GÖKADAMIZ SAMANYOLU GÖKADASI

Transkript

1 GÖKADAMIZ SAMANYOLU GÖKADASI

2 Gökadalar kütle çekimi ile birbirine bağlı yıldızlar, yıldızlararası gaz ve toz, plazma ve karanlık maddeden oluşan düzeneklerdir. Gökadaların barındırdığı birkaç milyon cüce gökada ile bir trilyon arasındaki yıldızlar ortak bir çekim merkezi çevresindeki yörüngede dönerler. Bunların yanı sıra gökadaların ayrıca yıldız kümeleri de içerebileceği saptanmıştır. Gökadalar genellikle biçimlerine (veya görsel biçim bilimine) göre sınıflandırılırlar. Bu açıdan 3 farklı tür bulunur: Eliptik gökadalar, sarmal gökadalar ve düzensiz gökadalar.

3 Samanyolu gökadasının merkezi doğrultusunda fotoğraf çektiğimizde daha fazla yıldız ve yıldız kümesiyle karşılaşırız. Geniş alanda gerçekten etkileyici bir görüntüdür. Bizim için en önemli gökada içinde yaşadığımız gökadadır, Samanyolu Gökadası. Spiral kollardan birinin yaklaşık olarak ortasında Güneş Sistemi miz yer alır. Bu nedenle karanlık bir gecede gökyüzüne baktığımızda içinde bulunduğumuz spiral kolu görebiliriz.

4 Birkaç yüz milyon yıldız içeren Samanyolu gökadası Ay ın olmadığı açık gecelerde gökyüzünü baştan başa kaplayan puslu parlak bir şerit olarak görünür.

5 Yıldız ışığının, yıldızlararası ortam tarafından soğurulması sönükleşme olarak bilinir. Gökada düzleminde yıldızlararası sönükleşme kiloparsek başına 2.5 kadirdir. Bir başka ifade ile, Dünya'dan 1 kpc uzakta, Samanyolu ndaki bir yıldızyıldızlararası sönükleşmeden dolayı 2.5 kez daha sönük görülür. Bu sönümleme dikkate alınmadığı zaman Güneş in yeri konusunda yapılan ilk aramalardaki gibi yanıltıcı sonuçlar alınır. Herschell (1780): Güneş Gökadanın merkezinde Kapteyn (1920): Güneş Gökadanın merkezinde ve Gökada 10 kpc çapında 2 kpc kalınlığında diskten oluşur.

6 Galaktik merkez doğrultusunda artan sönümlemeyi elimine edebilmek için gözlemler radyo dalga boylarında yapılır. Bu gözlemlerden elde edilen son veriler ise şöyledir: Galaktik disk 80,000 ışık yılı çapında, 2,000 ışık yılı kalınlığındadır. Gökada çekirdeği ~15,000 ışık yılı çapında küresel bulge (şişkin bölge) ile çevrilmiştir. Güneş Gökada merkezinden 23,000 ışık yılı uzaklıktadır.

7 Güneş in Samanyolu ndaki yeri

8 Bugün için, Gökadamıza ait altı tane bileşenden söz edilmektedir. Bunlar; İnce Disk KalınDisk Halo Şişkin Bölge Karanlık Halo Yıldızlararası ortamdır.

9 Karanlık halo ve yıldızlararası ortamın dışında bu bileşenlerde farklı türden yıldızlar bulunmaktadır. Halodaki yıldızlar, yaşlı ve metal bakımından fakirdir. Astronomlar bu yıldızları popülasyon II yıldızları olarak adlandırırlar. Halo çok az toz ve gaz ihtiva eder. Küresel kümeler ve RR Lyrae değişen yıldızları bu bileşende bulunmaktadır. Diskte bulunan yıldızlar ise, Güneş gibi genç ve metal bakımından zengin yıldızlardır. Bunlara popülasyon I yıldızları denir. Disk bileşeninde, çok miktarda gaz ve toz bulunur. Açık kümeler, emisyon nebulaları bu bileşenlerde bulunur.

10 Gökadamızın diskinin mavimtrak olduğu anlaşılmıştır. Çünkü, diskten gelen ışıkta genç ve sıcak yıldızların ışınımı hakimdir. Merkezdeki şişkin bölge popülasyon I ve popülasyon II yıldızlarının birkarışımını içermektedir. Bu bölge kırmızımtrak görülür. Nedeni ise, Gökadamızın bu bölgesinde daha soğuk kırmızı dev yıldızların bulunmasıdır. Gökadamızın düzleminde yıldızlararası toz, yıldızlardan gelen ışığı soğurduğuiçingökadamızın disk kısmının yapısının anlaşılması, radyo astronominin gelişmesine kadar beklemiştir.

11 Hidrojen evrende en bol bulunan elementtir. Hidrojen gazı gözlemlerinden Gökadamızın disk yapısı hakkında önemli ipuçları tespit edilmiştir. Hidrojen atomu, bir proton ve bir de elektrondan meydana gelir. Hidrojen atomu nötr halde yani elektronu temel seviyede iken, elektron ile aynı yönde (paralel) veya ters yönde (anti paralel) dönebilir.

12 Bir yönde dönen elektron herhangi bir etkiyle dönme yönünü değiştirebilir. Bu, atomun enerjisinde çok az bir değişime neden olur. Enerji değişimi az ise salınan elektromanyetik dalga uzun dalgaboyunda olur. Hidrojenin bahsedilen salması da 21 cm dalga boyunda yayınlanır.

