Geçtiğimiz günlerde yayınlanan şubat ayının, Ayın James Webb Uzay Teleskobu Fotoğrafı, NGC 2283 adlı sarmal galaksiyi bizlere gösteriyor. Bu galaksi, Canis Major (Büyük Avcı) takımyıldızında yer almakta ve yaklaşık 45 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunmaktadır. Barred (çubuklu) sarmal galaksi olarak sınıflandırılan NGC 2283’ün merkezi çubuğu, gevşekçe sarılmış sarmal kollarla çevrilidir.
Bu yeni görüntü, Webb’in Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) ve Orta Kızılötesi Enstrümanı (MIRI) gözünden NGC 2283’ü gösteriyor. Webb, bu görüntü için gerekli veriyi toplamak amacıyla NGC 2283’ü sadece 10 dakika inceledi; gerekli verileri ise farklı dört yakın kızılötesi filtreyle çekilen anlık görüntülerden oluşturdu. Bu filtreler, NGC 2283’ün parlayan yıldız popülasyonunun emisyonunu ve genç yıldızlar tarafından ısıtılan hidrojen gazı bulutlarının ışığını gözler önüne sermektedir. Ayrıca, poliaromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) olarak bilinen kirli moleküller de NIRCam tarafından taranan dalga boyu aralığında ışık yaymaktadır. Bu görüntüde, belirgin difraksiyon örüntüleriyle dikkat çeken büyük, parlak yıldızlar, NGC 2283 ile aramızda bulunan, kendi galaksimizin birer sakinleridir.
Webb’in NGC 2283’ün yeni görüntüleri, yakınlardaki yıldız oluşturan galaksilerde; yıldızlar, gaz ve toz arasındaki bağlantıları anlamaya yönelik gözlem programı (#3707) çerçevesinde toplanmıştır. NGC 2283, Webb tarafından bu program için incelenen 55 yerel galaksiden yalnızca birisidir. Bu programda araştırılan tüm galaksiler, tek tek yıldız kümelerini ve gaz bulutlarını görünür kılacak kadar yakın ve devasa yıldız oluşturan galaksilerdir.
Bu yıldız kümeleri ve gaz bulutları, galaksinin zarif sarmal kollarını öne çıkaracak biçimde tamamen ortada sergilenmektedir. Genç yıldızlar tarafından aydınlatılan yoğun gaz düğümleri, NGC 2283’te aktif yıldız oluşumunun bir kanıtıdır ve soğuk hidrojen gazını, parlayan yıldızlara dönüştürmektedir.
Aktif yıldız oluşumu gösteren galaksiler, sıklıkla çekirdek çöküşü süpernovaları adı verilen muazzam yıldız patlamalarına ev sahipliği yaparlar. Tam olarak iki yıl önce, 28 Ocak 2023’te, NGC 2283’te SN 2023AXU adı verilen bir süpernova keşfedildi. SN 2023AXU, Tip II süpernovası olarak bilinen türde bir süpernova ve bu tür Güneş’ten en az sekiz kat daha büyük bir yıldızın çekirdeğinin çökmesi ve ardından yıldızın dış katmanlarının geri sıçraması ve patlamasıyla meydana geliyor.
Yıldız oluşumu süreci gazı yeni yıldızlara dönüştürürken, süpernovalar bu döngüyü tamamlar. Bir süpernovanın patlaması, gazı yüzlerce ışık yılı uzağa savurabilir ki bu olay da oksijen ve sodyum gibi elementlerin yıldız oluşum bulutlarını zenginleştirmesini sağlar. Zamanla, süpernova ile zenginleşmiş gaz, yeni nesil yıldızlara dahil olur böylece galaksilerdeki gaz ve yıldız yaşam döngüsünü devam ettirir.
Metnin aslını ESA üzerinden aşağıdaki linkten okuyabilirsiniz.
Genel olarak bir objenin dış görünüşü şeklinde tanımlanan morfoloji terimi, gökadaların şekillerine göre sınıflandırılmasında da kullanılmaktadır. Baktıkça içimizi bir hoş eden birbirinden renkli ve çeşitli gökada şekilleri aslında bizlere görsel şölenden çok daha fazlasını sunuyor. Zira bir gökadanın kendine has morfolojisi zaman içinde kendine has yaşam hikayesi sonucu oluşuyor. Örneğin bir gökadanın ilkin nasıl doğduğu, komşularıyla ve çevresiyle nasıl etkileşime girdiği, karanlık madde içeriği, aktif galaktik çekirdek* yapısı ve barındırdığı türlü yıldız oluşumları morfolojisini yapılandıran en belirgin özellikleri oluyor.
Astronomlar inceledikleri gökadanın morfolojik sınıflandırılmasını aşağıda verilen kurallar dahilinde yapıyor:
1- Homojen veri kullanılması; örneğe ait tüm resimlerin aynı dalga boyunda ve derinlikte olması,
2- Sınıflandırma için incelenecek kriterin belirlenmesi; örneğe göre sarmallık miktarı, gökada merkezindeki yoğunluk vb.,
3- Kriterin fiziksel olarak önemli özellikleri temsil edebilmesi
4- Kriterin sınıflandırma sonucunun özgün ve belirsizlikten uzak olması amacına hizmet etmesi.
