Connect with us

Dış Uzay

Yıldızların Ölümü 3: Nötron Yıldızı Ve Kara Delik

Bu yazıyı yaklaşık 20 dakikada okuyabilirsiniz.

Yazı dizimizin daha önceki bölümlerinde düşük kütleli yıldızların sonu olan kara cüceler ve orta kütleli yıldızların nihai kaderi olan beyaz cüceler hakkında bilgi vermiştik. Bu makalemizde ise, artık büyük kütleli olarak niteleyebileceğimiz yıldızların sonları olan Nötron Yıldızı ve Kara delik konusunu ele almaya çalışacağız.

Cüce olarak nitelenemeyecek, Güneş’e yakın ve Güneş’ten birkaç kat büyük kütleye sahip yıldızların, anakol evrelerini tamamladıktan sonra merkezlerinde biriken helyumu yakmaya başladığını, bunun da yıldızın enerji üretiminde büyük bir artışa neden olup hidrostatik dengeyi kütle çekiminin aleyhine bozduğunu görmüştük. Bu büyük enerji, yıldızın şişmesine yol açıyor ve çapını büyük oranda artırıyordu. Bu evreye gelmiş olan yıldız, artık bir kırmızı dev olarak anılıyordu.

Büyük kütleli yıldızların davranış şekli de bununla benzerdir. O tayf tipi dev yıldızlar ve yüksek kütleye sahip kimi B tayf tipi yıldızlar da anakol evrelerini tamamlayıp çekirdeklerindeki hidrojeni tükettikten sonra helyum reaksiyonları benzer bir süreçle başlar. Burada şunu belirtmek gerekir ki, O tipi yıldızlar, evrendeki yıldızların çok küçük bir yüzdesini oluştururlar. Öyle ki, galaksilerde bu kadar büyük kütleye sahip olabilen O tipi anakol yıldızlarının oranı sadece %0.00001 kadardır.

Bu size çok düşük bir oran olarak görülebilir ancak, kaba bir hesap yapacak olursak, yaklaşık 400 milyar yıldızın bulunduğunu düşündüğümüz galaksimiz Samanyolu’nda böylesine dev kütleli yıldızlardan “şu an” 4 milyon adet bulunduğu sonucuna ulaşırız. Hiç de azımsanacak bir rakam değil gördüğünüz gibi.

otypestars545

O-B tayf tipindeki dev yıldızların yüzey sıcaklıkları çok büyüktür. Bu nedenle mavimsi beyaz bir renkte ışıldarlar.

 

O tipi yıldızlar ve yüksek kütleli (7-8 Güneş kütlesi ve üstü) B tayf tipi yıldızların ömürleri oldukça kısadır. Bu yıldızların merkezlerindeki basınç aşırı boyutlardadır. Bu aşırı basınç, nükleer reaksiyonların hızını muazzam ölçülerde artırır ve yıldız yakıtını çok hızlı biçimde tüketir. Yakıtını bu kadar hızlı biçimde harcayan yıldızın elbette yaydığı enerji de çok büyüktür. Örneğin 20 Güneş kütlesine sahip bir yıldızın yüzey sıcaklığı 30 bin santigrat dereceyi aşarken, yaydığı enerji de 1.5 milyon Güneş’e eşdeğer olabilir. Çok daha büyük kütleye sahip olan Eta Carinae gibi aşırı kütleli yıldızlar ise Güneş’ten 5 milyon kat fazla enerji yayarlar.

Ancak, dev yıldızların yaydığı enerji ve yüzey sıcaklıklarına bir standart belirlemek mümkün değil. Çünkü bu yıldızlar anakol evresinde dahi dengesiz bir yapıdadırlar. Ürettikleri enerji muazzam boyutlarda olduğu için hidrostatik dengeleri sık sık kütle çekimi aleyhine değişir ve yıldız şişerek çekirdek bölgesindeki basıncı düşürür. Bu da nükleer reaksiyonların azalmasına ve yıldızın yaydığı enerjinin düşmesine neden olur.

Nükleer reaksiyon miktarı düşüp yayılan enerji azalınca, kütle çekim ışınım basıncına galip gelip ve yıldız yeniden sıkışır. Tekrar enerji üretimi artar ve yıldız yeniden şişer. Bu bir kısır döngü olarak yıldızın ömrü boyunca sürer gider. Dolayısıyla 50 Güneş kütlesine sahip bir dev yıldız zaman zaman Güneş’ten 15 milyon kat fazla enerji yayarken, kimi zamanlarda 5-6 milyon kat yayabilir.

