasını neredeyse ihtimalsiz kılar.

Galaksilerin göreli hızları birkaç yüz kilometre olduğu için galaksi çarpışmaları, evrenin yoğun olduğu bölgelerinde gerçekleşir. Eğer galaksilerin hızları daha yüksek olursa duvarın içinden geçen hayalet Casper gibi birbirlerinin içlerinden geçip gidebilirler. Galaksi çarpışmaları, daha doğrusu birleşmeleri, yavaş hareket eden galaksilerde meydana gelir. Günümüzde pek az da olsa gerçekleşmektedir ve bize galaksilerin nasıl oluştuğu hakkında bilgi vermektedirler.

Galaksi birleşmelerinde yıldızlar çarpışmasalar da galaksi içlerinde gaz ve toz bulutu zaman zaman çarpışırlar. Çarpışmanın etkisiyle bulutlar enerjilerini kaybederler ve kütleçekiminin etkisine girerler. Bu etkiyle bulutların birbiriyle çarpışma sıklığı da artar. Çarpışan gaz ve toz bulutları külleri, küller kumları, kumlar çakıl taşlarını, çakıl taşları astreoitleri, astreoitler gezegenleri yada yıldızları meydana getirir.

Hazırlayan: Merve Yorgancı

Kaynaklar:

  1. Galaksilerin Çeşitliliği (Osterbrock, Gwinn , Brashear Scientific American 1993)
  2. Edwin Hubble ve Genişleyen Evren
  3. Evrenin Kısa Tarihi (Joseph Silk)
  4. Uzay Bilimi Astronomi ve Astrofizikte Temel Konular (Prof. Dr. Umur Daybelge)
  5. https://tr.wikipedia.org/wiki/Galaksi
  6. Galaksiler Çarpışıyor (Science)

Bu yazımız, sitemizde ilk olarak 4 Nisan 2016 tarihinde yayınlanmıştır.

Okumaya devam et

Amatör Astronomi

Kömür Çuvalı Bulutsusu (Caldwell 99 / Coalsack Nebula)

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 5 dakikada okuyabilirsiniz.

Kömür Çuvalı Bulutsusu, soğurma bulutsuları olarak da adlandırılan karanlık bulutsular grubuna dahildir. 109 uzay cisminin kataloglandığı ve Messier Kataloğu’nun tamamlayıcısı olarak hazırlanan Caldwell Kataloğu’nda C99 koduyla yerini almıştır.

Kömür Çuvalı (Coalsack) Bulutsusu, geceleyin gökyüzüne baktığımızda siyahlığıyla en belirgin bir bulutsu olarak karşımıza çıkar. Dünyamızdan 180 parsek (590 ışık yılı) uzaklıkta yer alan bu meşhur bulutsu; Güney Haçı (Crux) Takımyıldızı’nın bize göre güneydoğu kısmında yer alır ve Centaurus (Erboğa) ve Musca (Sinek) takımyıldızları ile de komşudur.

Fotoğraf Telif: ESO 1539b

 

Kömür Çuvalı Bulutsusu, insanlık tarihini de içine alan bir zaman diliminde, özellikle Güney Yarımküre göklerini süslemiş ve coğrafi keşiflerde kayıtlara geçirilene kadar birçok kültürün mitolojik anlatılarında yer etmiştir.

Avustralya’daki Aborjinlere göre bu nebula, gökyüzündeki “emu“ların (büyük, uçamayan bir kuş) lideri vasfındadır. Bir başka Avustralya halkı Wardamanlılara göre bu bulutsu, özellikle şekli itibariyle bir yargıcın başı ve omuzları olarak yorumlanmış ve bu yargıç, geleneksel yasaları her daim gözetlemiştir.

