21 Haziran 2020

Kuasarlar: Evrenin en parlak gök cisimleri

Erken evren döneminde var olan kuasarların, galaksilerin zaman içinde nasıl evrimleştiği hakkında bizlere bilgi verebileceği düşünülüyor

Onlar yıldızlardan daha parlaktırlar. Bu nedenle onlara "yıldızımsı gök cismi" anlamına gelen "kuasar" deniliyor.

Ve hâlâ tam olarak anlaşılabilmiş değiller.

Önceleri onların çok büyük galaksiler olduğu düşünülüyordu.

Ancak, Dünya'dan 10 milyar ışık yılı uzaklıkta 10 kuasar üzerinde gerçekleştirilen gözlemlerde, sanıldığı gibi çok büyük olmadıkları görüldü.

Bizlerden çok uzaklarda olmaları, çok yaşlı oldukları ve evrenin erken dönemlerinde oluştukları anlamına mı geliyordu?

Bu sorunun yanıtını belki de erken dönem yıldızlarında aramalıyız.

İlk yıldızların Büyük Patlama'dan 200 milyon yıl sonra oluştuğunu biliyoruz. Galaksilerin ilk ortaya çıkışları ise Büyük Patlama'dan 1 milyar yıl sonrasına rastlıyor.

İlk yıldızların ortaya çıkışı sonrası karanlık madde yavaş yavaş yıldızları bir araya topluyor; yıldızlar, gaz ve tozlar bir araya geliyor ve kütlesel çekim, onların bir merkez etrafında dönmesini sağlıyor.

Bu merkez genellikle bir karadelik.

Kuasarların Büyük Patlama sonrası oluşan ve dev bir karadeliğe sahip bu ilk galaksilerden oldukları düşünülüyor.

Ancak onları kuasar olarak tanımlamamıza neden olan en önemli özellik mekezlerinden bir enerji çıkışının olması. Erken evren döneminde var olan galaksilerin içinde 2 bin dolayında kuasar olduğu öngörülmekte.


Galaksi tipleri

İlk oluşan galaksiler düzensiz ve dağınıktılar; kütlesel çekiminin etkisi altında bir merkez etrafında dönüyor olmanın sonucu zamanla farklı düzgün yapılara evrildiler. Sarmal yani spiral yapı ve eliptik bir şekle sahip olanlar en yaygın olanları.

Galaksilerin çoğu 3 bin ile 300 bin ışık yılı arasındaki bir yarıçapa sahip ve birbirlerinden milyonlarca ışık yılı uzaklıklarda konumlanmışlar. Arada bulunan uzay boşluğu ise az yoğunlukta gaz ve tozlarla dolu.

Tüm bunları nasıl mı biliyoruz?

Günümüzde en gelişmiş ve en büyük teleskop olarak kabul edilmekte olan HUT (Hubble Uzay Teleskobu) ya da orijinal adıyla HST (Hubble Space Telescope) bize bu bilgileri sağlıyor.

Hubble Uzay Teleskobu yani HUT, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) ortak projesi. Maliyeti tam olarak 1,5 milyar dolar, toplam ağırlığı ise 11 ton.

HUT, adını Amerikalı astronom Edwin Hubble'dan alıyor.

Edwin Hubble, tam 100 yıl önce ilk kez başka galaksilerin varlığından bizi haberdar eden, daha sonraları bu galaksilerin birbirinden uzaklaştığını ve uzayın genişlediğini kanıtlayan bilim insanı.

Biliyorsunuz, biz teleskopla uzaya bakarken geçmişten bize ulaşan ışığı görüyoruz, yani geçmişe bakıyoruz.

Güneş'e baktığımızda 8 dakika öncesini görüyoruz; en yakın galaksi olan Andromeda'nın 2,5 milyon yıl önceki hali, çok daha uzaktakilerin ise bir milyar yıl önceki halleri bize ulaşıyor.

Uzaklık, bu anlamda zamanı da tanımlıyor. Ne kadar uzağa bakılırsa, zaman içinde o kadar geriye bakılmış olunuyor.

Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen "Hubble ultra-derin alan fotoğrafı"nda görülen galaksiler, zamanda uzayın derinliklerine dağılmış adacıklar gibiler.

Bu fotoğraf, kozmoloji tarihinin en önemli fotoğrafı olarak kabul ediliyor.