Eta Carinae, yaklaşık 150 Güneş kütlesine sahip, galaksimizdeki en büyük kütleli birkaç yıldızdan biridir. Ancak bu yıldız, dengesiz doğası nedeniyle bünyesinden dışarı attığı gazlar tarafından bir bulut gibi sarılmış haldedir.

 

Dev yıldızlar bu dengesiz doğalarından dolayı, sadece hidrojen yaktıkları anakol evrelerini küçük kütleli yıldızlar gibi sağlıklı geçiremezler. Bu zonklamalar (şişip büzüşmeler) sırasında yıldızın dış katmanları uzay boşluğuna saçılır. Ayrıca üretilen muazzam enerji, yıldızın içinde çekirdeğin dışındaki bölgelerde de ani nükleer reaksiyonlar gerçekleşmesine neden olur. Bu reaksiyonlar aniden ve patlama şeklinde gerçekleştikleri için, yıldızı oluşturan madde sürekli olarak dışarı atılma talihsizliği ile baş başadır. Dev yıldızın anakol evresi boyunca bu şekilde dışarı saçılan madde, yıldızın kütlesinin sürekli azalmasına neden olur. Öyle ki, çok büyük yıldızlar anakol evreleri süresince 15-20 Güneş kütlesine eşdeğer gazı kaybedebilir. Anlayacağınız üzere dev yıldızlar aslında sürekli biçimde zayıflamaktadır. Bu şekilde çok büyük kütle kaybı yaşayan dev yıldızlara 150 Güneş kütlesindeki bir dev olan Eta Carinae örnek gösterilebilir.

Bu şekilde sürekli zayıflayan yıldız, eğer kırmızı dev aşamasına en az 7-8 Güneş kütlesi ile girmeyi başarırsa, sonu bir beyaz cüce olmaz. Bu yıldızın kaçınılmaz kaderi bir nötron yıldızına dönüşmektir.

Kırmızı dev evresine girmiş yıldızın çekirdeğinde hidrojen, helyuma dönüşerek tükenmiştir ve ışınım basıncı sona erdiğinden yıldız kütleçekimine yenik düşerek kendi kütlesi altında ezilmeye başlar. Bu ezilme çekirdeğin aşırı basınca ve ısıya maruz kalmasına neden olur. Aşırı basınç ve 100 milyon santigrat dereceyi geçen çekirdek sıcaklığı helyum reaksiyonunu başlatmak için yeterlidir.

Helyum reaksiyonu hidrostatik dengeyi ışınım basıncı lehine bozarak yıldızın genişlemesini sağlar. Artık kırmızı dev evresine girmiş olan yıldız şişer ve çapı büyük oranda artar. Ancak, yıldızın kütesi çok büyük olduğu için çekirdekteki basınç ve sıcaklık helyum reaksiyonunu yavaşlatacak kadar azalamaz. Helyum reaksiyonu hızla devam ederken çekirdek daha da ısınmasını sürdürür.

Betelgeuse45454545878

Kırmızı dev aşamasına gelmiş bir yıldızın parlaklığı çok artış gösterse de, şiştiği ve yüzey alanı çok genişlediği için yüzey ısısı 3-4 bin santigrat dereceye düşer. Bu nedenle rengi eskiden yüzey ısısının onbinlerce derece olduğu zamanlardaki gibi mavi-beyaz değil, kırmızımsı bir sarıdır.

 

Sonunda sıcaklık öyle bir aşamaya gelir ki, çekirdeğin dış çevresinde bulunan ve hiçbir zaman reaksiyona girmemiş olan hidrojen atomları birleşmeye başlarlar. Bu aşamada yıldızda iki türlü nükleer reaksiyon gerçekleşmektedir: Çekirdek birikmiş olan helyum, ve çekirdeğin dışını sarmalayan hidrojen. Çekirdekte hızla devam eden reaksiyon, helyumu hızla karbon atomlarına dönüştürmektedir. Bu arada çekirdeğin çevresindeki reaksiyon da hidrojeni hızla helyuma dönüştürür. Helyum hidrojenden daha ağır olduğu için üretilen helyum çekirdeğin çevresinde birikir ve çekirdekte devam eden helyum reaksiyonuna katılır. Aynı biçimde helyumun birleşmesi ile oluşan karbon da çekirdeğin merkezine çökerek birikmeye başlar. Yıldızın merkez bölgesi artık dıştan içe doğru hidrojen, helyum ve karbon’dan oluşan katmanlı bir yapıya bürünmüştür.

