Samanyolu bizim galaksimiz ve güneş sistemimizin ev sahibi. Galaksi, 13 milyar yıl önce yani Büyük Patlama‘dan birkaç milyar yıl sonra oluştu. Çapının kabaca 100.000 ışık yılını, kalınlığınınsa 1.000 ışık yılını bulduğu düşünülüyor.
Yerel Grup adıyla bilinen ve Başak Süper Kümesi’nin bir parçası olan 50 galaksilik sistemin üyesi olan Samanyolu, 100 milyar kadar gezegen ve 400 milyar yıldız barındıran bir sarmal galaksi. “Şişkinlik” adıyla bilinen merkezinin etrafında; yıldızları, yörüngelerindeki cisimleri, gaz ve tozu içeren gevşek kollardan oluşmuş yassı bir disk bulunuyor.
Aristo, Samanyolu hakkında ilk defa M.Ö.300’lerin ortasında yazmış ve gökyüzündeki bu bulanık şeklin yıldızlardan oluşuyor olabileceğine inanan diğer Yunan felsefecilerden ayrılmıştı. Aristo bunun çok büyük yıldızlar kümesinden gelen ateşli bir şey olduğuna ve Dünya atmosferi içinde bulunduğuna inanıyordu.
Gökbilimciler Samanyolu’nun gerçek doğasına dair spekülasyonlarını sürdürdüler, ta ki Galileo 1610 yılında Samanyolu’nun akıllara durgunluk verecek kadar çok yıldızdan oluştuğunu öne sürene kadar. Immanuel Kant ise 1755’te Samanyolu’nun döndüğünü ve kütle çekim kuvveti sayesinde bir arada durduğunu buldu. Ondan 30 yıl sonra William Herschel, Samanyolu’nun biçimini ve Güneş‘in galaksideki konumunu, görülebilir yıldızları sayıp yerlerini kaydederek tarif etmeye çalıştı.
Nihayet 1920’lerde Edwin Hubble, Samanyolu’nun ötesinde bulutsular olduğu sonucuna vardı ve evrende başka galaksiler olduğunu kanıtladı. Hubble, aynı zamanda bugün kullandığımız galaksi sınıflandırma sistemini oluşturdu.
Tüm gözlemlerimize rağmen Samanyolu hala gizemini koruyor. Samanyolu’nun gerçek büyüklüğünü ve konumumuzu belirlemek gerçekten zor oldu. Herschel ve ondan önceki gökbilimciler, güneş sistemimizin Samanyolu’nun ortasında olduğuna inanıyorlardı çünkü gökyüzüne baktığımızda yıldızların neredeyse eşit dağıldığını görüyoruz.
Samanyolu’nun gerçek büyüklüğünü hesaplamak için birkaç farklı dolaylı yöntem denendi. Bunlar arasında bazı yıldızların periyot-parlaklık bağıntısı da var. Kimi yıldızların parlaklığı, önceden kestirilebilir bir desen sergileyerek değişiyor ve bunu, görünür büyüklükle birlikte ölçerek uzaklık tahmini yürütmek olanaklı.
20. yüzyıl başında Harlow Shapley adlı bir gökbilimci, bu ölçümleri kullanarak Samanyolu dışındaki küresel kümelerin uzaklığını saptadı. Hesaplara göre Güneş, galaksinin ortasında değildi ve Samanyolu’nun büyüklüğüne ilişkin kaba (ama isabetsiz) bir tahmin yürütülebilirdi.
Günümüzdeyse uzayda uçuşan gazların ve moleküllerin yaydığı ışık ve radyo dalgalarını yakalayan teleskoplar kullanarak galaksinin haritasını çıkarabiliyoruz. Samanyolu, durağan bir nesne değil; kollar merkezin etrafında dönüyor ama aynı zamanda Büyük Çekici adıyla bilinen büyük bir kütle çekimsel anormalliğin yönünde de hareket ediyor.
Galaksimizin yörüngesinde dönen başka galaksiler de var. Bunlardan en büyük ikisi olan Küçük Macellan Bulutu ve Büyük Macellan Bulutu, yörüngede dönerken karanlık maddenin varlığı yüzünden Samanyolu’nun diskinde titreşimli bir bozulma meydana getiriyor.
Işık ve diğer atmosferik kirlenme türleri yüzünden Samanyolu’nu Dünya‘dan çıplak gözle seçmek zor. Samanyolu en iyi şekilde kırsal bölgelerde berrak gecelerde, gökyüzü boyunca uzanan hafif, bulanık bir bulut şeridi gibi görülüyor. Diğer taraftan, ışık kirliliği haritalarına internetten ulaşılabiliyor ve yerel gökbilim kulüpleri de Samanyolu’nun en rahat izlenebileceği yeri öğrenmede yararlı olabilir.
William Herschel 1785’te Samanyolu’nun radyo dalgaları kullanarak haritalanabileceğini bilemezdi, çünkü radyo dalgaları onun döneminden bir yüzyıl sonra keşfedilecekti. Radyo dalgaları, bilim insanlarına 50’li yıllardan beri yıldız öbeklerinin arkasına bakma ve Samanyolu’nun iskeletini oluşturan dev hidrojen gazı bulutlarını inceleme imkanı veriyor.
