Galaksiler, kozmologların zamanda geriye, evrenin daha az belirgin olduğu eski zamanlara gitmelerine olanak sağlayan işaretlerdir. Galaksilerin her zaman herhangi bir kozmoloji modelini test etmede kullanılan araçlar veya işaret noktaları olduğu iyi bilinmektedir. Aslında, evrenin geometrisini ve kaderini ortaya çıkarmaya yönelik tüm girişimler, galaksilerin nasıl geliştiği bilinmediği için başarısız oluyor.
Karanlık maddenin en iyi çalışılan kaynakları olarak galaksiler, fosilleşmiş formda olsalar da, evrenin erken, daha aktif evrelerinin ayrıntılarını içerirler. Sonuçta, bir galaksinin derinliklerinde yaşadığımız için, kozmik manzaradaki kökenimize dair anlayışımız, uzak geçmişte galaksi oluşumunu çevreleyen perdeye ışık tutmaktan ayrılamaz. Bu nedenle kozmolojinin temel amaçlarından biri galaksilerin nasıl oluştuğunu ortaya çıkarmaktır. Ne yazık ki, bu alandaki fizik çok karmaşık ve anlaşılması zor bir hale geldi. Artık etkileşim kurmadan evrimleşen, enerjisini koruyan karanlık madde ve enerjisini harcayarak gelişen gaz ile uğraşmamız gerekiyor.
Bu çabaya, yıldızların oluşumunu da dahil etmeliyiz, ki bu, uzak bir galaksiyi oluşturmak şöyle dursun, Güneş’in yakınında bile tam olarak anlaşılamamıştır. Milyarlarca yılı, milyonlarca ışıkyılı aşan, tamamen anlaşılmaz bir süreci harekete geçirmeyi öğrenmeliyiz. Bu bölümde galaksi oluşumunu modelleme girişimleri açıklanmaktadır.
yıldız oluşumu
Devam eden yıldız oluşumu sürecinden çok şey öğrendik. Örneğin yıldızlar, Samanyolu diski içinde 200 parsek kalınlığında ve 20 kiloparsek çapında bir bölgede oluşurlar. Bu bulutların kütleleri 10.000 ila 1 milyon güneş kütlesi arasında değişir ve moleküler bileşimde esas olarak hidrojenden oluşur.
Büyük, kısa ömürlü yıldızlar oluşum bölgelerini aydınlatır. Yıldız doğumunun gözlemlendiği ve genç yıldızların bölgelerinin sarmal kollarda yoğunlaştığı yıldızlararası bulutlar. İçinde bulunduğumuz kolun adı kudretin koludur. Galaksinin merkezinden dışarıya doğru bakıldığında, Samanyolu’nun diğer sarmal kolları Erboğa, Yay ve Kahraman’dır. Her kol, galaksiyi aşağı yukarı bir kez sarıyor gibi görünüyor. Bu gökbilimcileri ilk başta şaşırttı: Galaksinin iç bölgeleri daha hızlı döndüğü için, bu uzun vadeli bir olay olsaydı galaksiyi daha fazla kol sarması beklenirdi.
Sarmal kolların ömrü yoğunluk dalgalarıyla açıklanır, bu da yoğunluğun ardışık bölgelerde az ya da çok olduğu anlamına gelir. Yıldızlararası gaz bulutları, neredeyse dairesel yörüngelerde sarmal bir galaksinin diski etrafında döner. Yıldızlara sürekli olarak etki eden gelgit kuvveti ve diskteki gaz bulutları, maddeyi yörüngeleri büken yoğun dalgalara sıkıştırır. Galaksimizdeki gelgit kuvvetinin kaynağı Büyük Macellan Bulutu gibi görünüyor. Yarattığı bozulmalar, yörüngelerin bazı bölgelerde adeta bir trafik sıkışıklığı gibi yığılmasına neden olur. Galaksideki farklı dönme hızları, yoğunluk dalgalarının sarmallaşmasına neden olur. Dolayısıyla sarmal kollar, yörüngelerin kalabalık olduğu bölgelerden başka bir şey değildir. Bu bölgeler daha parlak olarak görülür ve bu süreçte oluşan yapı galaksimizin ve diğer galaksilerin tanıdık görüntüsünün ortaya çıkmasını sağlar.
