10 Bin Galaksinin Katili Karanlık Madde
Uzayda 10 binden fazla galaksinin fotoğrafını inceleyen astronomlar karanlık maddenin galaksileri öldürdüğünü fark ettiler. Karanlık madde galaksilerin gazını çalarak yeni yıldızların doğmasını engelliyor. Buna rağmen diğer galaksiler yepyeni yıldızlar oluşturmaya devam ediyor. Peki kim kazanacak?
Karanlık madde galaksiye karşı
Bu şaşırtıcı bir haber; çünkü galaksilerin oluşmasını karanlık maddeye borçluyuz. Görünmez karanlık maddenin ek yerçekimi olmasaydı galaksilerdeki yıldızlar uzaya dağılır ve gezegenler oluşmazdı.
Ancak, asıl ilginç olanı birçok galaksinin karanlık maddenin gaz çalmasına rağmen yeni yıldızlar oluşturmaya devam etmesi ve Avustralyalı astronomlar bunu açıklamak için farklı bir teori geliştirdiler: Toby Brown, bütün galaksilerin dev karanlık madde bulutları içinde yer aldığını söylüyor.
Galaksi kümeleri ise çok daha büyük karanlık madde bulutlarının içinde bulunuyor ve bu kümeler küçük galaksi gruplarını kendine çekerek büyüyor. Örneğin Samanyolu, Virgo üst galaksi kümesine doğru çekiliyor.
Buna karşın, galaksiler dev galaksi kümelerinin güçlü yerçekimine kapılıp büyük karanlık madde bulutlarının içine girdiği zaman akıntıya karşı yüzer gibi oluyor.
İlgili yazı: Çoklu Evren: En Yakın Komşu Evren Nerede?
Mahmuzlama basıncı
Söz konusu talihsiz galaksiler yeni karanlık madde bulutuna hızla çarpıyor ve karanlık maddenin yerçekimi tıpkı karşıdan esen rüzgar gibi davranarak galaksilerin gazını uzaya üflüyor. Buna benzer bir etkiyi Güneş Sistemi’nde görüyoruz.
Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin çevresinde dönen Güneşimiz, Herkül takımyıldızındaki Lambda Herculis yıldızına doğru saniyede 20 km hızla ilerliyor ve bu sırada sürekli olarak uzaya gaz üflüyor.
Güneş rüzgarı olarak adlandırılan seyrek gaz akışı, karşıdan gelen komşu yıldızların yarattığı yıldız rüzgarıyla çarpışıyor. Ortaya çıkan çarpışma şoku, güneş rüzgarı hızının kesildiği bir şok duvarı meydana getiriyor.
Nitekim Voyager 1 uzay sondası 2012 yılında bu noktaya erişerek elektromanyetik kuvvetin sınırları açısından Güneş Sistemi dışına çıktı. Buna karşın, güneş rüzgarı sonlanma şoku ile karanlık maddenin yıldız gazı çalan şok duvarı etkisinin birbirine benzediğini yeni fark ettik.
Yeni mi fark ettik?
Evet yeni fark ettik; çünkü Evren’de yıldız oluşumunun azaldığını sadece birkaç yıl önce yaptığımız gözlemlerle keşfettik. Ancak, karanlık maddenin yıldız oluşumunu engellediği hiç aklımıza gelmedi. Ta ki çarpışan galaksi kümelerindeki gazın sanki görünmez bir el itmiş gibi galaksilerden koptuğunu görene kadar. Peki Evren’de yıldız oluşumu neden azalıyor?
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Yaşlanıyor da ondan
Evrenimiz gittikçe genişliyor ve uzaydaki gaz yoğunluğu azalınca yeni yıldız oluşumu azalıyor. Sonuçta yıldızların oluşması için gazların sıkışması gerekiyor. Sürekli genişleyen bir evrende bu zorlaşıyor.