Avustralyalı bir yazar olan W. E. Harney’e göre Utdjungon adı verilmiş olan bu yargıç; aynı zamanda geleneksel yasalara bağlı kalındığı müddetçe yeryüzünü yok edecek olan ateşli bir yıldızın hiddetinden insanları korumaktadır. Avustralya’dan epey uzakta, Güney Amerika’daki İnkalar ise Kömür Çuvalı Bulutsusu’nu, bir tür keklik gibi düşünebileceğimiz, o bölgeye özgü tinamulara benzetmişler ve Yutu adını vermişlerdir.

Kömür Çuvalı Bulutsusu’nun emu ile olan benzerliğini ifade eden bir görsel. (Görsel Telif: abc.net.au)

 

Kristof Kolomb’un, Amerika’yı keşif yolculuğunda bulunurken filosuna ait gemilerden Nina’da kaptanlık yapan İspanyol denizci Vicente Yáñez Pinzón; 1499 yılında bu bulutsuya dair ilk gözlemi ve kaydı oluşturmuştur. Bir başka denizci ve kâşif Amerigo Vespucci tarafından ‘’il Canopo fosco’’ (İt. Kasvetli Canopus) olarak adlandırılmış ve Magellan Bulutları’nın zıttı bir yapı olarak düşünmüş olduğundan –biliyoruz ki Magellan Bulutları, göz alıcı parlaklığa sahip, birer cüce galaksilerdir– “Magellan’s Spot, Black Magellanic Cloud” (Kara Magellan Bulutu) olarak da ifade edilmiştir.

Kömür Çuvalı Bulutsusu’nun içeriğinde, birçok karanlık bulutsuda gözlemlediğimiz element ve bileşiklere rastlarız. Bunlar; donmuş su, azot, karbonmonoksit ve diğer basit organik moleküllerdir. Karanlık bulutsular; oldukça yoğun yapıda oldukları için içlerinden görünür dalga boyundan ışık geçemez ve kızılötesi dalga boyunda yapılan gözlemler sayesinde içeriğine ve ardındaki yapılara dair bilgi edinilebilir.

Bu bulutsunun ne kadar karanlık olduğunu anlamak için 1970’lerde Finlandiyalı gökbilimci Kalevi Mattila deneysel bir çalışma yayınlamış ve Samanyolu’nun parlaklığının onda biri kadar olduğunu tahmin etmiştir. Adeta dökülmüş bir mürekkep koyuluğundaki bu bulutsunun içerisinden, arkasındaki bazı yıldızların ışığı geçmeyi başarmış ve bu da yeni ESO görüntüsünde ve modern teleskoplarla yapılan diğer gözlemlerde ortaya çıkarılmıştır. Bu bulutsunun arkasında da zengin bir yıldız kümelenmesi olduğu bu sayede bilinmektedir. Bulutsu içerisinden geçerek gelen ışık bir miktar değişime uğramaktadır.

Kömür Çuvalı Bulutsusu’nun Uzun Pozlamayla Çekilmiş Bir Fotoğrafı (Fotoğraf Telif: astrophoton)

 

Görüntüde gördüğümüz ışık normalde olduğundan daha kırmızı görülmektedir. Bunun nedeni karanlık bulutsulardaki toz parçacıklarının yıldızlardan gelen ışıktaki mavi ışığı, kırmızı ışığa göre daha çok soğurması, yıldızları normalde göründüklerinden daha koyu kırmızı halde göstermeleridir. Kömür Çuvalı Bulutsusu, elbette varlığını bu şekilde karanlık bir toz ve gaz yığını olarak sürdürmeyecek; önümüzdeki milyon yıllar içinde devasa boyutlarda yıldızların, orta ölçekli yıldızların meydana geldiği ve belki de bu yıldızların oluşturduğu gezegen sistemlerine ev sahipliği yapan ışıltılı bir yapı hâline gelecek.