Tıpkı bir trafik sıkışıklığında olduğu gibi, bulutlar bazen gelgit alanının oluşturduğu yüksek yoğunluklu alanlarda çarpışır. Sarmal kollardaki daha büyük kütleli bulutlar sonunda birçok yıldız kümesi parçasından oluşan kümelere parçalanır. Bunlar ilkel yıldızlar, sonunda yıldızlara dönüşecek şeyler.
Bu bulutların çökerek yıldız oluşturup oluşturmadığı, galaksi oluşumunu incelerken bahsettiğimiz Jeans kriterine bağlıdır. Hangi özelliklerin bir bulutu bir yıldız oluşturacak şekilde çökerttiğini bulmak için, M kütleli, R yarıçaplı ve p yoğunluklu bir bulutun yerçekimi kuvveti merkezdeki basınç kuvvetine eşittir. Bir bulutun yerçekimi kuvveti, kütlesinin karesiyle orantılıdır, ancak ona karşı olan basınç kuvveti, yalnızca kütlenin kendisi ile orantılıdır. Yeterince büyük bir bulutta olduğu gibi yerçekimi hakim olursa, bulut çöker.
Yakındaki galaksiler ayrıca sarmal kollarda yoğun gaz bulutları ve O ve B yıldızları adı verilen parlak yıldız kümeleri içerir.Bulutun evrimindeki bu üç aşama, içten dışa uzanan bir dizi sarmal kolda bulunabilir. Bu yapı, bulutların yoğun dalgalarla karşılaştıklarında sıkıştıkları ve daha yoğun bulutların toz kümeleri ve nihayetinde yıldızlar olarak görünür hale geldiği fikrini desteklemektedir. Bu kümelerdeki parlak O ve B yıldızları, bir ipteki boncuklar gibi sarmal kollar halinde düzenlenmiştir. Bir sarmal bulutun dönen bir sarmal yoğunluk dalgasına girmesiyle başlayan yıldız oluşumu, bulaşıcı bir salgın gibidir. Yoğunluk dalgasının kompakt kısmında yer alan büyük kütleli, kısa ömürlü yıldızlar ömürlerini birkaç milyon yıl içinde tamamlarlar. Bu nedenle spiral kollar düzenli ve belirgin bir şekilde görünür. Sürekli olarak yeni doğan yıldızlar tarafından beslendikleri için sarmal kollar sonsuza kadar aynı kalır.
Ana bulut döndükçe, bölünmeden sonraki her parça dönmeye devam eder. Bu nedenle, her parça önce bir torkla çalışan bir gaz ve toz bulutu olarak çöker. İç çekirdek büzülür, sonra ısınır, başlangıçta yerçekimi tarafından desteklenen bir yıldıza veya daha doğrusu ilkel bir yıldıza dönüşür. Disk, merkezi ana yıldızın yörüngesinde dönen gezegenler oluşturabilir. Ultraviyole ışık ve yıldız rüzgarı, merkezdeki yıldızdan hızla iyonlaşır ve çevredeki gazı temizler. Çöken protostar tarafından salınan yeterli yerçekimi potansiyel enerjisi olduğu sürece, yıldız enerjisini bu şekilde almaya devam eder. Bir protoyıldızın ilk enerji deposu, M kütleli ve R yarıçaplı bir yıldız için GM^2/R’dir. Bugünkü haliyle Güneş’e benzer bir yıldız düşünün. Bu yıldızın yerçekimi potansiyel enerjisi yaklaşık 4 x 10^48 erg’dir. İlksel parlaklığı 10 L(0) veya saniyede 4 x 10^34 erg olan böyle bir yıldız, yalnızca yerçekimi enerjisiyle 10^14 saniye veya bir milyon yıl boyunca parlamaya devam edecektir. Bu, ilkel yıldız aşamasının tipik süresidir.
Bu noktada yıldızın çevresinde hala radyasyon soğuran (ve yeniden yayan) gazlardan oluşan bir koza bulunduğundan, yıldız bir kızılötesi radyasyon kaynağı olarak görülür. Çok geçmeden hidrojen çekirdeğinde nükleer yanma başlar ve kararlı bir hidrojen yakan yıldız doğar.
kaynak:
www.space.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]