Galaksiler I: Evrenin Yapıtaşları

Görüş alanımızı tam anlamıyla kozmik ölçekte genişlettiğimiz zaman, çalışmalarımızın odağı dramatik ölçüde değişir. Gezegenler önemsiz hale gelir, yıldızlar ise yalnızca hidrojen tüketim noktaları haline ve galaksilerin adeta evrenin atomları haline geldiğini fark ederiz.

Evrende bizim galaksimizin ötesinde milyonlarca galaksi barındığını biliyoruz. Her biri gaz, toz, kara madde barındıran ve kütleçekimsel olarak birbirlerine bağlı olan, geniş yıldız topluluklarıdır. Evrenimizde çoğu galaksi Samanyolu Galaksisi’nden küçüktür, bazıları benzer boyutta, az sayıda galaksi ise daha büyüktür. Birçok galaksi bizim galaksimize benzer şekilde “normal” görünür ancak bazıları bizim galaksimizde şimdiye dek tanık olunanlardan çok daha enerjik olan patlama olaylarını barındırır. Böylesine aktif galaksilerin süper kütleli kara deliklerden güç aldığı düşünülmektedir.

Hubble’ın Galaksi Sınıflandırması

Görsel 1’de Dünya’mızdan 300 milyon ışık yılı uzaklığa uzanan geniş bir alan gösterilmekte ve görseldeki neredeyse her parça ya da nokta ayrı birer galaksiyi göstermektedir. Sadece bu görselde yüzlercesi görülebilmektedir. Astronomlar yıllar boyunca görseldekiler gibi milyonlarca galaksinin görüntüsünü elde etmeyi başardılar ve galaksiler bu gözlemler doğrultusunda basit bir şekilde görünüşlerine göre sınıflandırılmaktadır.

Galaksiler küçük bir teleskop yardımıyla bile yıldızdan kolaylıkla ayırt edilebilir. Bunun sebebi görünüş itibariyle belirsiz kenarlara ve uçlardan uzun bir şekle sahip olmalarıdır. Yalnızca fotoğrafa bakarak ifade edilmesi zor olsa da görseldeki ışık lekelerinden bazıları Samanyolu ve Andromeda gibi sarmal galaksileri göstermektedir. Ancak diğerleri kesinlikle sarmal değildirler (Diskler veya spiral kollar görülemez.). Galaksilerin uzaydaki tüm yönelimlerini hesaba kattığımızda dahi, galaksiler birbirlerinden farklı görünürler. Amerikalı astronom Edwin Hubble, galaksileri kapsamlı bir şekilde sınıflandıran ilk kişi olmuştur. Hubble, yeni tamamlanmış 2,5 metrelik optik teleskopla Mount Wilson, California’da 1924 yılında çalışıp gördüğü galaksileri; sarmal, çubuklu sarmal, eliptik ve düzensiz olmak üzere 4 farklı tipte sınıflandırmıştır. O günden beri pek çok düzenleme ve değişiklik yapılmış olsa da bugün hala Hubble’ın temel sınıflandırma şeması yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Sarmal Galaksiler

İçinde bulunduğumuz galaksi Samanyolu ve en yakın komşusu olan Andromeda sarmal galaksi olarak örnek gösterilebilir. Bu tipteki tüm galaksiler; sarmal kolların bulunduğu düz bir disk, yoğun bir çekirdek barındıran merkezi bir şişlik ve eski yıldızlardan oluşan soluk bir hale içerir. Bu tip galaksilerdeki yıldız yoğunluğu merkezdeki şişkin kısımda maksimumdur. Bu sebeple de sarmal galaksiler Görsel 2’de görüldüğü üzere çok farklı sayıda şekillerde olabilmektedir.

Hubble’ın şemasında, sarmal bir galaksi “S” harfiyle ifade edilip merkezindeki şişliğin boyutuna göre Tip a, b veya c olarak sınıflandırılır. Örneğin, Tip Sa bir galaksi maksimum boyutta merkezi şişliğe sahipken Sc tipi bir galaksi minimum boyuttakine sahiptir. Sarmal kalıbın sıkılığı büyük oranda merkezdeki şişliğe bağlıdır.  Tip Sa galaksiler daha sıkıca sarılmış, neredeyse dairesel sarmal kollara sahip olma eğiliminde olup tipik olarak daha açık kollara sahiptir. Bilakis Tip Sc galaksiler genellikle daha bol ve daha az belirgin sarmal yapıya sahiptir. Sarmal kalıp daha fazla açılmış hale geldikçe kollar da daha boğumlanmış ve kümelenmiş görünme eğiliminde olur.

