Genç Evrende Alışılmadık Galaksiler

December 19, 2009

 

Doğanın bize sunduğu en harika olanaklardan biri kuşkusuz, ışığın sonlu bir hıza sahip olması nedeniyle gökyüzüne baktığımızda zamanda yolculuk yapabiliyor olmamız. Saniyede yaklaşık 300 000 km hıza sahip ışık parçacıkları(foton) evrenin derinliklerinden milyarlarca yıl önce yola çıkıyorlar ve bizler de günümüzde teleskoplarımızı ve dedektörlerimizi gökyüzüne yönelttiğimizde onları toplayıp geçmişteki görüntülerini oluşturabiliyoruz. Astronomi biliminin büyük bir kısmı, kozmolojinin ise nerdeyse tamamı bu kavram üzerine kurulu… Evrende ne kadar derine bakarsak zamanda o kadar geriye bakmış olacağımızdan kolay bir mantıkla evrenin derinlerinde bir yerlerde ilk zamanlara ait ipuçları bulabileceğimizi çıkarabiliriz. İşte biliminsanlarının uzaydaki Hubble teleskobu ve yeryüzündeki büyük Gemini ve Keck teleskopları ile yapmaya çalıştıkları tam da bu! Fakat alınan görüntüler pek de tahmin edildiği gibi değil!

Evrende zaman yolculuğu yaparak ilk zamanlara dair bilgiler alabileceğimizi evrenin sonlu bir yaşının olduğunu kabul ederek biliyoruz.(Bu kabulün dayanakları için diğer makaleme göz atabilirsiniz) 13,7 milyar yıl önce bilinmeyen bir mekanizma ile oluşan evren, zaman geçtikçe çeşitli aşamalardan geçerek günümüzdeki haline geldi. İlk başta milyarlarca derece sıcaklıkta, yoğun bir gaz halinde olup yavaş yavaş soğuyarak günümüzdeki yıldız ve galaksilerin oluşabilecekleri ortam oluştu. Büyük Patlama’dan yaklaşık 200 milyon yıl sonra ilk yıldızlar, onu takip eden 1 milyar yıl sürecinde ise ilk galaksiler oluşmaya başladı. Evrendeki büyük ölçekli yapıların oluşum süreçleri astrofizik ve kozmolojide en hareketli konulardan biri ve her geçen gün konu hakkında yeni şeyler öğrenmeye devam ediyoruz.

Biliminsanları yukarıda bahsettiğim kaygılarla yakın zamanda teleskoplarını evrenin derinliklerine, bizden 11 milyar ışık yılı ötede bulunan genç galaksilere çevirdiler. Evrenin oluşumunun üzerinden daha 3 milyar yıl geçmeden ışınlarını uzaya saçan bu galaksilerin görüntülerini modern teleskoplarımızla rahatlıkla elde edebiliyoruz. Fakat alınan görüntülerde göze çarpan galaksiler biraz garip! Günümüzdeki galaksilerden 5 kat küçük olmalarına rağmen kütle olarak hemen hemen aynılar. Bir uçtan diğer uca 5000 ışık yılı çapında olan bu yapılar içlerinde Samanyolu ile karşılaştırılabilecek kadar büyük, 200 milyar Güneş kütlesi, kütleye sahip… Bu galaksiler nasıl oluştu ve daha zor bir soru bu galaksiler günümüzdeki daha büyük galaksilere nasıl bir evrim sonucunda dönüştü?

Solda Samanyolu(Milky Way) ve sağda bahsedilen küçük ve yoğun galaksinin karşılatırmalı görüntüsü (Kaynak : HubbleSite)

Bu tip sıkışık galaksilerle yakın çevremizde karşılaşmadığımızı belirten uzmanlar gördükleri şeyin ileride büyük bir galaksinin kalabalık ve yoğun çekirdeği olacak merkez bölge olduğunu düşünüyorlar. Bilindiği gibi günümüzde galaksilerin merkez bölgelerinde çok yoğun bir yıldız nüfusu ve süper-dev karadelikler bulunuyor.(Samanyolu’nun merkezindeki karadelik hakkındaki makale için tıklayınız) Bu düşünceye göre galaksilerin merkezleri, dev karadelikleriyle birlikte ilk olarak oluştular; ardından yavaş yavaş genişleyerek ve çarpışmaların etkisiyle günümüzdeki şekli aldılar.

