Konu 7: Galaksiler

Büyük Patlama’dan sonra enerji [ve (veya) madde] kimi (bazı veya belirli) bölgelerde kuantum titrenimleri sayesinde ve evrenin genişlemesi eşliğinde yoğunlaşmaya (kümelenmeye) başladı ve bunun sonucunda gaz bulutlarının çökmesi (sıkışması) neticesinde ilk yıldızlar (veya ilk galaksiler) oluştu, bununla beraber bu bölgelerde karanlık madde de kümelendi, karanlık maddenin bu kümelenmesi sayesinde galaksiler birleşerek galaksi gruplarını oluşturdu, sonrasında birbirine yakın “gruplar birleşerek galaksi kümelerini” oluşturdu.

“Wall”ler süper kümelerden, süper kümeler galaksi kümelerinden, galaksi kümeleri galaksi gruplarından ve galaksi grupları da galaksilerden meydana gelir. {1 M_☉ = 1 Güneş kütlesi, 1 megaparsek (Mpc) = 1.000.000 parsek (pc). 1 pc ∼3,26 ışık yılıdır veya ∼30,9 (∼31) trilyon km’dir. [1 ışık yılı, ışığın 1 yılda aldığı yoldur, 1 ışık yılı ∼9,461 (∼10) trilyon km’dir veya ∼0,3066 (∼0,3) pc’tir.]}

Wall (duvar, sheet veya tabaka) adı verilen yapılar ortalama yaklaşık “1 milyar ışık yılı büyüklüğünde” olup büyük boşlukları kuşatan (saran) birer (ip) ipliksi görünümündedir ve süper kümelerden meydana gelir. Evrenin ∼%90’ı boşluktur. Bu boşlukların ortalama yaklaşık çapı 25 Mpc’tir fakat 124 Mpc’lik “Bootes Boşluğu” gibi daha büyük boşluklar da vardır.

Süper kümelerde on binlerce galaksi bulunabilir, milyonlarca ışık yılına sahiptirler. Samanyolu galaksisi ∼15 Mpc (∼50 milyon ışık yılı) büyüklüğündeki Başak (Virgo) süper kümesine dahildir: 100 Mpc’e ulaşan süper kümeler de vardır. Evrendeki süper küme sayısının 10 milyondan fazla olduğu tahmin edilir. Süper kümelerin ortalama yaklaşık değerleri şunlardır: kütle 10¹⁶ M_☉, galaksi sayısı 10 bin. Süper kümelerin arasında hidrojen bulutları vardır.

Galaksi kümeleri onlarca veya yüzlerce galaksiden meydana gelebilir ve düzenli galaksi kümeleri kütle çekim kuvvetiyle birbirine bağlı olup evrendeki “en büyük organize yapılardır”. Evrendeki dağılımları homojen olmayıp bazı bölgelerde sık, bazı bölgelerde seyrektir. Bu kümelerdeki kütle çekim etkisi evrenin genişlemesine (kütle itimine) karşı koyduğu için (buradaki galaksiler) bir aradadır. Galaksi kümeleri galaksi gruplarından meydana gelir. Bu gruplardaki ortalama yaklaşık olarak değerler şunlardır: kütle 10¹³ M_☉, çap 1-2 Mpc arası, galaksi sayısı 50’den az, grup içindeki galaksilerin hızı 150 km/sa (sa=saat) (150 km/sa, 1 saatte 150 km demektir). Samanyolu ∼30 galaksinin bulunduğu Yerel Grup’tadır. Galaksi kümelerinin ortalama yaklaşık değerleri şunlardır: büyüklük (boyut) 2-10 Mpc arası (10²³ m), kütle 10¹⁵ M_☉ (10⁴⁵ kg), “kümenin kütle çekim etkisi altında” galaksiler 800-1.000 km/sa hızla rastgele hareket eder. Kümeler arası uzaklık ortalama yaklaşık 10 Mpc’tir (∼33 milyon ışık yılı). Bir galaksi kümesini kütle oranlarıyla birlikte şunlar meydana getirir: galaksiler (%1-5), ICM (küme içi gaz, %10-30), karanlık madde (%70-80).

Bir galaksi kümesindeki galaksi gruplarının veya bir galaksi grubundaki galaksilerin veya bir galaksideki yıldızların veya Güneş’in etrafındaki gezegenlerin merkeze veya birbirine yapışmamasının sebebi sahip oldukları kinetik (hareket) enerjileridir: Bu kinetik enerji “kütle çekim kuvvetine karşı bir basınç” uyguladığından bir denge oluşur.