Yazarın Notu: Türkçemize İthaki Yayınları tarafından kazandırılmış olan, Jerry Pournelle ve Larry Niven’ın ünlü “Tanrı’nın Gözündeki Zerre” (Çev. Kerem Sanatel, 2020) adlı eseri, bu içeriği yazmamda bana ilham vermiştir. İnsanlığın 3000’li yıllarını yaşadığı ve uzayda imparatorluklar kurduğu bir gelecekten bahseden bu romanda; Kömür Çuvalı Bulutsusu, kapüşonlu bir kişinin silüeti olarak tasvir edilir ve oradaki parlak iki cisimde (biri yıldız, diğeri gezegen) uzaylıların varlığından insanlar emin olur ve onlarla ilk temas için harekete geçerler…

Yazar: Volkan Yılmaz
Editör: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar: 

  1. Alındığı Tarih: Ocak 27, 2021, Alındığı Yer: http://www.bulutsu.org/evreninharitasi/darknebs.php
  2. [email protected] Bir Çuval Dolusu Kozmik Kömür – Kömür Çuvalı Bulutsusu’na yakından bakış. Alındığı Tarih: Ocak 27, 2021, Alındığı Yer: https://www.eso.org/public/turkey/news/eso1539/
  3. Coalsack Nebula. Alındığı Tarih: Ocak 29, 2021, Alındığı Yer: https://en.wikipedia.org/wiki/Coalsack_Nebula#cite_ref-6
  4. Caldwell catalogue. Alındığı Tarih: Ocak 28, 2021, Alındığı Yer: https://en.wikipedia.org/wiki/Caldwell_catalogue

İleri Okumalar İçin Kaynaklar:

  1. Dekker, E., (1990). The Light and the Dark: A Reassesment of the Discovery of the Coalsack
    Nebula, the Magellanic Clouds and the Southern Cross, Annals of Science, 47, 529-560.
  2. Henry, R., C., Holberg, J., B., & Murthy, J., (1994). Voyager Obervations of Dust
    Scattering Near the Coalsack Nebula, The Astrophysical Journal, 428, 233-236.
  3. Kerr, F., & Garzoli, S., (1968). A Search for Hydrogen in the Southern Coalsack, The
    Astrophysical Journal, 152, 51-59.

Okumaya devam et

Amatör Astronomi

Akrep Takımyıldızı (Scorpius)

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 4 dakikada okuyabilirsiniz.

Akrep Takımyıldızı Yay ve Terazi burçlarının arasında, ufka yakın ve enlemesine konumlanmış bir takımyıldızdır. Bu yazımızda onun hikayesinden, ilginç özelliklerinden, içerdiği önemli gök cisimlerinden bahsedeceğiz…

Bazı takımyıldızlar farklı kültürlerde çeşitli isimler ile anılırken Akrep Takımyıldızı için bu durum geçerli olmamıştır. İsmi konusunda genel olarak kültürler arası bir söz birliğinden bahsetmek mümkündür. Sadece eski Türkler ‘’Kuyruklu’’ ya da ‘’Uzun Kuyruklu’’ olarak isimlendirmiştir.

Bu takımyıldız ile ilgili eski hikayelerin ve anlatıların hemen hemen hepsi Orion’a (Avcı) bir atıf içermektedir. Klasik mitolojiye göre Avcı ile Akrep arasında ezeli bir husumet vardır. Zeus’un eşi Baş Tanrıça Hera, Avcı’nın kendini beğenmişliğinden ötürü onu cezalandırmak için Akrep’i görevlendirmiş ancak yaptıkları savaşta Avcı Akrep’i mağlup ederek, tabiri caizse ‘’bir daha gözüme görünme’’ diyerek çok uzaklara sürgün etmiştir. Bu öyle bir sürgün olmuştur ki gökyüzünde hiçbir zaman aynı anda görünmemektedirler. Ama yine de bu ebedi kovalamaca devam etmektedir; Avcı doğarken Akrep batmakta, Akrep batarken Avcı doğmaktadır…

Görsel Kaynağı: Constellation of Words

 

Ne zaman nereye bakacağımızı bilmek gökyüzü gözlemciliğinin altın kuralıdır. Akrep de Temmuz – Ağustos aylarında güneş battıktan hemen sonra güney ufkunda kendini gösterir. Avcı ile olan husumetinden ötürü geç saatlere kadar kalamayacağını tekrar hatırlatalım.