Hubble tarafından geçen yıl yayınlanan bu görüntüde bizden 11 milyar ışık yılı ötede bulunan çapları 5ooo ışıklı kadar olan yoğun galaksiler görülüyor. Küçük olmalarına rağmen günümüz sliptik galaksileri kadar kütleye sahip olmaları kafa karıştırıyor…(Kaynak : HubbleSite)

Bu galaksilerin nasıl oluştuğuna dair bir düşünceye de geçen yıl benzer bir çalışmanın duyurusunda yer verilmişti. “Erken evrende karanlık madde ve hidrojen gazının etkileşimi sonucunda böylesine yoğun ve alışılmadık galaksiler oluşmuş olabilirler” deniyordu açıklamada. Evrenin %25′ini oluşturduğu düşünülen ve normal madde ile etkileşime girmeyen bu “egzotik” maddenin güçlü kütle çekimsel etkisiyle kapana kısılan hidrojen gazı sıkışarak hızlı bir şekilde yıldız oluşum sürecine girmiş olabilir.

Bir sanatçının gözüyle böyle yoğun bir galakside bir yıldızın çevresindeki gezegenden gökyününün nasıl görünebileceğine dair bir çizim (Kaynak : HubbleSite)

Astronomlar bu galaksiler ve daha da erken yapılar hakkında bilgiler edinmek için daha da derinlere bakmaları gerektiğini söylüyorlar. Geçtiğimiz aylarda yapılan servis görevinde Hubble’a yerleştirilen Geniş Alan Kamerası 3′ün(Wide Field Camera 3) bu gibi gözlemleri daha da detaylı hala getirmesi ve bu nispeten karanlık erken evreni aydınlatması bekleniyor.

Kaynak : HubbleSite     Deliormanlı


Gökyüzünü Kızıl Ötesinde Taramak : VISTA

December 19, 2009

 

Astronomi alanında yapılan çalışmalar on-yirmi yıl öncesine kadar teleskop zamanları alınarak, belirlenen hedeflere yönelip tek tek veriler alınarak gerçekeleştiriliyordu. Zamanla bilgisayarların işlem gücünün artması ve robotik teleskop teknolojilerinin de ilerlemesiyle yavaş yavaş belirli zaman aralıklarına yayılmış gökyüzü tarama projeleri yapılmaya başladı. Gökyüzünün belirli bir bölgesi seçilip bu alan uzun zaman boyunca sürekli gözlenerek çok detaylı veriler elde edilebiliyor, ardından bu veriler tüm dünya ile paylaşılarak herkesin üzerinde çalışması sağlanabiliyor. İlk başlarda, hali hazırda tek tek gözlemler yapılan teleskopların çalışma zamanlarının bir kısmı gökyüzü taramalarına ayrılıyorken artık bütün çalışma programı taramalara adanmış teleskoplar kuruluyor. Elde ettiği ilk görüntüleri yayınlanan Avrupa Uzay Ajansı’nın VISTA Gökyüzü Tarama teleskobu da işte bu teleskoplardan biri…

Telif Hakkı: ESO/Y. Beletsky

4.1 metrelik dev aynası ile Avrupa Uzay Ajansı ESO’nun Şili-Atacama çölündeki Paranal gözlemevinde yer alan VISTA teleskobu kızılötesi dalga boyunda çalışıyor. Bizim gözlerimizin algılayabildiği görünür ışıktan daha büyük dalga boyuna sahip olan kızılötesi ışınlar evrende genelde soğuk veya gaz ve toz bulutlarının arkasına saklanmış cisimleri ayrıca evrenin genişlemesi nedeniyle yaptığı ışıma kızılötesine kaymış cisimleri gözlememize yardımcı oluyor. (Hatırlarsanız bundan önceki yazımda bahsettiğim erken evrene ait görüntünün kızılötesinde olmasının sebebi son saydığım nedenden yani evrenin genişlemesiyle galaksilerin yaydıkları ışığın kızılötesine kaymasıydı.) Üzerinde bulunan 67 megapixellik kamerası bir taraftan çok yüksek çözünürlüklü görüntüler elde ederken aynı zamanda geniş bir görüş alanına sahip olduğundan bulutsular gibi geniş bir alana yayılmış bölgeleri kolaylıkla görüntüleyebiliyor.