Bir galaksideki elemanlar kütle çekim kuvvetiyle (etkisiyle) bir arada bulunurlar. Bu elemanlar şunlardır: “yıldızlar, yıldız kalıntıları (yoğun yıldızlar),” yıldızlar arası “gaz, toz, kozmik ışınlar” (proton, elektron vs.den meydana gelen rölativistik -izafi, göreli- parçacıklar) ve karanlık madde. Ayrıca “çoklu yıldız sistemleri, yıldız kümeleri ve” bulutsular (nebulalar) da barındırabilir. “Galaksilerin çapı birkaç yüz parsek ile yüz binlerce parsek arasında, kütleleri ise 10⁵‑10¹³ M_☉ arasında”, yıldız sayıları ise (cüce galaksilerde) 10⁷ ile (dev galaksilerde) 10¹² arasında değişiklik gösterebilir. Galaksiler arasında ortalama olarak her m³e 1 atomdan daha az atom düşer. Büyük Patlama ve sonrasından bu yana neredeyse tüm galaksiler için geçerli olmak üzere bir galaksi en az bir başka galaksiyle etkileşime girmiştir (çarpışma, birleşme ve türevleri). Hubble sınıflandırmasına göre galaksiler “genel olarak eliptik, spiral ve düzensiz” olmak üzere üç ana kısma ayrılır.

Samanyolu galaksisi ∼10 milyar yaşında olup şu ana kadar kendi etrafında ∼40 kez dönmüştür. Merkezinde “Sagittarius A*” adında devasa bir kara delik olduğu düşünülür. Merkezinden uzak dış bölgelerde bulunan yıldızların hızı olması gerekenden daha hızlıdır, hâlbuki galaksinin kütle çekimine göre hızlarının daha yavaş veya yörüngeden ayrılmaları gerekir, bu bağlamda bunu sağlayan(ın) Samanyolu’nun içini ve dışını saran (çevreleyen) bir karanlık maddenin varlığı söz konusudur. Galaksi merkezinden uzağa gidilip, sınırına gelindiğinde, kütlenin giderek azalıp biteceği akla gelir fakat yapılan ölçümler bunun tam tersini gösteriyor, öyle ki merkezden uzağa gidildikçe, kütle giderek artmaktadır ve hatta sınırdan sonra bile artmaktadır: Bu bağlamda Samanyolu’nun kütlesinin ∼%10’u gaz, toz vs.den, ∼%90’ı ise karanlık maddeden oluşur.

Gözlenebilir evrenin en büyük resmine bakıldığında süper kümelerin, galaksi kümelerinin, kümeler arası gazın ve karanlık maddenin büyük boşluklar arasında rastgele olmamak koşuluyla dağınık ama kendi içinde düzenli “kozmik ağ” (filament) “adı verilen uzun ve ince ipliksi yapılar” üzerine dizilmiş (ardı sıra birbirini takip eden) bir hâlde bulunduğu tespit edilmiştir: Buna “End of Greatness” (Büyüklüğün Sonu) denmektedir ve bundan daha büyük bir yapı (gözlemlenebilir evrende) yoktur.^[1]

 

Kaynak(lar)

[1] Adnan Erkurt, “Galaksi Kümeleşmesinin Galaktik Evrim Üzerindeki Fiziksel Etkileri”, İstanbul Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Aralık 2009, <https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi>, Erişim: 15 Ekim 2018, s. 1, 3, 4, 9, 14, 15, 33-35, 37, 38, 45-47 [kalıcı arşiv kaydı: https://web.archive.org/web/20181014163130/https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi (Arama özelliği, siteye gidiniz.)]. (YÖK Başkanlığı Ulusal Tez Merkezi, Tez No.: 252713) (Verilen linkten tez adını aratıp, tez numarasına tıklayıp, açılan linkte PDF sembolüne tıklayıp tezi indiriniz). {“1 pc ∼3,26…” cümlesi, Wikipedia Contributors, “Parsec”, Wikipedia, The Free Encyclopedia, sgt: 11 Temmuz 2022, kalıcı arşiv kaydı: <https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Parsec&oldid=1097663499>, Erişim: 19 Temmuz 2022; “1 ışık yılı…” cümlesi, Wikipedia Contributors, “Speed of light”, Wikipedia, The Free Encyclopedia, sgta., ags., ea. [bk. sonnot 6].}

 

Figürler ve Kaynakları