Bir süre sonra çekirdeğin ısısı ve basıncı merkezde biriken karbonu “ateşleyecek” seviyeye ulaşır. Karbonun reaksiyonu, helyum reaksiyonundan çok daha büyük bir enerji yayar. Bu yayılan enerji hem çekirdeğin ısısını, hem de dış kısımdaki helyum ve hidrojen reaksiyonlarının miktarını artırır. Karbon’un birleşmesiyle oluşan reaksiyon, Oksijen atomlarının üretilmesiyle sonuçlanır.

Oksijen, karbondan daha ağır olduğu için merkez bölgede birikmeye başlar. Yıldızımızın çekirdeği artık merkezde oksijen, onun üstünde sırasıyla karbon, helyum ve hidrojenin biriktiği bir yapıya bürünmüştür. Reaksiyonlar artık kontrolden çıkmış, yıldızın çekirdeğindeki sıcaklık 1 milyar santigrat derece sınırına aşmıştır. Kaçınılmaz olan gerçekleşir ve oksijen atomları da kendi aralarında birleşmeye başlarlar. Oksijen reaksiyonu, karbon reaksiyonundan çok daha fazla enerji açığa çıkarır.

Çekirdeğinde katman katman oksijen, karbon, helyum ve hidrojen reaksiyonları süren yıldızımız, artık çılgın bir aşamaya girmiştir. Oksijen birleşerek Neon elementini oluşturur. Neon çekirdekte birikir ve bir süre sonra o da reaksiyona girerek Magnezyum elementine dönüşür. Magnezyum da sürekli artan sıcaklık sonrasında artık kaçınılmaz olarak reaksiyona girer ve ortaya silisyum atomları saçılmaya başlar.

Yıldızımızın çekirdeği artık merkezde silisyum, onun üstünde sırasıyla magnezyum, neon, oksijen, karbon, helyum ve hidrojen reaksiyonlarının sürdüğü bir cehenneme dönüşmüştür. Bir süre sonra merkezdeki silisyum da reaksiyona girmeye başlayarak yıldızın kaçınılmaz kaderini belirleyecek olan demir atomlarına dönüşmeye başlar. Bugün yaptığımız hesaplara göre gökyüzünün ünlü yıldızı Betelgeuse bu dönemi yaşamaktadır.

550px-Evolved_star_fusion_shells

Ömrünün son aşamasına gelmiş olan dev yıldızın çekirdeği, her birinde bağımsız biçimde nükleer füzyonların sürdüğü katmanlı bir yapıya bürünür. Merkezde demir birikirken, onun üstünde sırasıyla silisyum, oksijen, neon, karbon, helyum ve hidrojen reaksiyonları gerçekleşir.

 

Artık yıldızın merkezinde demir birikimi gerçekleşmekte, üst katmanlarda da reaksiyon bütün hızıyla sürmektedir. Milyarlarca santigrat dereceyi bulan çekirdek sıcaklığı, bu reaksiyonların çok hızlı biçimde gerçekleşmesini sağlar. Bir süre sonra helyuma dönüşecek hidrojen tükenir. Ardından karbona dönüşecek olan helyum da tükenir. Peşinden karbon atomları da tükenirler. Sırasıyla oksijen, neon, magnezyum da tümüyle biter. En nihayetinde silisyum atomlarının tamamı da demire dönüşür. (Buradaki bitme tükenme, füzyonun bitmesi tükenmesidir. Bu elementler büyük bir çoğunlukla varlıklarını sürdürmeye devam eder.)