ESO, VISTA teleskobunun ilk gözlemlerinden elde edilen üç tane muhteşem fotoğraf yayınladı ve herbiri teleskobun gücünü gözler önüne seriyor.

Telif Hakkı: ESO/J. Emerson/VISTA. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

İlk fotoğraf Avcı takımyıldızında bulunan Alev Bulutsusunun muhteşem görüntüsü. Görünür ışıkta bulutsunun merkezi gaz bulutları nedeniyle görünmezken kızılötesi dalga boyunda merkezdeki genç yıldız kümeleri gözler önünde. Fotoğrafın ortasının hemen altında yansıma bulutsusu NGC 2023, sağ altta ise ünlü At Başı Bulutsusu görülüyor. Fotoğrafın sağ üst bölgesindeki parlak yıldız Avcı’nın kuşağındaki parlak üç yıldızdan biri.

Telif hakkı: ESO/VISTA

İkinci fotoğraf galaksimiz Samanyolu’nun merkezinin bir görüntüsü. Karşılaştırmak amacıyla sol tarafta görünür dalga boyunda elde edilmiş bir görüntü, sağ tarafta ise VISTA tarafından elde edilmiş kızılötesi bir görüntü bulunuyor. Sağdaki fotoğrafta kızılötesi ışınların galaksi merkezindeki yoğun gaz bulutlarının içinden kolaylıkla geçebilmesi sebebiyle çok daha fazla yıldız olduğu görülebiliyor.

Telif Hakkı: ESO/J. Emerson/VISTA. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

En son fotoğraf ise Samanyolu’nun içinde bulunduğu Yerel Galaksi Kümesine en yakın kümelerden olan Fornax galaksi kümesinin etkileyici bir görüntüsü. Farklı yapılarda galaksilerden oluşan küme kütle çekimiyle birbirine bağlı durumda.

VISTA şu an için en büyük gökyüzü tarama teleskobu olma özelliğini taşıyor ve elde ettiği bu görüntüler önümüzdeki yıllarda kızılötesi dalga boyunda büyük gelişmeler kaydedileceğinin bir göstergesi.

Kaynak : ESO  Deliormanlı…


Benzer bir Güneş Sistemi Bulmaya Doğru…

December 19, 2009

 

Dün Twitter üzerinden “küçük yeşil adamları” bulmaya gittikçe yaklaştığımızı belirtip yeni duyurulan 6 Güneş Sistemi dışı gezegen keşfini paylaşmıştım. Konuyla ilgili bugün okuduğum bir çok kaynak bu keşfin gerçekten Güneşdışı gezegen araştırmalarında Dünya benzeri bir gezegen bulma yolunda çok önemli bir adım olduğunu vurguluyor. Peki yapılan keşif tam olarak neydi?

Güneşdışı bir gezegenin hayali çizimi (Kaynak : Gezegenavı)

Duyurulan 6 yeni gezegen keşfi, Gezegenavı sitesine göre şu anda sayıları 400′ü aşmış Güneşdışı gezegen keşifleri arasında artık çok da alışılmadık değil, fakat bu seferki durumu özel kılan gezegenlerin etrafında dolandıkları yıldızların Güneş’e çok benzemeleri, hatta başka bir deyimle ikiz Güneş’ler olmaları. Duyuruya konu olan ilk yıldız Başak takım yıldızında çıplak gözle dahi görülebilen 61 Virginis yıldızı. Bize uzaklığı 28 ışık yılı olan bu sistem, yakınlığı ve yıldızının Güneş’e kütle, yaş ve kimyasal bileşim yönünden benzerliği nedeniyle astrobiyologların ve Güneşdışı gezegen araştırmacılarının en favori hedeflerinden biriydi. Araştırmacılar Keck ve Anglo-Australian teleskoplarının son verilerini kullanıp dikey hız tekniği ile 61 Virginis etrafında üç gezegen gözlemeyi başardılar. Bunun yanında ayrı bir grubun Spitzer uzay teleskobu ile aynı yıldızın etrafında Güneş-Pluton mesafesinde kalın bir toz halkası olduğunu keşfetmesi bu yıldız sisteminin Güneş Sistemine beklenildiğinden daha da fazla benzediğini ortaya çıkardı.