Evren büyük patlamadan birkaç yüz milyon yıl sonra yıldız ve galaksilerin oluşumuna izin verecek kadar soğudu. Genç evren, aynı zamanda gazın sıkışarak toplanıp galaksilerin oluşmasına izin verecek kadar küçüktü. Kısacası Evren ne çok sıcaktı ne de çok soğuktu.
Oysa Evren’in genişlemesi 5 milyar yıl önce gittikçe hızlanmaya başladı ve bu da yeni bir galaksinin oluşması için gereken gaz bulutlarının arasını açarak yıldız beşiği gazların seyrelmesine neden oldu.
Yıldız oluşumu için iki hidrojen atomunun birleşmesinden oluşan moleküler hidrojenin (H2) galaksilerde yoğun olması gerekiyor. Son 5 milyar yıldır Evren’deki moleküler hidrojen konsantrasyonu azalıyor ve yıldız oluşumu yavaşlıyor.
İlgili yazı: Yağmurdan Elektrik Üreten Güneş Paneli
Kara delikler ve süpernovalar
Yıldız oluşum hızını azaltan diğer faktörler ise kara delikler ve süpernovalar. Süpernovaları anlamak kolay: Patlayan yıldızlar büyük miktarda gazı uzaya üflüyor. Bu da yerel gazı seyreltiyor ve bölgedeki yıldız oluşumunu yavaşlatıyor.
Öte yandan, uzaya saçılan süpernova gazı, bir gün komşu yıldız sistemlerini oluşturacak olan gaza çarpıyor ve onu sıkıştırarak uzaklarda yeni yıldız oluşumunu tetikliyor. Güneşimiz de eski bir süpernovanın uzaya üflediği gazların sıkışmasıyla meydana geldi.
Ancak, yeni doğan güneşlerin yıldız oluşmasına kısmen engel olduğuna dikkat etmemiz lazım: Bebek yıldızlar yandığı zaman, kendini saran gezegen öncesi diskteki gazın bir bölümünü güneş rüzgarı ile uzaya üflüyor.
Bu gaz yıldızlararası uzayda kayboluyor; ama yeni bir süpernova patlamasıyla sıkışarak yepyeni bir güneş sistemi oluşturmaya hazır hale geliyor. Bu döngünün, evrenin genişlemesi neticesinde gazların seyrelmesinden kaynaklanan ve yıldız oluşumunu baltalayan etkiyi dengelemesi gerekiyor.
İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük
Oysa kara delikler var
Uzayda yeni yıldızların oluşmasını engelleyen en büyük ikinci etken kara delikler. Bunlar aslında tam bir baş belası.
Bir yandan galaksilerin merkezinde 20 milyar güneş kütlesine kadar erişen süper kütleli kara delikler, karanlık maddeden sonra galaksiyi bir arada tutan ikinci yerçekimi kaynağını oluşturuyor; öte yandan da kendine çok yaklaşan talihsiz yıldızları yutuyor.
Aslında hepsini yutmayı başaramıyor. Kara delikler yutabildiğinden daha fazla gazla karşılaştığı zaman, gaz fazlasını kutuplarından uzaya, merkezinde yer aldıkları galaksinin kuzeyi ve güneyine püskürtüyor.
İlgili yazı: NASA’nın 10 Bin Katrilyon Dolarlık Asteroit Seferi
Bağıl hız
Bu açıdan, galaksilerin merkezindeki aktif kara delikleri demir çubuklara kaynak yapmakta kullandığımız dev bir plazma meşalesine benzetebilirsiniz. Bunlar gazları ışık hızının yüzde 90’ınına (bağıl hıza) kadar çıkararak uzaya püskürtüyor. İşte bu yıldız oluşumu için çok kötü!
Süper kütleli kara delikler galaksinin gazını çalıp uzaya üfleyerek ziyan ediyor. Kuasar olarak adlandırılan hiperaktif kara delikler ise milyonlarca yıl boyunca gaz püskürtmeye devam ediyor ve bu sürede komşu galaksiyi de yüksek hızlı radyoaktif gaz akışıyla bombalıyor.