Burada yıldızımızın iç dinamikleriyle geçirdiği evrim sürecine bir ara verip, yukarıda anlattıklarımızın doğal sonuçları olan birkaç örneğe bakalım. Basında sıklıkla dile getirilen “en büyük yıldız”, “güneş’in 1000 katı büyük yıldız” şeklinde tanımlanan VY Canis Majoris, VY Cephei gibi ultra dev boyutlu yıldızlar tam da yukarıda yazdığımız süreçle meydana gelirler. Aslında bunlar, hidrojenleri tükenip helyum ve diğer elementleri yakmaya başlamadan önce 30-40 Güneş kütlesine sahip O-B tipi yıldızlardır. Kırmızı dev evresine girdiklerinde ise ürettikleri muazzam miktarda enerji bu yıldızları akıl almaz boyutlarda şişirir. Örneğin VY Canis Majoris, sadece 1 milyon yıl kadar önce, Güneş’in 20-25 katı çapa sahip mavi beyaz bir O-B tipi anakol yıldızıydı. Oysa şu anki büyüklüğü, Güneş’in yaklaşık 1.500 katı. Böylesi büyük kütleli bir yıldızın ne kadar şişebileceğini sanırım anlamışsınızdır.

Demir oldukça kararlı bir atomdur. Hatta evrendeki en kararlı atom nedir sorusunun cevabıdır. Yıldızın çekirdeğindeki sıcaklık ne kadar büyük olursa olsun demir atomları birleşemezler. Demirin birleşerek başka bir elemente dönüşmesi için dışarıdan çok büyük bir enerjinin verilmesi gerekir. Ancak yıldızda gerçekleşen nükleer reaksiyonlar bu enerjiyi sağlamak için yetersizdir. Üstelik, çekirdekteki tüm yakıt tükenmiş, her şey demire dönüşmüş, enerji üretimi artık durmuştur.

Enerji üretimi durduğunda, artık çekirdeğin kütle çekimine yenik düşerek kendi içine çökmesini engelleyen ışınım basıncı da sona erer. Kütle çekim ipleri yeniden eline alır ve yıldızın çekirdeğinin artık neredeyse tümünü oluşturan milyarlarca derece sıcaklıktaki demir sıkışmaya başlar.

Bu noktada üretilen muazzam enerji yıldızın dış katmanlarının büyük oranda şişirmiş, yıldızın çekirdek haricindeki yoğunluğu önemli ölçüde düşmüştür. Artık enerji üretmeyen çekirdek bir beyaz cüceden çok daha sıcak ve neredeyse onun kadar yoğundur. Ancak, bir sorun vardır: Çekirdeğin kütlesi Chandrasekhar limiti denilen kritik bir eşiğin üzerindedir. Chandresekhar limiti, 1.44 Güneş kütlesine denk gelir. Bu kütleye sahip bir cisim kendi üzerine çökmeye başladığında, beyaz cücelerde olduğu gibi sıkışmayı durduracak olan dejenere elektron basıncı etkili olamaz. Bu şu anlama gelir; sıkışma devam edecektir.

Çekirdeğin kütlesi oldukça büyük olduğu için, enerji üretimi durduğunda büzüşme çok hızlı biçimde olur. Öyle ki, bu büzüşme saatte 100 bin km’yi bulan bir hızda gerçekleşebilir. Yani yıldızın çekirdeği saatte 100 bin km hızla kendi içine doğru çöker. Demir atomları birbirine neredeyse değecek kadar yaklaşırlar. Elektron basıncı bu tehlikeli yakınlaşmayı önlemeye çalışsa da başarısız olur. Her bir elektron, atom çekirdeklerindeki protonlar tarafından yakalanırlar. Eksi yüklü elektronları yakalayan artı yüklü protonlar, bu durum sonucunda “yüksüz” nötronlara dönüşür. Çünkü eksi ve artı yükler (lise fiziğinden bildiğiniz gibi) birbirlerini etkisizleştirir.

Bu durumda yıldızımızın çekirdeği demirden oluşuyor deme ihtimalimiz kalmaz. Çünkü tümüyle nötronlardan oluşan bir yapı haline dönüşmüştür. Özetle, yıldız artık dev bir nötron topu, pratik anlamda dev bir atom çekirdeğidir.

supernova-2-stefan-kuhn

Yukarıda elektron basıncının çökmeyi durduramadığını söylemiştik. O halde yıldızın çöküşünü hiçbir şey durduramayacak diye düşünebilirsiniz. Ancak öyle değil; nötronlar birbirlerine çok yaklaştıklarında, birleşip iç içe geçmelerini engelleyen bir kuantum durumu söz konusudur. Nötron basıncı diyebileceğimiz bu durum sayesinde nötronların birleşmesi engellenir ve çökme sona erer. Çökmenin devam edebilmesi için çöken çekirdek kütlesinin daha büyük olması gereklidir.