61 Virginis’in etrafındaki gezegenlerin yörüngelerinin Güneş Sistemi’ndeki iç gezegen yörüngeleriyle yapılan karşılaştırılması. Üç gezegenin yörüngesi de Venüs’ün yörüngesinin içinde kalıyor. Telif hakkı : University of New South Wales/Carnegie Institution.

Keşfedilen üç gezegenin yörüngesi de 61 Virginis yıldızını Güneş Sistemi’nin merkezinde gibi düşünürsek Venüs’ün yörüngesinin içinde kalacak şekilde ve kütleleri 5-7 Dünya kütlesi arasında. Elde edilen sonuçlar, Güneş’e benzer yıldızlarla etrafındaki toz diskleri arasında Dünya’ya benzer, yaşam barındırabilecek özelliklere sahip olan gezegenlerin olabileceğini gösteriyor.

Başak takımyıldızındaki 61 Vir’i görmek için sabah 5-6 gibi Güney yönüne bakmanız gerekiyor. Stellarium’dan alınan yukarıdaki görüntüde yıldızın konumu gösteriliyor.

Habere konu olan ikinci yıldız ise bizden 76 ışık yılı uzaklıkta olan (katolog numarası ile) HD 1461. Bu gezegen etrafında da varlığı kesinleştirilen üç gezegen bulundu ve bunlardan biri 7.5 Dünya kütlesinde bir “Süper-Dünya”. Diğer iki gezegenin de bilgileri verilerden oluşturulmaya çalışıyor.

Bu keşifler uzun zamandır hareketli olan Güneşdışı gezegen araştırmalarını daha da heyecanlı hale getiriyor. Bir zamanlar herhangi bir temel dayanağımız olmadan ancak bilim-kurgularda öne sürdüğümüz yaşanabilir gezegenleri artık bilimsel yöntemlerle keşfetmeye çok yakınız. Bilim insanları Güneş’e benzer bir yıldız etrafında Dünya benzeri bir gezegenin keşfinin önümüzdeki birkaç yıl içinde olacağına kesin gözüyle bakıyorlar. Buna tanıklık edebilecek olmamız muhteşem bir şey!

Keşfilerin makalelerine ilgili bağlantılardan (61 Vir ve HD1461 ) erişebilirsiniz.

Kaynak: Centauri Dreams

Deliormanli


Herschel’den Kızılötesi bir Gösteri

December 19, 2009

 

Geçtiğimiz günlerde NASA’nın kızlötesi görevi WISE’ı uzaya uğurlamıştık, bugün de ESA’nın kızılötesi görevi olan Herschel Uzay Teleskobu’nun elde ettiği harika bir görüntü paylaşıldı. Gökyüzünü kızılötesi dalga boyunda inceleyen Herschel teleskobu bu yılın ortasında Planck uydusu ile birlikte fırlatılmıştı ve ilk gönderdiği görüntülere bakıldığında büyük gelişmelerin yolda olduğu görülüyordu. Herschel, şimdi de şu ana kadar görüntülenememiş bir yıldız doğum bölgesininin detaylı görüntüsünü elde ederek dedektörlerinin gücünü bir kez daha kanıtladı.

Telif Hakkı: ESA / Herschel

Görüntülenen alan Kartal takım yıldızı bölgesinde ve bizden 1000 ışık yılı ötede bulunuyor. Toz ve gaz bulutlarıyla çevrili alanın derinliklerini ancak Herschel’in hassas olduğu kızılötesi dalga boyunda gözlemek mümkün. Görüntülenen alan 70 ışık yılı genişliğinde ve içerisinde 700′e yakın yeni oluşan yıldız barındırıyor.

Dünya’dan yapılan astronomik gözlemlerde bilindiği gibi atmosferin bozucu etkisi çok büyük. Elektromanyetik spekturumun gama ışını, kızıl ötesi gibi bantları atmosferden geçemiyor. Kızılötesi bantın belirli dar aralıkları geçerken bir taraftan da atmoserin kendisinin kızılötesi bantta ışınım yapması bu gözlemlerin Dünya’dan yapılmasını imkansız hale getiriliyor. İşte bu yüzden Dünya yörüngesinde Herschel gibi uzay teleskoplarına ihtiyaç duyuyoruz.