Bu ölüm ışını bombardımanı komşu galaksinin diskinde bulunan ve yıldız oluşumu için gereken gazı da uzaya üfleyerek yıldız oluşumunu baltalıyor. Londra Üniversitesi’nden Mathew Page ironik süreci şöyle açıklıyor:
“Aslında kara deliklerden gelen gaz akışı, galaksinin iç kesimlerindeki gazı sıkıştırıp yeni güneşler doğuruyor. Ancak, galaksinin iç kesimleri zaten radyoaktif olduğu için, bu kez de hayata elverişli yıldız sistemlerinin oluşmasını engelliyor.”
İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi
Karınca kararınca
Süper kütleli kara delikleri incelediğimiz zaman görüyoruz ki Evren’de bir ince ayar var. Kara delikler kuasarlar kadar aktifse yıldız oluşumunu engelliyorlar. Kuasarlar aslında insan türünden en az 2,5 milyar yıl genç olan eski galaksilerin aktif çekirdekleri.
Evren eskiden daha küçük ve yoğun olduğu için yıldız oluşumu kuasarlara rağmen hızlıydı. Ancak, günümüzde evren genişliyor ve gazlar seyrelirken, aktif süper kütleli kara delikler yıldız oluşumuna gerçekten mani oluyor. Öte yandan, aşırı aktif olmayan kara delikler yıldız oluşumunu tetikliyor.
İlgili yazı: Karanlık Madde Kara Delik mi?
Denge meselesi
Mathew Page, 8 ila 12 milyar yıl önce Evren’in en etkili noktada olduğunu ve kara deliklerin üflediği gazlarla yıldızlararası gazların birlikte hareket ederek yıldız oluşumunu en üst seviyeye çıkardığını söylüyor. Bunun bir galaksinin kaderini nasıl etkilediğini merak ediyorsanız Dünyamıza bakabilirsiniz.
Evren 13,78 ve Dünya da 4,54 milyar yıl önce oluştu; yani Evren’de yıldız oluşumunun en üst düzeyde olduğu zamanda. Artık o muhteşem günler geride kaldı.
Evren genişliyor ve gittikçe soğuyor. Öyle ki Güneş Sistemi 5 milyar yıl sonra oluşsaydı ve insanlar da Dünya’da 9 milyar yıl sonra ortaya çıksaydı uzayda çok sayıda galaksi olduğunu hiç bilemeyecektik. Galaksilerin büyük kısmı bizden uzaklaşmış olacaktı.
İlgili yazı: Nötron Yıldızları Hakkında 5 Şaşırtıcı Gerçek
Şimdi karanlık madde çıktı
Nasıl ki Mathew Page galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin yıldız oluşumundaki rolünü araştırıyor, ICRAR ve Swinburne Teknoloji Üniversitesi’nden doktora adayı Toby Brown da karanlık maddenin yeni yıldızların oluşmasını nasıl engellediğini analiz ediyor.
Neden analiz etmesin? Galaksimiz dev bir karanlık madde bulutunun içinde yüzüyor ve galaksinin merkezinde, 4,4 milyon Güneş kütlesinde olan Sagittarius A* adlı bir süper kütleli kara delik yer alıyor:
“Galaksi kümelerindeki karanlık madde bulutları veya teknik adıyla karalık madde aylaları, Samanyolu’nun birkaç bin katı büyüklükte oluyor. Bunlar galaksiye çarptığında, yeni yıldızlar doğurmak için gereken gazı tıpkı bir cadı süpürgesi gibi süpürüyor.”
İlgili yazı: Gen Makası CRISPR ile Kök Hücre Tedavisi
Moleküler hidrojen şanssızlığı
Karanlık maddenin lokal olarak değil de sadece büyük mesafelerde güçlü yerçekimi yarattığını hatırlayalım. Bu nedenle karanlık maddenin bir galaksinin içindeki hafif hidrojen gazını uzaya süpürmesi zor; ama bu sadece teorik bir avantaj. Gerçekte hidrojen gazının doğal hali moleküler hidrojendir.