Çekirdeğin bu ani çöküşü çok güçlü bir kütle çekimsel şok dalgası oluşmasına neden olur. Bu şok dalgası muazzam bir enerji halinde yayılır ve yıldızın dış katmanları olağanüstü büyük bir patlamayla uzay boşluğuna saçılır. Bu patlama üretilen enerji öylesine büyüktür ki, dışa saçılan dış katmanlardaki hidrojen, helyum, oksijen, neon, karbon gibi elementler çok büyük hızlarla çarpışarak birleşir ve üst üste birleşmeler devam eder. Bu sırada oluşabilecek demir atomları dahi başka atomlarla birleşmelerini sürdürürler. Sonuç; bugün hepimizin bildiği demirden ağır elementlerin oluşumudur. İşte bir süpernova patlamasının oluşum dinamikleri bu şekildedir.

Bu süpernova patlaması, yıldızın dış katmanlarını o kadar büyük hızlara ulaştırır ve ısıtır ki, çok büyük hızla ilerleyen bu gaz bulutları zaman içinde ışık yıllarını aşan çapa sahip bir bulut halinde çevreye saçılırlar. Tipik bir süpernova kalıntısının çapı 2-3 ışık yılını aşan boyutlara ulaşabilir. Ancak bulut genişledikçe seyrekleşir ve birkaç yüzbin yıl içinde artık gözle görünmez hale gelir ve nihayetinde galaksi içinde saçılarak gözden kaybolur.

Cassiopeia_A_Spitzer_Crop

En bilinen süpernova kalıntılarından biri olan Cassiopeia-A. Evrene saçılmış bu yıldız kalıntısının merkezinde artık bir nötron yıldızı veya kara delik yer alıyor.

 

Patlamanın boyutuna göre, bu saçılan parçacıklar çevredeki yıldızlar üzerinde de etkili olabilir. Ancak bu etki çoğunlukla “yıpratma” şeklinde değil, de radyasyon olarak kendini gösterir. Süpernova sonucu ortaya saçılan parçacıklar çok büyük enerjilere sahip oldukları için, eğer yaşam barındıran bir gezegenin “üzerine yağar” ise, buradaki hayata ciddi derecede zarar verebilir.

Hele ki, eğer süpernova patlaması yeterince büyük, yani hipernova olarak tabir edilen boyutlarda ise, yayılan gama ışınları böylesi bir gezegende hayatı tümüyle yok edebilir. Ancak gama ışınları yıldızın çekirdeğinden kutupsal halde yayıldığı için, bu ışının bir gezegenin üzerine denk gelme oranı düşer. Eğer bir gama ışın patlamasının kurbanı olan gezegende yaşıyorsanız, kendinizi tavlada sürekli “hep yek” atan şanssız biri gibi düşünebilirsiniz. Onca olasılık içinden size maalesef yek gelmiştir.

Nötron yıldızları her zaman için 1.44 Güneş kütlesinden büyüktürler. Kimi nötron yıldızları 2 Güneş kütlesinden daha büyük de olabilir. Bu büyük kütlelerine rağmen, tümüyle nötronlardan oluşmuş dev bir atom çekirdeğini andıran yıldız çekirdeğimiz, akıl almaz bir yoğunluğa ve sadece birkaç km çapa sahiptir.

10360538_562399753906508_3945272194761476548_n

Eğer bir nötron yıldızını alıp İstanbul boğazı üzerine koyabilseydik, büyüklüğünün sadece bu kadar olduğunu görecektik. Tabi pratikte bunu yapmanın hiçbir yolu yoktur. Bu kadar yakınımızda olan bu gördüğünüz küçücük nötron yıldızı, gezegenimizin tümünü saniyeler içinde parçalayarak kendi bünyesine katacaktır.

 

Dış katmanlari atılmış ve çıplak bir halde kalan ve tümüyle nötrondan oluşan yıldız çekirdeği, hala milyonlarca derece sıcaklığa ve muazzam bir manyetik alana sahip olup, manyetik kutuplarından X ışınları yayar. Büyük bir hızla dönen nötron yıldızlarının X ışını yayım ekseni (kutupları) eğer bize dönük ise, onu periyodik bir radyo kaynağı olarak algılarız. Nötron yıldızlarına “atarca” (pulsar) denmesinin sebebi de, atım (pulse) şeklinde yaydıkları bu periyodik radyo dalgalarıdır.