Sarmal galaksilerin merkezlerindeki şişlik ve haleleri Samanyolu ve komşusu Andromeda’da olduğu gibi pek çok sayıda kızıl, yaşlı yıldız ve küresel kümeler içerir. Galaksilerden gelen ışığın çoğunu A-G tipi yıldızlar karşılar ve bu yıldızlardan gelen ışık genel olarak galaksiye beyazımsı bir parlaklık sağlar.

Samanyolu galaksisindeki disk gibi tipik sarmal galaksilerin düz diskleri de gaz ve toz bakımından zengindirler. Çoğu yıldızlararası maddeyi Sc tipi galaksiler içerirken Sa tipi galaksiler görece çok daha az yıldızlararası madde içerirler. Yıldızlar ise pek çok bulutsuyu ve yeni oluşmuş O ve B tipi yıldızları içeren sarmal kollarda oluşur.

Birçok sarmal galaksi Görsel 2’de görüldüğü gibi direkt olarak görülmez. Bunun sebebi gözlemcinin görüş hattına göre eğik olması ve sarmal yapılarının fark edilebilmesinin zorlaşmasıdır. Ancak yine de bu galaksileri sarmal olarak sınıflandırmak için sarmal kollar görmemize ihtiyaç yoktur. Gaz, toz ve yeni doğan yıldızlarıyla birlikte galaktik diskin mevcudiyeti yeterlidir. Örneğin Görsel 3’teki galaksinin ortasındaki düzlem boyunca görünen belirsiz tozdan oluşan net çizgi sayesinde o galaksinin sarmal galaksi olduğu anlaşılabilmektedir.

Çubuklu Sarmal Galaksiler

Çubuklu sarmal galaksiler, Hubble’ın galaksi sınıflandırmasındaki sarmal galaksiler kategorisinin bir varyasyonudur. Çubuklu sarmal galaksiler; merkezinden geçen ve şişliğin ötesine, diske uzanan uzun bir yıldızlararası madde çubuğuna sahip olmalarıyla normal sarmal galaksilerden farklılık gösterir. Sarmal kollar ise merkezdeki şişlik yerine çubuğun uçlarının yakınlarından çıkıntı yapar. Çubuklu sarmallar “SB” olarak kısaltılır ve aynı sıradan sarmal galaksilerde olduğu gibi merkezlerindeki şişliğin boyutuna bağlı olarak SBa, SBb ve SBc gibi kategorilere ayrılmaktadır. Yine aynı şekilde sıradan sarmal galaksilerde olduğu gibi çubuklu sarmallarda da galaksinin yapısının sıkılığı merkezdeki şişliğin boyutunla ilişkilidir. Bundan yola çıkılarak çubuklu sarmal galaksilerin varyasyonları Görsel 4’te görülebilir.

Astronomlar birçok zaman sıradan sarmal galaksiler ile çubuklu sarmal galaksiler arasında ayrım yapamazlar. Bunun sebebi iki galaksi sınıfı arasındaki fiziksel ve kimyasal benzerliklerdir. Bazı araştırmacıların bu iki sınıf arasındaki farkı görmezden bile geldiği olur. Ancak diğerleri ise sıradan sarmal ve çubuklu sarmal galaksiler arasındaki farklılıkları çok önemli olarak görmekte ve bu farklılıkların bu galaksi sınıflarının oluşum ve evrimsel aşamalarındaki temel farklılıkların sebebi olduğunu öne sürmektedirler.

Mevcut olan tüm kanıtlara bakıldığında içinde barındığımız Samanyolu Galaksisi’nin çubuklu sarmal bir galaksi ve yüksek ihtimalle de SBb tipi bir galaksi olduğu görünüyor.

Eliptik Galaksiler

Sarmal galaksilerin aksine eliptik galaksiler sarmal kollara sahip değildir ve aynı şekilde birçok durumda bariz bir galaktik diske de sahip değildir. Sarmallarla birlikte yıldız yoğunluğu merkeze gittikçe hızla artar. Eliptik galaksiler “E” harfi ile tanımlanır ve bu sistemler gökyüzünde ne kadar eliptik göründüklerine göre alt dallara ayrılır. En dairesel olan eliptikler E0, bir miktar daha düz biçimde olanlar E1 ve bu şekilde en uzun eliptik galaksilere kadar E7 olacak şekilde adlandırılır.