Atmosferin geçirgenliği; dalga boyunun soldan sağa arttığı üstteki grafikte çukur bölgeler atmosferin geçirgen olduğu bantları gösteriyor. Optik bantın ve radyo bantının tamamını geçirirken diğer dalga boylarında kısmen geçirgen olduğu veya hiç geçirmediği görülüyor. Detaylı incelemek için resme tıklayınız. (Kaynak Wikipedia)

Peki gökyüzünü kızılötesi bantta gözlemenin bize getirdikleri neler? Öncelikle gökyüzünde bazı cisimler gözümüzün gördüğü optik bantta ya da daha yüksek enerjili X-ışını gibi bantlarda ışınım yapabilecek kadar sıcak değillerdir. Örneğin ortalama 37 derece sıcaklığa sahip bizim vücudumuz da ancak kızılötesi bantta ışıma yapabilmektedir( yaptığı ışımanın en yüksek olduğu bant desek daha doğru olur…  Bahsetiğimiz cisimlere örnek olarak çekirdeklerinde nükleer reaksiyonları daha tetiklememiş yeni oluşan yıldızlar, yıldızlar arasında veya yıldız oluşum bölgelerinde görülen gaz ve toz bulutları, gezegenlerin çoğunluğu gösterilebilir.

Yukarıdaki görüntüde de parlak olan bölgelerde gizlenmiş ön-yıldız(proto-star) aşamasında 700′e yakın yıldız bulunuyor. Bunlardan 100 kadarının tam olarak ön-yıldız aşamasında olduğunu, kalan 600′ünün de yakın zamanda bu aşamaya geçeceği tahmin ediliyor.

Herschel’in görevi boyunca elde edeceği bu şekildeki etkileyici görüntüler artık ESA’nın OSHI (Online Showcase of Herschel Images) sitesinde yayınlanacak. Şu ana kadar elde edilmiş üç görüntüyü daha detaylı incelemek için siteyi ziyaret etmenizi öneririm…

Hubble’dan Muhteşem “Bebek Yıldızlar”

Posted: 16 Dec 2009 02:46 AM PST

Çocuklara astronomi anlatırken yıldızlarında da tıpkı insanlar gibi doğup, büyüyerek öldüklerinden bahsediyorum. Yaşları görece daha az olan(birkaç milyon yıl) bebek yıldızları örnek vermek için genelde Avcı Bulutsu’nun içinde gelişen parlak mavi yıldızların olduğu bir fotoğrafı kullanıyordum. Ama artık kesinlikle farklı bir fotoğrafı kullacağım : Hubble’ın dün yayınladığı muhteşem bir fotoğrafı :

Ekim ayı içerisinde yapılan gözlemlerle elde edilen fotoğrafta morötesi ve görünür dalga boyunda ışıklar kullanılıyor. Mavi renkler yüksek ışıma gücüne sahip dev yıldızlardan, yeşil renkler oksijen ve kırmızılar ise parlayan hidrojen gazından geliyor.(Telif Hakkı : NASA/ESA )

Muhtşem bir fotoğraf! Galaksimizin uydu galaksisi Büyük Macellan içinde 30 Doradus bulutususu olarak anılan bir yıldız oluşum bölgesi… İçerisinde yaşları daha birkaç milyon yıl olan yüzlerce mavi “bebek” yıldız. Bebekler belki ama kütleleri Güneş’in yüz katı. Büyük kütleli yıldızlar “hızlı yaşayıp genç öldükleri” için de birkaç milyon yıl sonra büyük bir süpernova patlaması ile yok olacaklar. Bu kadar büyük bir yıldız oluşum bölgesine Samanyolu’nda rastlanmıyor; böylesine aktif bir bölgenin de bizden sadece 170 000 ışık yılı uzaklıktaki Macellan Bulutunda olması astronomların yıldız oluşumları konusunda inceleyecekleri harika bir hedef olmasınını sağlıyor.

Güney yarım küreden görülen Büyük Macellan bulutsusu(LMC) ve fotoğrafta dahi göze çarpan 30 Doradus yıldız oluşum bölgesi (Telif Hakkı :A. Fujii )

Hubble’a en son eklenen Geniş Alan Kamerası 3 yerleştirildiği günden bu yana elde ettiği her görüntü ile mükemmel sonuçlar veriyor. Yukarıdaki fotoğrafa bakıp etkilenmemek elde değil! Düşselliğin sınırıda duru bir gerçeklik….

Kaynak : HubbleSite

Deliormanli