Yıldız oluşumu için de sıradan hidrojenden daha ağır olan moleküler hidrojen gerekiyor. Buna yıldızların besini diyebilirsiniz. Moleküler hidrojen karanlık maddenin dağınık kütlesine daha duyarlı ve karanlık madde tarafından kolayca uzaya üflenerek kayboluyor.
İlgili yazı: Kontrollü Güç >> Telefon pil ömrünü uzatmak için en çarpıcı 5 yöntem
Kara delikten tehlikeli
Kara deliklerin gaz üflemesiyle yıldız gazının sıkışması arasında ince bir denge olduğunu söylemiştik. Bu nedenle iş kara deliklere kalsa Evren en az 20 milyar yıl daha hızla yıldız oluşturmaya devam ederdi.
Ancak, karanlık madde galaksinin gazını çok hızlı çalıyor ve yaşanabilir sıcak Evren’in ömrünü kısaltıyor.
İlgili yazı: Gezegen Doğuran Süper Kütleli Kara Delik
Sonumuz geldi mi?
Öncelikle karanlık madde galaksilerin gazını çalana kadar 10 milyar yıl var. O zamana dek ya insan türü yok olur ya da Yunan efsanelerindeki yarı tanrı Prometheus gibi olur ve deneme amacıyla kendi bebek evren simülasyonlarını yapmaya başlar. 😉
Ayrıca bizim en az 5 milyar yıl daha yanarak Dünyamızı ısıtacak bir güneşimiz var, sakin olun. 🙂 Burada başka bir şeye dikkat etmek gerekiyor: Galaksi kümeleri diğer galaksileri kendine çekiyor ve asıl tehlikeyi galaksi kümelerindeki hırsız karanlık madde bulutları oluşturuyor.
İlgili yazı: AIDS’e Kesin Çare >> Amerikalı doktorlar HIV virüsünü insan DNA’sından sildi
Neden derseniz
Galaksimizin içinde bulunduğu karanlık madde bulutu bizimle birlikte hareket ediyor; çünkü Samanyolu o bulutun içinde oluştu ve uzayda karanlık maddeyle aynı hızda yol alıyor.
Ancak, bizler saniyede 440 km hızla Virgo üst galaksi kümesinin merkezine yol alıyoruz ve birkaç milyar yıl sonra galaksimiz bu kümenin karanlık madde bulutuyla çarpışacak. Böylece biz de vampir karanlık maddenin etkisini hissedeceğiz.
İlgili yazı: Fizikçiler Karanlık Madde Yalan Dedi
10 bin galaksi öldürdü
Ölümcül karanlık madde son 12 milyar yılda en az 2 trilyon galaksinin oluşmasını sağladı; ama son 5 milyar yılda en az 10 bin ve bazı tahminlere göre 11 bin galaksinin ölümüne yol açtı. İlk sayıları bize Sloan Gök Taraması ve Arecibo radyo teleskopu Eski Hızlı ALFA taraması verdi. Galaksileri yakından inceledikçe bu sayının artmasını bekliyoruz.
Her durumda galaksiler kolay teslim olmayacaklar. Evren’de çok yüksek hızda yıldız oluşturan hiperaktif galaksiler var. Bu da muhtemelen süper gelişmiş bir uygarlığın gelişmesi için yeterince süre tanıyacak. Bu tür bir uygarlık Evren’i kurtaramasa bile başka bir evrene göç etme imkanına sahip olabilir.
İlgili yazı: 10 Adımda kara deliğe düşen astronota ne olur?
X-Işını astronomisi
NASA’nın Chandra X-Işını uzay teleskopu, Dünya’dan 12,7 milyar ışık yılı uzaktaki bir galaksinin büyük patlamadan 1 milyar yıl sonra süper hızlı bir şekilde yeni yıldızlar doğurduğunu tespit etti. Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, yaklaşık 12 milyar yıldan yaşlı olan bu galakside yıldız oluşumu şimdiye azalmış ve belki de çoktan durmuştur.” Haklısınız ama işin esprisi başka:
O galaksi eskiden bu kadar hızlı yıldız doğuruyorsa Evren’de maksimum yıldız oluşum hızı tahminimizden yüksektir. Bu durumda günümüz galaksileri de sanılandan daha hızlı yıldız doğuruyor olmalı. İşte bu yüzden Evren’in en az bir süper gelişmiş uygarlık ortaya çıkarma şansı bulunuyor.