Hubble Düzeni
Çeşitli morfolojik sınıflandırma ekolleri olmakla birlikte en çok kullanılan ve en meşhur olanı Edwin Hubble’ın 1926’da ortaya attığı (Gérard de Vaucouleurs ile Allan Sandage ilerki yıllarda geliştirmiştir) Hubble Düzeni olarak bilinmektedir. Biçimi dolayısyla çatal (tuning fork) olarak da anılır. Bu sınıflandırmada gökadalar dış görünüşlerine göre Eliptik, Sarmal, Merceksi ve Düzensiz olmak üzere 4 ana gruba ayrılır.
Hubble Morfolojik Gökada Sınıflandırma Düzeni
Eliptik Gökadalar genellikle yaşlı yıldızlardan oluşan, düzenli bir ışık dağılımı gösteren ve farklı dalga boylarında bile hemen hemen aynı görüntüyü veren oval biçimli gökadalardır. Bu sınıflandırma düzeninde en solda E0-E7 arası değerlerle gösterilirler. E harfi şekli, yanına ekli sayı ise eliptiklik derecesini belirtir. 0 dairesel iken 7 oldukça basıktır.
Sarmal Gökadalar düz bir diskle birlikte bolca yıldız oluşumunun gözlendiği sarmal kollara ve galaktik şişkinliğe** sahip olmalarıyla bilinirler. Sınıflandırmada alt ve üst takıma ayrılırlar. Üst takım sarmal gökadaları gösterir. Çubuklu sarmal gökadalar ise alt takımda yer almaktadır. Sarmal gökadaların neredeyse yarısı galaktik şişkinliği kesen çubuksu yapılara sahiptir. S harfi sarmal anlamına gelir, sonraki harf ise sarmalların dağılımlarındaki değişimi simgeler. B harfi ise merkezden çubuk geçtiğini gösterir. Samanyolu Gökadası’nın SABbc türünde olduğu düşünülmektedir.
Merceksi Gökadalar Hubble çatalının tam ortasında, eliptik gökadaların bitip, sarmal gökadaların 2 dala ayrıldığı geçiş noktasında bulunmaktadır. Sınıflandırmada S0 ile gösterilirler. 0 sarmal kolların yer almadığını belirtmektedir. Merceksi gökada merkezinde galaktik şişkinliğe ve boydan boya disk benzeri bir yapıya sahiptir. Barındırdıkları disksi yapı sarmal şeklinde değildir ve çoğunlukla yeni yıldız oluşumu gözlenmemektedir. Şekil olarak eliptik biçimli gökadaları andırmaktadırlar.
Düzensiz Gökadalar belirli bir şekle sahip olmayan ve yukarıda verilen 3 sınıflandırmaya da uymayan gökadalardır. Gökadaların birleşme gibi etkileşimlere girerek bu tip şekiller aldıkları düşünülmektedir. Irr ile gösterilirler.
Düzensiz NGC 1313 Gökadası
Hubble sınıflandırmasına yapılan en önemli eleştirilerden biri: sınıflandırmanın sübjektif kabul edilmesi ve her gözlemcinin değerlendirmesine göre sonucun değişebilmesidir.
Bir diğer eleştiri ise sınıflandırmanın 2 boyutlu görüntülemeler üzerinden yapılması ve görüntünün alındığı açının sonuçlarda değişiklik oluşturabilmesi olmuştur. Ayrıca görsel sınıflandırmalar parlaklığı az ya da uzak gökadalar için güvenirliği azaltmakta ve farklı dalga boylarında farklı sonuçlar vermektedir. Tüm bu eleştirilere rağmen Hubble Düzeni gökadaların morfolojisinde hala en çok kullanılan ekol olma özelliğini korumakta, sınıflandırma sonuçları çoğunlukla gökadaların diğer fiziksel özellikleri ile tutarlılık göstermektedir.
De Vaucouleurs Sistemi
Kısaca Hubble Düzeni’nin 3 boyutlu versiyonu olarak tanımlanabilmektedir. Hubble Düzeni’ni geliştirerek sarmal gökadalar için yeni morfolojik karakterler tanımlamıştır. Bunlar:
Çubuk; SA (çubuksuz gökadalar), SB (çubuklu gökadalar), SAB (zayıf çubuklu gökadalar)
Halkalar; r (halkalı) ve s (halkasız) (Gökada içi ve dışı halkalar ile nükleer halkalar)
Lensler; l (iç) ve L (dış) lensler
Spiral Kollar; Hubble Düzeni’ndeki sarmal kolların sıkılığı ölçütü yanında kollardaki yıldız ve nebula yoğunluğu ile galaktik şişkinliği de göz önünde bulundurur.