Nötron yıldızlarının kendi çevrelerindeki dönüş hızı, büyük bir hızla gerçekleşen çökme sırasında momentumlarını korumak zorunda oldukları için akıl almaz süratlere ulaşabilir. Sıradan bir nötron yıldızı için bu süre bir saniyeden, saniyenin binde birine kadar değişebir.

Bir santimetreküplü hacimdeki ağırlığı milyarlarca ton gelebilen bu sıkışık ve yoğun bir yapıya sahip olan yıldızın, kütleçekimi de çok büyük boyutlardadır. Sıradan bir yıldızın yüzeyindeki kaçış hızı, saniyede 100 bin km’nin üzerindedir. Yani, bir nötron yıldızının üzerindeyseniz oradan ayrılabilmek için saniyede 100 bin km hıza ulaşabilen bir aracınız olmalı. Tabi pratikte işler böyle yürümez, çünkü bu muazzam çekim gücü sizi bir sinek gibi ezmeye yeterlidir. Nötron yıldızları yakınındaki bir gezegen veya yıldızı kolayca yutabilir. Tabi bir yıldızı yutması, kütlesini büyük oranda artıracağı için ortaya yeni bir süpernova patlaması ve bir kara delik çıkabilir.

Nötron Yıldızı Pulsar

Nötron yıldızları, ilk oluştukları dönemde milyonlarca derecelik bir sıcaklığa sahip olabilirler. Ancak, her cisim gibi bu ısılarını zamanla kaybederek soğumaya mahkumdurlar. Yüksek dönüş hızları nedeniyle muazzam bir manyetik alana sahiptirler ve bu manyetik alan dönme ekseni boyunca çok güçlü bir radyo ışıması yapar.

 

Yukarıda anlattığımız süreçte, yıldız çekirdeğinin kütlesinin nötron basıncını yenemediği için çökmenin durduğundan sözetmiştik. Ancak, çöken çekirdeğin kütlesi yaklaşık olarak 3 Güneş kütlesi ve üstü ise, çökmeyi ne elektron basıncı, ne de nötron basıncı durduramaz. Çekirdek, sonsuz bir yoğunluk oluşturacak biçimde kendi içinde çöker. Bu çökmenin sonucunda ortaya çıkan şey ise, kütleçekiminden ışığın bile kaçamadığı bir kara deliktir.

Kara deliklerin kaçış hızları saniyede 300 bin km’den çok daha büyüktür. Ancak, bir karadeliğin yüzeyini belirlemememiz mümkün olmadığı için, karadeliğin çapı olarak belirlediğimiz sınır; ışık hızının bile kurtulmak için yeterli olmadığı mesafedir. Schwarzschild Yarıçapı şeklinde de nitelenen bu mesafeye “olay ufku” adı veriyoruz. Bir karadeliğin olay ufku olarak nitelenen uzaklığını aştığınız anda, artık kurtulmanız mümkün değildir. Eğer oraya kadar parçalanmadan varmayı başarmışsanız, bundan sonra olabilecek tek şey karadeliğin muazzam çekim gücüyle sizi parçalayıp yutmasıdır.

Güneş’in 3 katı kütleye sahip olan bir karadeliğin olay ufkunun yarıçapı yaklaşık 8.8 km, Güneş’in 5 katı kütleli bir karadeliğin olay ufku ise 14.5 km kadardır. Eğer kara delik daha büyük ise, örneğin 100 güneş kütlesine sahip ise, olay ufku 300 km’den başlar. Eğer Samanyolu’nun merkezindeki kadar büyük kütleli süper kara deliklerden bahsediyorsanız, olay ufku yüz milyarlarca km yarıçapında olabilir. Bunu belirleyen şey, karadeliğin kütlesidir.

Kara Delik Black Hole

Bir karadeliği göremeyiz, çünkü hiçbir ışınım yaymaz ve hiçbir ışınımı yansıtmaz. Ama eğer yakınında olup bakabilseydik, arkaplanında yıldızlardan gelen ışınımı büyük oranda kırıp deforme eden büyük siyah bir boşluğa bakıyor olacaktık.