İlgili yazı: Işıktan Yaratılan Kara Delik Kugelblitz
Nasıl anladık?
SPT0346-52 kod adlı uzak galaksi güçlü kızılötesi ışınlar yayıyordu. Bu ışınlar, galaksinin aradaki büyük mesafeye bağlı olarak bizden hızla uzaklaşıyor olmasından kaynaklanan kırmızıya kayma etkisini bastıracak kadar güçlüydü. Öyle ki bu ışınlara sıcak yıldızların yol açtığı belliydi.
Şili’nin Atacama çölündeki Büyük milimetre ve Milimetre Altı Teleskop Dizisi (ALMA) kızılötesi ışınları keşfettiği zaman, bilim insanları bu olaya şüpheyle baktılar: Astronomlar Chandra X-ışını teleskopu ile galaksiyi incelediler ve kızılötesi ışınların merkezdeki süper kütleli kara delikten gelip gelmediğini test ettiler.
İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi
Chandra teleskopu onayladı
Hem de adına yaraşır bir şekilde: Kızılötesi ışınların kaynağı bir kara delik olsaydı bunun aynı zamanda X-ışınları ve radyo dalgaları yayması gerekirdi. Ancak, Chandra X-ışını teleskopu bunları görmedi.
Görseydi bile X-ışınları galaksinin merkezinden gelecekti. Oysa kızılötesi ışınlar tüm galaksiyi sardığı için, bunların kaynağının yüksek hızlı yıldız oluşumu olduğu anlaşılacaktı. Ne de olsa yıldızlar her yerde; ama süper kütleli delikler sadece merkezde yer alıyor.
İlgili yazı: Kara Deliklerin Tersi Ak Delikler ve Sırları
4500 kat hızlı
Uzak galaksi, Samanyolu’ndan 4500 kat daha hızlı yıldız doğuruyor. Bu da Samanyolu’nun gençliğinde günümüzden çok daha aktif olduğunu gösteriyor. Daha net söyleyelim: En az 400 milyar yıldız içeren galaksimiz yılda sadece 1 Güneş kütlesine denk sayıda yıldız doğruyor. Bu galaksi ise 4500 yıldız doğuruyor!
Florida Üniversitesi’nden Anthony Gonzalez, bu tür hiperaktif galaksileri hiper yıldız patlaması galaksileri olarak adlandırıyor. Ancak, galaksilerde yıldız oluşumunun nasıl yavaşladığı ve 11 bin galaksinin nasıl öldüğü konusunda son bir gizem kalıyor:
İlgili yazı: VPN Engelleme Türkiye’de Nasıl Aşılır?
Hiperaktif galaksi gizemi
Eskiden galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin, o galaksilerdeki yıldızların doğum hızıyla aynı hızda büyüdüğünü sanıyorduk. Oysa Chandra ile baktığımız uzak galaksinin merkezinde hızla büyüyen bir süper kütleli kara delik bulamadık.
Muhtemelen galaksinin merkezinde bir kara delik var; ama pek aktif değil ve oldukça yavaş büyüyor. Oysa bu tür süper kütleli kara delikler Evren’deki ilk yıldızların kalıntıları; ama galaksi merkezinde birleşip büyümeleri karanlık maddenin ek yerçekimine bağlı.
Peki bu kara delik, karanlık maddenin ve çevresindeki yoğun gazların etkisiyle neden daha hızlı büyümüyor? Belli ki karanlık maddenin kara deliklerle birlikte yıldız oluşumunu yavaşlatması konusunda bilmediğimiz bir şeyler var ve bunun cevabını bulmak da en meraklı astronomlara kalıyor. 🙂