Bunların dışında tarih boyu bir çok yeni morfolojik karakter tanımlanmıştır. Örneğin 1998’de van Den Bergh yıldız parlaklığına benzer bir sistem olan gökada parlaklığını morfolojik bir karakter olarak sunmuştur. Yıldızlar arası toz bulutu kümeleri, galaktik şişkinlik yapısı, yıldız oluşum tipleri ve gökada yıldız tayfları gökada morfolojisinde kabul edilen diğer karakterler olmuştur.
Günümüzde geleneksel optik gözlemler ile birlikte yapılan kızılötesi ve kırmızıya kayma gözlemleri ile, bilgisayar teknolojileri yeni bir çok morfolojik karaktere ve sınıflandırmaya gebeyken, Galaxy Zoo gibi halkın katılımına açık yüz binlerce veri içeren projelerin ise gökadaların sınıflandırılmasını ve morfolojilerinin anlaşılmasını kolaylaştırıp hızlandıracağı ümit edilmektedir.
*Aktif Galaktik Çekirdek: Aşırı parlaklığın üretilmediğini gösteren karakteristiklere sahip, elektromanyetik spektrumun en azından bazı kısımlarında normal parlaklıktan çok daha yüksek olan bir gökadaların merkezinde bulunan kompakt bölgedir.
** Galaktik Şişkinlik: Daha büyük bir oluşum içindeki sıkışık yıldızların oluşturduğu bölgeye verilen isimdir. Bu terim çoğunlukla sarmal gökadaların merkezinde bulunan yıldız gruplarını belirtir.
Sarmal gök adalar, yıldızlar ve çoğunlukla güzel şekillere sahip gazlar ile bu gazların meydana getirdiği sıcak genç yıldızlardan oluşan bükümlü şekle sahip yığınlardır. Şimdiye kadar keşfedilmiş olan gök adaların çoğu sarmaldır, diğer gök adalar ise çoğunluk olarak eliptik ve düzensiz şekilli olarak ikiye ayrılırlar.
3 Nisan 2013’de yayımlanan Hubble Uzay Teleskobu’nun çektiği bu Messier 74 fotoğrafı bize sarmal gök adaların evrenin en güzel ve fotojenik sakinlerinden biri olduklarını hatırlatıyor.
Samanyolu’na yakın olan gök adaların neredeyse %70’i sarmal. Yeni araştırmalar gösteriyor ki sarmal kollar kendi kendine yaşayabilen, ısrarcı ve gerçekten de şaşırtıcı bir biçimde uzun yaşayabiliyorlar.
Dünya’mızı ve Güneş’imizi de içine alan Samanyolu Gök Adası da sarmal gök ada örneğidir.
2010’da Hubble Uzay Teleskobu’nun yaptığı bir araştırmaya göre, bütün gök adaların neredeyse %72’sini sarmal gök adalar oluşturuyor.
Çoğu sarmal gök ada, merkezindeki şişkinlik etrafında disk şeklinde dönen yıldızlar bulundurur. Merkezindeki şişkinliği ise çok yaşlı, az ışık yayan yıldızlar oluşturuyor ve bir adet süper büyük kara deliğin de bulunduğu düşünülüyor. Sarmal gök adaların yaklaşık olarak üçte ikisi çubuklu, yani merkezinde çubuk biçiminde bir yıldız topluluğuna sahip olan ve sarmal kolları bu çubuğun uçlarından uzanan, gök adalardan oluşur; bizim Samanyolu Gök Adası da çubuklu sarmal gök adalara örnektir. Gök adaların sarmal kollarında çeşitli gazlar, tozlar ve parlayıp sönen genç yıldızlar bulunur.
Sarmal kolların nasıl şekillendiği hala bilim insanları arasında tartışma konusudur. Bir teoriye göre gök adanın kolları, diskin dış tarafında yol alan yoğunluk dalgalarından kaynaklanıyor. Gök adalar arasındaki karşılaşmaların o kadar yoğun dalgalara sebep olabileceğini ki daha küçük gök adaların daha büyük kütlelileri etkileyebileceğini söylüyor bu teori.
Sarmal gök adaların yaşlandıkça eliptik gök adalara dönüşeceği düşünülüyor ama eliptik gök adaların ne kadar sıklıkta bulunduğu bilinemeyen bir konu çünkü daha yaşlı, ışığı az yıldızlardan oluşan eliptik gök adaları saptaması çok daha zor.
Bilinen en geniş sarmal gök ada olan NGC 6872’nin kollarının en uzak noktaları arasında 522 bin ışık yılı uzaklık var ve bu Samanyolu Gök Adası’nın 5 katı büyüklükte olduğunu gösterir.
2017’de astronomlar 11 milyar yaşında olan A1689B11 isimli sarmal gök adayı keşfettiler. Bu keşfin bilim insanlarına gök adaların olağanüstü kaotik, karmakarışık disklerden nasıl olup da düzenli, ince disk biçimine eriştiklerini anlamak konusunda yardımcı olacağı düşünülüyor