Akrep Takımyıldızı 47 üyeden oluşmakta olup, aralarından bazıları adını verecek kadar yüksek kadir seviyesinde (< 3) parlak olarak tanımlanır. Bu minvalde Akrep’e şeklini ve dolayısıyla ismini veren bazı önemli yıldızlar aşağıdaki gibidir:

  • Antares / 1,05
  • Shaula – λ Scorpii (Lambda Scorpii) /  1,60
  • Lesath – u Scorpii /  2,70
  • Acrab (Graffias) – β Scorpii (Beta Scorpii) /  2,60
  • Dschubba – δ Scorpii (Delta Scorpii) / 2,35
  • Sargas – θ Scorpii (Theta Scorpii) / 1,85
  • ε Scorpii (Epsilon Scorpii) /  1,85
  • Girtab – κ Scorpii (Kappa Scorpii) /  2,35
  • Alniyat – t Scorpii /  2,80

Yaklaşık 2000 yıl kadar önce Terazi burcunun bazı üyeleri de bu takımyıldız dahilinde sayılırdı. Ancak zaman içinde tüm gök cisimleri uzayda hareket ederek konumlarını değiştirirler. Bu konum değişimine bağlı olarak da takımyıldızların şekilleri ile isimleri arasında tutarsızlıklar görülebilir. Akrep’ten Terazi’ye kayan yıldızların isimleri, burada da aynı durumun geçerli olduğunu göstermektedir. Daha önceden Akrep’te yer alıp şu an Terazi’de bulunan, bin yıllar alan süreçte bu bölgenin çehresini değiştiren yıldızlar şunlardır:

  • Zubeneschamali (Kuzey Kıskacı) – Arapça
  • Zubenelgenubi (Güney Pençe) – Arapça
  • Brachium (Kol) – Latince

Akrep’in Yüreği Antares

Akrep Takımyıldızından bahsederken Antares’e değinmeden geçmeyelim. Antares gökyüzünün en parlak 15. yıldızı, takımyıldızının ise en parlak yıldızıdır. Dolayısıyla bu yönde yapılacak gözlemlerde önemli bir referans noktasıdır. Ömrünün son demlerine gelip kırmızı dev aşamasında olan Antares’i bizatihi diğer yıldızlardan ayırt etmek oldukça kolaydır. Kızılımtırak rengi bize Mars gezegenini hatırlatır. Zaten adı da Mars ile bağlantılıdır. Mars gezegeninin eski Grekçede adı Ares iken Antares de ‘’Anti-Ares’’ birleşimiyle isimlendirilerek, isminde hem benzerlik hem de karşıtlık barındıran tek yıldız olmuştur.

Akrep Takımyıldızı’nda Antares’in konumu.

 

Antares’in takımyıldızdaki konumu, bildiğimiz akrep hayvanının kalbinin vücudunda bulunduğu anatomik pozisyona benzerlik göstermektedir. Hem bu benzerlik hem de takımyıldızdaki en parlak yıldız olmasından ötürü Antares ‘’Akrep Kalbi’’ olarak unvan almıştır.

Bunların yanı sıra Akrep Takmıyıldızı uygun gözlem şartları altında basit bir dürbünle bile gözlemlenebilecek baş kısmında M4 ve M80, iğne/kuyruk kısmında Kelebek Kümesi ve Ptolemy/Batlamyus Kümesi gibi önemli gök yapılarını ihtiva etmektedir.

Bu güzellikler için serin yaz akşamlarında gözünüzü güney semadan ayırmayın…

Hazırlayan: Umut Can Güven
Editör: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar: 

  1. Gökyüzünü Tanıyalım, M. Emin Özel, Talat Saygaç, Tübitak, 2018
  2. https://starregistration.net/constellations/scorpius-constellation.html

Okumaya devam et

Çok Okunanlar