13 21 cm lik bu radyo ışınımı, aşağıdaki şekilden de görüleceği üzere, Gökada diskinde 1, 2, 3 ve 4 noktalarındaki hidrojen bulutlarından gelmektedir. Gökadamızın farklı bölgelerindeki gazlardan gelen radyo ışınımları farklı dalgaboyları ile radyo teleskoplara ulaştığından, değişik gaz bulutlarını seçip ayırmak ve böylelikle Gökadamızın bir haritasını çıkartmak mümkündür. Gökadamızın 21 cm lik radyo gözlemlerinden, nötr hidrojen gazından itibaren, birçok yay biçiminde kollar çıkarılmıştır. Ayrıca, karbonmonoksit (CO) ihtiva eden molekül bulutlarındaki radyo gözlemleri, Gökadamızın uzak bölgelerinin haritasını çıkartmak için kullanılmıştır.

14 Bütün bu gözlemler, Gökadamızın spiral bir kola sahip olduğunu göstermektedir. Orion kolu: Güneş in bulunduğu kol Sagittarius kolu: Gökada merkezi doğrultusunda bir yerdedir. Bu kol, yaz aylarında Samanyolunun Scorpius ve Sagittarus takım yıldızları boyunca uzanan kısmına bakıldığında görülebilir. Perseus kolu: Kış aylarında görülebilir. Centaurus kolu Cygnus kolu

15

16 Spiral kollar, Gökadanın döndüğünü akla getirmektedir. Gökadamız dönmese idi, bütün yıldızlar Gökadamızın merkezine düşerdi. Hidrojen gazından yayınlanan 21cm lik radyo gözlemleri, Gökadanın dönmesi hakkında önemli ipuçları sağlar. Bu gözlemler, Gökadamızın katı bir cisim gibi değil diferansiyel olarak döndüğünü açık olarak göstermektedir. İsveçli Astronom Lindblad, Gökada merkezi etrafında yörüngesi boyunca Güneş'in hızının 250 km/sn olduğunu çıkarttı. Güneş bu hız ile Gökadamızın etrafını ancak 200 milyon yılda dolanabilir. Bu da Gökadamızın ne kadar büyüklükte olduğunu gösterir. Güneş'in Gökadamızın etrafındaki yörüngesini bilirsek, Gökadamızın kütlesini Keplerin üçüncü kanunundan hesaplayabiliriz.

17 Buradan Gökadamızın kütlesinin, Güneş'in kütlesinin 1.1x10 11 katı olduğu bulunmuştur. Bu kütle çok küçüktür. Çünkü Kepler kanunu, bize sadece Güneş'in yörüngesi içersindeki kütlesini verir. Güneş'in yörüngesinin dışarısındaki madde, Güneş'in hareketini etkilemez ve böylelikle Keplerin üçüncü kanununa yansımaz. Bugün, hala Gökadamızın gerçek sınırı tespit edilemedi. Mutlaka şaşırtıcı bir madde miktarı, Gökadanın halosunun çok ötesinde uzanan küresel dağılım halinde Gökadamızı kuşatmalı. Bu maddeden dolayı, Gökadanın toplam kütlesi en azından Güneş kütlesinin 6 x katı veya daha fazla olabilir. Gökadamızın halosunun ötesindeki bu madde çok karanlıktır. Bunun için bu bölgeye "Karanlık Madde" adı verilir. Bu bölgede yıldız yoktur, ve varlığı çekim kuvvetinin varlığından anlaşılmaktadır.

18 New Mexicodaki VLA radyo teleskobu ile elde edilen ayrıntılı radyo görüntülerinden Sgr A nın iki koldan ibaret olduğu görülmüştür. Sgr A Batı ve Sgr A Doğu. SgrA Batı, ısısal, diğeri ise ısısal olmayan ışınım yayınlar. Gökadamızın merkezi için birbirlerinden birkaç yay saniyesi açısal uzaklıkta olan iki aday vardır ve gerçek merkezin hangisi olduğu hala tartışılmaktadır: Sgr A: Sgr A batı kolunun merkezinde ısısal olmayan çok küçük bir kaynak. IRS 16: Kırmızıöte uydusu IRAS tarafından bulunan kaynak.

19 Gökadamızın merkez bölgesi. Birinci fotoğraf Gökadamızın 50 derece büyüklüğündeki alanına aittir. Ortadaki fotoğraf aynı alanın IRAS teleskobundan alınan görüntüsüne, ve üçüncü fotoğraf da kırmızıötede Gökadamızın merkezi bölgesine aittir.

20 Galaktik merkez bölgesinin (Sgr A) kırmızıöte haritası

21 Gerek merkezdeki spiral yapının oluşumunu açıklayabilen, gerekse yüksek hızlı gaz ve tozu Gökada merkezi etrafında tutan birşey olmalıdır. Yapılan dinamik hesaplardan 2 x 10 6 Güneş kütlesindeki bir cisim, bu gazın yıldızlararası uzaya uçup gitmesini engellediği ileri sürülmüştür. Bu da süper kütleli bir karadeliktir.

22 Karadeliğin kırmızıöte dalgaboylarında görüntüsü

23 Gökadamızın merkezinden 511 Kev ve 1.8 Mev mertebesinde Gama enerjisinin geldiği tespit edilmiştir. Bu 1.8 Mev lik Gama enerjisi Al 26 nın bozulmasına karşılık gelmektedir. Al 26 ağır bir elementtir ve süpernova patlaması sırasında meydana gelebilir. O halde Gökadamızın merkezinde bir süpernova patlaması olmuştur ve büyük bir olasılıkla patlama sonucunda da bir karadelik meydana gelmiştir.

24 Sonuç Bugün astronomlar hala Gökada merkezini daha iyi anlamakiçinaraştırmalarını sürdürmektedirler. Önümüzdeki yıllarda Dünya yörüngesine oturtulacak astronomik amaçlı uydular ile Gökadamızın merkezi ile ilgili gizemlerin çözülmesi hedeflenmektedir.