Eliptik galaksilerin içerdiği yıldızların hem boyutu hem de sayısı bakımından aralarında çok fazla fark vardır. En büyük eliptik galaksilerin Samanyolu Galaksisi’nden çok daha büyük olduğu görülmektedir. Bu devasa galaksiler yüz binlerce ışık yılı büyüklüğüne ulaşabilir, trilyonlarca sayıda yıldız içerebilirken cüce eliptikler birkaç ışık yılı çapında ve bir milyondan az sayıda yıldız içerebilmektedir. Bu şekilde pek çok farklılıkları; gökbilimcilere dev ve cüce eliptiklerin oldukça farklı oluşum geçmişleri ve yıldız içeriği ile farklı galaksi sınıflarını temsil ettiğini düşündürmektedir. Cüce eliptikler açık ara farkla en yaygın eliptik galaksi türüdür ve kendilerinden daha parlak muadillerinden bire on gibi bir oranda daha fazladır. Buna rağmen eliptik galaksilerin toplam kütlesinin çoğu daha büyük sistemlerdedir.

Sarmal kolların olmayışı eliptik galaksiler ve sarmal galaksiler arasındaki tek fark değildir. Çoğu eliptik galaksi ya çok az miktarda soğuk gaz ve toz içerir ya da hiç içermemektedir. Aynı zamanda eliptik galaksilerde birçok durumda genç yıldızlara dair veya devam eden yıldız oluşumuna dair bir kanıt yoktur. Bizim galaksimizdeki haledekine benzer şekilde eliptik galaksiler; çoğunlukla yaşlı, kızılımsı ve düşük kütleli yıldızlardan oluşmaktadır. Benzer şekilde eliptiklerde yine bizim galaksimizin diskinde olduğu gibi yıldızların düzenli, dairesel rotalar halinde hareket etmeyip halesinde olduğu gibi düzensiz, tüm nesnelerin rasgele hareket ettiği bir ortam vardır. Bazı dev eliptik galaksiler yıldızların oluştuğu gaz ve toz diskleri içerdikleri dolayısıyla bu genel ifadelerin istisnası olma özelliği taşır. Gökbilimciler bu sistemlerin gaz bakımından zengin galaksilerin çarpışmaları sonucu oluşabileceğini düşünmektedirler. Gerçekten de galaktik çarpışmalar bugün gördüğümüz birçok sistemin görünümünü belirleme noktasında önemli bir rol oynamış olabilir.

Merceksi Galaksiler

Merceksi galaksiler temel olarak bir eliptik ve sarmal galaksi arasında geçiş durumunda bulunan bir galaksi türüdür. Görünüş itibarıyla bu galaksiler sarmal kollardan yoksun olup sarmal galaksilere benzer. Bununla birlikte bu galaksiler bir çekirdek ve halkaya sahiptir ve bu çekirdek sıradan sarmal galaksilerinkine kıyasla çok daha önemli bir büyüklükte olmaktadır. Bu tür iki galaksi Görsel 5’te gösterilmektedir.

Merceksi galaksiler yıldızlararası maddenin çoğunu tüketmiş veya kaybetmiş oldukları dolayısıyla çok az sayıda devam eden yıldız oluşumuna sahip disk galaksilerdir. Ancak disklerinde önemli miktarda toz tutabilir. Sonuç olarak çoğunlukla yaşlanan yıldızlardan oluşur. Yapısal farklılıklara rağmen merceksi ve eliptik galaksilerin her ikisi de evrenin yerel kısmında pasif olarak gelişen erken tip galaksiler olarak kabul edilebilir.

Düzensiz Galaksiler

Hubble tarafından tanımlanan son galaksi sınıfı olan düzensiz galaksiler, görünümleri diğer galaksi sınıflarının görünümlerine uymadığı için bu şekilde adlandırılmaktadır. Düzensiz galaksiler; yıldızlararası madde ve genç, mavi yıldızlar bakımından zengin olma eğilimindedir. Ancak isimlerinden de anlaşıldığı üzere sarmal kollar ve merkezi şişlik gibi düzenli yapılardan yoksundur. Düzensiz galaksiler Irr I ve Irr II olmak üzere iki türe ayrılır. Irr I tipi düzensiz galaksiler genellikle şekilsiz sarmallar gibi görünmektedir.

Düzensiz galaksiler, sarmal galaksilerden küçük ancak bazı cüce eliptik galaksilerden de büyük olma eğilimindedir. Tipik olarak düzensiz galaksiler, 100 milyon ile 10 milyar arası yıldıza ev sahipliği yapmaktadır. Cüce eliptik ve cüce düzensiz galaksiler yaklaşık olarak eşit sayıda meydana gelip birlikte evrendeki galaksilerin büyük çoğunluğunu oluştururlar ve genellikle daha büyük bir ana galaksinin yakınında bulunur.

Hazırlayan: Serdar Kutluer

İTÜ Astronomi Kulübü Üyesi

Kaynak:

  • Chaisson, E., McMillan, S. (2008), Astronomy Today, San Francisco CA: Pearson Addison-Wesley.

Yorumlar kapatıldı.

WordPress gururla sunar | Theme: Baskerville 2 by Anders Noren.

Yukarı ↑