[Bostandere]

5) Neden galaksilerin farklı tipleri mevcuttur?

Galaksiler gösterdikleri fiziksel yapıdan dolayı iki ana grupta toplanır. Bunlar “eliptik” ve “spiral” tipte olanlardır (Şekil 2 ve 3). Henüz eliptik galaksiler ile spiral galaksilerin oluşum mekanizmalarını açıklanamamaktadır. Bugün bu yapıların, galaksilerin oluşumu esnasında yeni doğan yıldızların uyguladıkları çekim kuvvetiyle oluştuğu düşünülmektedir.

Gökyüzüne gözlediğimiz bir galaksi, büyük patlamadan arta kalan maddenin soğumasıyla meydana gelmiştir. Galaksiyi meydana getiren gaz yavaşça çökseydi ve küçük bir dönme hızına da sahip olsaydı dönen disk haline dönüşürdü. Bunun bir spiral galaksi olması ancak, gazın iç etkileşmesi sonucunda, enerji kaybetmesi ile mümkündür. Bu oluşum uzun zaman gerektirir. Galaksiyi meydana getiren gaz, ilkel galaksinin çöküşü tamamlanmadan önce, hızlı bir şekilde yıldızlara dönüşürse ve bu yıldızlar da birbirleri ile zayıf bir şekilde etkileşirse, bu sefer de bir eliptik galaksi meydana gelir.

Bazı astronomlar, bu olay için daha genel bir anlatımı tercih ederler. Bir küresel galaksinin meydana gelmesi için, hızlı yıldız oluşumunu içeren bir prosese gereksinme vardır; gazdan ibaret ilkel bir galakside hızlı yıldız oluşumu veya önceden oluşmuş iki spiral galaksinin çarpışması gibi... Küresel galaksiler herhangi bir şeydirler fakat mükemmel küreler ve bunların görünüşteki benzerliği, oluşumlarına ait delilleri içeren birçok fiziksel farkın görünmesine olanak vermiyor. Örneğin, ekseni etrafındaki dönmesi, Samanyolu’nun küresel yapıdaki “şişkin bölgesi” ni düzleştirmiştir. Bu şişkin bölge, yaz gecelerinde, Samanyolu’nun şerit halindeki parlak bölgesinin Akrep takımyıldızına doğru uzantısı şeklinde görülebilir. Bununla beraber, bazı düzleşmiş eliptik galaksiler eksenleri etrafında hiç dönmezler. Bunun yerine eliptik galaksiler, içerdikleri yıldızların üç boyutlu uzaydaki rasgele hareketlerinin etkisi ile şekillenirler. Astronomlar küresel (sferoidal) galaksilerin, bu biçimlerine nasıl geldiklerinden veya evrensel zaman ölçeğinde bu kararlı durumlarında kalıp kalmayacaklarından tamamen emin değillerdir.

Küresel yapılar (sferoidler) dinamik bakımdan “sıcak” yıldız sistemleri iken, disk galaksileri dinamik bakımdan soğukturlar; bunun anlamı, disk galaksilerindeki yıldızların üç boyutlu hareketlerinin önemsiz olmasıdır. Dalgalar, diski yalayıp geçtikleri zaman, soğuk yapılar kararsızlık gösterirler. Gerçekten, spiral disklerin çoğunun kararlılık sınırında oldukları görülüyor ve bundan dolayı spiral kol veya bar bakımından zengindirler. Bu kollar veya barlar, galaksi diskine çok miktarda gaz toplar. Bu gazlar da daha sonra birçok yıldıza dönüşür; büyük kütleli parlak yıldızlar da birçok yıldıza dönüşür; büyük kütleli parlak yıldızlar da bunlar arasında yer alır. Bu durum, galaksilerin spiral kollarının çok net olarak görülmesini açıklar; Canes Venatici’deki girdap gibi...
6) Galaksilerin merkezlerinde canavarlar mı saklanıyor?

Çoğu galaksinin merkezinde, son derece yoğun yıldız kümeleri bulunur. Galaksilerin çekirdekleri küçük, yaklaşık 1 ışık yılı genişliğinde olmakla beraber inanılmayacak derecede büyük yıldız yoğunluklarına sahiptirler. Örneğin Andromeda galaksisinin merkezindeki yıldız yoğunluğu, Güneş civarındaki yıldız yoğunluğundan bir milyon kez daha fazladır. Galaksimizin merkezi doğrultusundaki toz görüşümüzü engellemeseydi Galaksimizin merkezi, parlaklığı sıfır kadir olan (gökyüzünde kış aylarında gördüğümüz Vega yıldızı gibi) bir yıldız gibi ışıldayacaktı. Astronomlar Galaksinin merkezini, yine Galaksimizin merkezine yakın bir gezegenden gözleselerdi, gökyüzünün yıldızlarla dop dolu olacağını ve diğer galaksileri de neredeyse gözlenemiyor olacağını göreceklerdi.

Galaksilerin merkezlerine doğru gidildikçe, gaz miktarında ve yıldız sayısında bir artış olduğu gözlenir. Galakside meydana gelen evrimle yıldızlar ve gaz, zamanla galaksinin merkezine doğru toplanır ve bugün galaksilerin merkezlerinde gözlenen zengin yıldız toplulukları oluşur.