Evrenin derinliklerine bakarken en büyük bilimsel atılım 1920’lerde Samanyolu galaksisinin ötesinde başka galaksilerin de olduğunun keşfedilmesi ile oldu. Astronomlar artık Samanyolu’nu diğer galaksiler ile karşılaştırma imkanına sahipti. Bir süre sonra Samanyolu ve yakınlardaki Andromeda gibi “spiral nebulaların” özelliklerinin birbirine benzer olduğu anlaşıldı. Artık Samanyolu’nun merkezdeki dev kızıl ve sarı yıldızların etrafında dönen gök cisimlerinden oluşan dev bir çark olduğunu biliyoruz.
Diğer galaksilerle karşılaştırdığımızda Samanyolu daha “sınırlı” bir spiral. Çarkın dış çeperleri ortada oldukça yoğun bir yıldız kümesinin etrafında dönüyor. Merkezdeki yoğun bölgenin etrafında her birinin boyutu yaklaşık 1,000 ışık yılı olan yıldız diskleri bulunuyor.
Uzak galaksilerde sadece bu diskler görünüyor. Ancak daha silik görünen arka planda daha fazla yıldız ve gök cismi olmalı. Hepsi birleşince dev spirali oluşturuyor. Spiral kollar her ne kadar öyle görünse de, katı cisimlerden meydana gelmiş olamaz. Zira eğer öyle olsa hızla ortadaki bölgeye doğru çekilir ve etrafına sarılırlardı. Binlerce galaksi görüyoruz ve hiçbirinde böyle bir durum söz konusu değil.
Spiral kollar uzun ömürlü fakat kendini sürekli yenileyen cisimler olmalı. Buna Galaktik malzemenin çarpışıp iç içe kaynadığı bir seri trafik kazası diyebiliriz. Bu olay, spiral bölgeye girip çıkan daha eski “yıldız disklerinin” ışığının daha çok görünmesine neden oluyor ve aynı zamanda kısa ömürlü büyük yıldızların parçalara ayrılıp yeni yıldızlar doğurmasını sağlıyor.
Bu yeni doğmuş sıcak mavi-beyaz yıldızlar bir araya geldiğinde binlerce güneş parlaklığında ışık saçıyor. Ancak ömürleri sadece birkaç milyon yıl. Yörüngeleri çok uzun olduğundan eninde sonunda spiral bölgesinin dışına çıkıyorlar.
Daha küçük ve dengeli yıldızlar (örneğin bizim Güneş’imiz) diskin içinde hayatta kalabilecek kadar uzun yaşıyor. Peki bu trafik kazalarına (astronomlar bu olaya yoğunluk dalgası adını veriyor) neden olan şey nedir? Bu olay büyük ihtimalle yıldız disklerinin eliptik yörüngeleri ve yıldızlararası malzemenin yakınlardaki bir galaksinin çekim gücüyle bir tarafa doğru çekilmesinden kaynaklanıyor.
Bahsettiğimiz bu çekim işini yapacak komşu galaksilerin sayısı hiç az değil. Samanyolu’muz kendi çekim kuvveti ile kontrol altında tuttuğu bir düzineden fazla uydu galaksiye sahip. Bunların arasında en ünlüleri Magellan Bulutları. Dünya‘dan 160,000 ile 200,000 ışık yılı uzakta olan bu iki gaz bulutu uzaktan bakınca Samanyolu’nun küçük birer kopyası gibi görünüyor. Onlar kadar etkili bir başka gök cismi de Sagittarius ve Canis Major cüce galaksileri. İkisi şu anda birbiri ile çarpışmakta, eninde sonunda Samanyolu’nun spiralinin içine çekilecekler.
Samanyolu’ndaki her şey sürekli hareket halinde. Merkezdeki yıldızlar ortadaki yüksek yoğunluklu yıldız kümesinin etrafında, eğik ve basık yörüngelerde dolaşıyor. Dışarıya doğru gittiğimizde yörüngelerin daha dairesel hale dönüştüğünü görüyoruz. Bu farklılığın nedeni diskin yıldız, gaz ve toz karışımından oluşması.
Yıldızlar daha az kaotik yörüngeler izleyebilirken gaz ve toz bulutları sürekli birbirleri ile çarpışıyor. Bu çarpışma onları beraber hareket etmeye yönlendiriyor ve yıldız diskleri toz ve gaz bulutlarının içinden doğduğundan, onların hareket şeklini miras alıyor.
Yörüngede dolaşan yıldızların hızı merkeze olan mesafe arttıkça değişse de, bu değişim beklediğimiz şekilde olmuyor ve bu da çözülmesi gereken ayrı bir bilmece. Diskin merkezinden çok fazla uzaklaşmış olsalar bile dönüş hızları hemen hemen aynı kalıyor. Bu da galaksimizdeki kütle dağılımının görülen maddelerle uyuşmadığını gösteriyor. Bu durumda Samanyolu galaksisinin görülebilir sınırlarının ötesinde devasa miktarda görünmez madde olmalı. Bu, muhteşem galaksimizin çevresini saran büyüleyici bir gizem.
Kaynak: How It Works