 

Bu belirttiğimiz mesafeler, bir karadeliğe teoride yaklaşabileceğiniz en yakın sınırı ifade eder. Tabi bu teoridedir, çünkü buraya kadar yaklaşabilmek için ışık hızında hareket edebilen bir araca sahip olmalısınız. Yoksa, bizim dandik uzay mekiklerimiz bu karadeliğe sadece birkaç milyon km kadar yaklaşsalar bile gerekli kaçış hızına ulaşmaları mümkün olmaz. Aynı durum, nötron yıldızları için de geçerlidir. Şu anki teknolojimizin şartlarını çok zorlasak bile bir nötron yıldızına sadece birkaç yüzbin km yaklaşabiliriz. Tabi bu arada nötron yıldızından yayılan korkunç boyutlardaki radyasyon nedeniyle ölmediğinizi farzediyoruz.

Şunu belirtmek gerekir ki, kara deliklerin bir “yüzeyi” olup olmadığı belirsizdir. O nedenle olay ufku kavramı ile karadeliğin “kaçışın mümkün olmadığı” uzaklığını belirtirken, gerçekte söylediğimiz şey karadeliğin sınırları değildir. Kara delik, bu olay ufkunun merkezinde noktasal bir tekillik de olabilir, birkaçyüz metre çapında çok yoğun bir cisim de. Ancak, tekillik kavramının yaygın kabul gören yorumu; sonsuz yoğunluğa sahip sıfır hacimli bir kütledir. İşte tekillik dediğimiz kavram, bu belirsiz sonsuz yoğunluğu ifade eder ve bildiğimiz fizik kurallarının burada işlemesini beklemeyiz.

Bu muazzam çekim güçlerine karşın, hem nötron yıldızlarının hem de kara deliklerin “yıldız oldukları günden kalan” gezegenleri varsa ve süpernova patlaması sırasında hasar görmemişlerse, yörüngelerinde dolanmaya devam edebilirler. Eğer yeterince uzaktaysanız, bir karadeliğin ve nötron yıldızının sıradan bir yıldızdan farkı yoktur. Uzakta o kütleye sahip bir yıldız varmış gibi, gezegenimiz sorunsuz ve tehlikesizce yörüngesinde yol almayı sürdür. Bu arada illa ki bir karadeliğin üzerine düşen gezegenler için korkunç bir tehlike olduğunu düşünmeyi sürdürecekseniz size şu bilgiyi verelim: Bir gezegen, sıradan bir yıldızın üzerine düşer veya düşecek bir yörüngeye girerse de kaçınılmaz biçimde yok olur.

Nötron yıldızlarının muazzam bir hızla kendi çevrelerinde döndüğünü söylemiştik. Ancak hiçbir cisim sonsuza kadar momentumunu koruyarak böylesi hızlı dönmeye devam edemez. Nötron yıldızları çok yavaş bir biçimde yavaşlayarak dönerler. Kendi çevresinde saniyede 1 kere dönen bir nötron yıldızının dönüş hızı 100 yıl sonra 1.03 saniyede bir dönecektir. Bu şekilde on milyarlarca yıl boyunca yavaşlayan nötron yıldızları, sonunda bu çılgın dönüş hızından kurtulup, Güneş veya Dünya gibi makul hızlardaki bir dönüş periyoduna kavuşabilirler.

Sonuçta dev yıldızımız ister bir nötron yıldızına, ister bir karadeliğe dönüşsün, sonuçta sonsuza kadar varolamayacak. Nötron yıldızımız, milyar yıllar içinde soğuyarak gözle görülmez hale gelecek. Dönüş hızı düştüğü için birkaç yüz milyar yıl sonra artık radyo dalga boyunda da ışınım yayamaz olacak. Kara delikler ise, “hawking ışınımı” denilen bir olgu nedeniyle yüzlerce trilyon yılı bulabilecek zaman dilimleri içinde yavaşça buharlaşarak yok olacaklar.

Evrenin nihai kaderi, genişleme nedeniyle tüm maddenin dağılıp en temel parçacıklarına ayrışması mı olacak bilmiyoruz ama, sonsuz bir karanlığın yüzlerce trilyon yıl sonra evrene egemen olacağı konusunda görüş birliğine sahibiz.

Zafer EMECAN

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