Gözlenen çoğu galaksinin merkez bölgesi yoğun yıldız topluluklarından oluşmakla beraber, bütün galaktik merkezler yukarıda anlatılan yol ile meydana gelmez.


Canes Venatici takımyıldızında bulunan NGC 4151 ve Cetus takımyıldızında bulunan M77 gibi yakın parlak galaksiler, normal galaksilerde üretilen enerjiden daha fazlasını üretirler (Şekil 4). Bunun yanı sıra bir trilyon yıldız içeren normal bir galaksinin ürettiği enerjiden yüz kez kat fazlasını üreten bir başka kozmik cisim ise kuazarlar olup normal bir galaksinin merkezi boyutlarındadır.

Astronomlar aktif galaksilerin ve kuazarların nasıl enerji ürettiklerini ancak öğrenmeğe başlamışlardır. Çoğu astronom bu tip galaksilerin merkezlerinde büyük kütleli bir kara delik bulunabileceğini düşünmektedir. Eğer galaksilerin merkezlerinde büyük kütleli kara delikler bulunuyorsa, kara deliklerin o müthiş çekim kuvveti ile çevresinde bulunan gazı ve yıldızları kendisine çekerek bir enerji kaynağı üretiyor olabilirler. Bu düşünce de kuazarlar ile aktif galaksilerin yayınlamakta olduğu büyük enerji miktarını açıklayabilir.

Kara delikler üzerinde yapılan astronomik araştırmalar günümüzün en popüler konusunu oluşturmaktadır. Astronomlar, Hubble Uzay Teleskobunun sağlamış olduğu yüksek ayırma gücü ile yakın galaksilerin merkezlerinde kara delik arayışlarını sürdürmektedirler. Bu araştırmalar sayesinde bilim adamları kara deliklerin nasıl oluştuklarını ve davranışlarını daha iyi anlayabileceklerdir.


7) Samanyolu Galaksisine ne olacak?

Galaksiler değişir. Galaksimizde bulunan gaz yıldız şekline dönüşebileceği gibi yine yıldız halinden gaz haline dönüşebilir. Bu durumu en iyi bir yıldızın evrimini inceleyerek anlayabiliriz. İlkel yıldızın çökmesiyle meydana gelen yıldızlar, evrimlerinin sonlarında kütlelerinin büyük bir kısmını yıldızlararası ortama atarak beyaz cüce, nötron yıldızı veya bir kara delik olarak yaşamlarına son verirler. Büyük bir olasılıkla Samanyolu galaksisinde bulunan yıldızlararası gaz bu dönüşümler sonucu tükenecektir. Böylece Galaksimizde yeni yıldızlar meydana gelmemekle beraber mevcut olan yıldızlar da yavaş yavaş yaşlanacaktır. Yaklaşık bir milyar yılın birkaç 10 katı kadar zaman içinde, yıldızları yaşlandığında Galaksimizin parlaklığı yavaşça azalacaktır. Astronomlar halen diğer galaksilerde bulunan yıldızların kalıntılarını kataloglamaktadırlar. Bunlara en iyi örnek, Loe takımyıldızında bulunan M105 ile Virgo takımyıldızı da bulunan M84 gibi gaz içermeyen eliptik galaksilerdir. Yakıtla beslenmeyen kara delik ile aktif galaksi çekirdekleri, yıldız oluşumlarının durmasıyla güçlerini yitireceklerdir. Bu durumda galaksilerde bulunan gaz tükenince, bu galaksiler zamanla gözden kaybolacaklar mı?

Galaksiler, diğer galaksilerle veya çevrelerinde bulunan gaz ile etkileşerek şiddetli bir şekilde değişimler gösterebilirler. Normal galaksiler çevrelerinde bulunan cüce galaksilerle birleşerek galaksi içinde yeni yıldızların oluşmasını sağlayabilirler. Böyle bir durum gelecekte Samanyolu Galaksisi için de geçerli olacaktır. Uydu galaksimiz olan Macellan Bulutsuları birkaç milyar yıl sonra Galaksimiz ile birleşerek yeni yıldızların oluşumuna sebep olacak ve yeni bir yıldız popülasyonu meydana gelecektir.

Galaksilerin nasıl evrimleştiğini anlamak gelecek yıllarda astronomlar için en önemli konuyu oluşturacaktır. Milyarlarca yıl yol kat ederek gelen ışık, uzak galaksilerin geçmişteki halini öğrenmemizi ve düşüncelerimizin doğruluğunu gözlemlerle kontrol etmemizi sağlar. Böylece teorik olarak düşünülen bazı fikirler bu gözlemler sayesinde test etme olanağını bulmaktayız. Hele hele evrenin ilk oluştuğu zamanlara ait kozmik gökcisimlerinden olan kuazarlardan gelen ışık, kozmoloji ile uğraşan teorisyenler için çok önemlidir. Gelecek yıllarda, teknolojideki yeniliklerin astronomiye daha da yansıyarak daha güvenilir bilgiler alınacak olması galaksilerin gizemleri hakkında bizlere daha iyi bilgiler sağlayacaktır.