Hubble ultra derin uzay fotoğrafı

Evreni, üzerinde irili ufaklı adalar bulunan uçsuz bucaksız bir okyanus gibi düşünürseniz, galaksiler bu okyanusta birer gök ada gibi görünecektir. Bu anlamda onlara "gökada" demek çok yanlış olmaz, nitekim birçok yerde gökada olarak da adlandırılmaktalar.

Burada evrenin başlangıcından 1 milyar yıl sonrasına, yani günümüzden yaklaşık 13 milyar yıl öncesine ait galaksileri görüyoruz. Bu bir anlamda Hubble Uzay Teleskobu tarafından oluşturulmuş evrenin bir bebeklik resmi. 

Burada kuasarları da görmek mümkün.

Tanımlanan ilk kuasar olan "3C 273", 1960'ların başında astronom Allan Sandage tarafından keşfedilmişti. Işığın bize ulaşması yaklaşık 2,5 milyar yıl sürüyor olmasına rağmen "3C 273" bize en yakın kuasarlardan biri.

Bulunan en parlak kuasar olduğu belirtilen "J043947.08 + 163415.7” ise Güneş'imizden 600 trilyon kat daha parlak ve Güneş Sisteminden 12,8 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

Eğer bir gün uzayda doaşırken kaybolursanız bilmelisiniz ki evrenin deniz fenerleri uzayın en parlak cisimleri olan "kuasar"lardır.

Bilim insanları, Aralık 2017'de, en yaşlı kuasarı keşfettiklerini duyurdular. "J1342 +0928" olarak tanımlanan bu kuasar, Dünya'dan 13 milyar ışık yılı uzakta ve Büyük Patlama'dan 690 milyon yıl sonra ortaya çıktığı belirtiliyor.

Erken evren döneminde var olan bu kuasarların, galaksilerin zaman içinde nasıl evrimleştiği hakkında bizlere bilgi verebileceği düşünülüyor.


Hubble Uzay Teleskobu tarafından resimlenen Başak takımyıldızında parlak bir kuasar olan 3C 273

Onları diğer galaksilerden ayıran ve kuasar olarak tanımlamamıza neden olan en önemli özellik, mekezlerinden bir enerji çıkışı olması demiştik.

Bu enerji çıkışı önceleri bir karadelik habercisi olarak düşünülmüştü ancak görüldü ki başka galaksilerin merkezlerinde de karadelik olmasına karşın bir enerji çıkışı yok.

Nitekim bizim galaksimiz Samanyolu'nun merkezinden bir enerji çıkışı yok, ancak orada devasa bir karadelik olduğunu biliyoruz.

Samanyolu gibi, merkezlerinde dev bir karadelik olan galaksilerin bir zamanlar bir kuasara ev sahipliği yapmış olabileceği öngörülüyor.

Bizim yıldızımız Güneş, Samanyolu içinde genç bir yıldız ve merkezinde kuasar çıkışı olmayan devasa bir karadeliğe sahip galaksimizin sarmal kolları arasında bulunuyor.

Bizim bu karadelik tarafından yutulma olasılığımız yok, konum olarak uzakta ve oldukça güvenli bir bölgedeyiz.

Yani, galaksinin bu noktasında olmamız büyük şans.

Ve akıl sormadan edemiyor: Neden bu kadar şanslıyız?


Kaynakça

Yazarın Diğer Yazıları

Çoklu zekanın ürünü: Kuantum Kuramı

Şaşırtıcı olan, günümüz bilim ve teknolojisinin yaratıcılarının hepsinin aynı dönemde yaşamış olması. Ve biz, hâlâ onların yaptıklarını anlamaya çalışıyoruz...

Hayalet parçacıklar

Nötrino bir atomaltı parçacık. Şimdi biliyoruz ki evren bu parçacıklarla dolu. Her saniye milyarlarcası, hatta trilyonlarcası vücudumuzdan geçip gidiyor ve bizler farkında bile değiliz. Ama onların bizlere söyleyeceği çok şey olabilir!

SpaceX ve Elon Musk'ın sıra dışı hayalleri

Tüm hayalleri çok uçuk ve sıra dışı hayaller gibi görünüyorsa da, Musk onları hayata geçirmede çok usta. 1971 doğumlu, daha 50 yaşında bile değil. Ne demişler: "Hayal et ki, ol!"