Gökada (Galaksi)
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Galaksi Adının Kökeni
Galaksi adının kökeni eski Yunanca’daki, bizim galaksimizi belirtmek üzere kullanılan “sütlü, süt gibi, sütsü” anlamlarına gelen galaxias (γαλαξίας) sözcüğü ya da "süt dairesi" anlamındaki kyklos galaktikos (κύκλος γαλακτίκος) terimidir. Bu terim ve dolayısıyla Batı kültüründe Samanyolu için kullanılan "Süt Yolu" terimi eski Yunan mitolojisindeki bir mitosdan kaynaklanır: Bir gece, Zeus ölümlü bir kadından yaptığı oğlu Herakles'i, farkettirmeden uykuya dalmış olan Hera'nın göğsüne koyar. Bebek Heracles, Hera'nın memelerinden akan sütü içecek ve böylece ölümsüz olacaktır. Fakat Hera gece uyanıp tanımadığı bir bebeği emzirdiğini farkedince onu fırlatıp atar ve boşalan memesinden çıkan süt de gece gökyüzüne fışkırıp akar. Hikayeye göre, işte geceleyin gökte sönük bir ışıkla pırıldar halde gördüğümüz “Süt Yolu” (Türkçe’de Samanyolu) denilen kuşak böyle oluşmuştur.
Astronomik literatürde galaksi sözcüğü, tek başınayken baş harfi büyük yazıldığında bizim galaksimiz olan Samanyolu’nu ifade eder. Uranüs’ü keşfeden William Herschel (1738-1822) astronominin bugünkü düzeyde olmadığı yıllarda derin (uzak) gök cisimleri kataloğunu hazırladığında M31 (Andromeda Galaksisi) gibi gök cisimlerini adlandırmak üzere “spiral nebula” adını kullanmıştı. Bu gök cisimleri daha sonraki dönemlerde gerçek uzaklıkları anlaşılmaya başlandığında "devasa yıldız yığınları" olarak tanımlandı ve bu kez “ada-evren” olarak adlandırıldı. Zamanla o dönemdeki evren anlayışının terk edilmesiyle bu terim de geçerliliğini yitirdi ve nihayet yerini günümüzde kullandığımız “galaksi” terimine bıraktı.

Gözlem Tarihçesi

1. Samanyolu

Samanyolu'nun 360° fotoğrafik panoraması

Gökadamızın diğer gökadalar gibi dışarıdan görünüşü, içinde bulunduğumuz için, elde edilememektedir. Gökyüzünde çıplak gözle gördüğümüz, Samanyolu adını verdiğimiz ışıklı bölge ise, aslında yalnızca, gökadamızın kollarından biridir.
Antik çağda Grek filozofu Democritus (450–370 B.C.) geceleyin gökyüzünde görünen Süt Yolu denilen ışıklı bölgenin uzak yıldızlardan oluşuyor olabileceğine dikkat çekmişti. Aristo’nun (384-322 B.C.) düşüncesine göreyse, Süt Yolu büyük, birbirine bağlı çok sayıdaki yıldızın alevlenmesinden kaynaklanmaktaydı ve bu alevler dünya atmosferinin üst kısmında yer almaktaydı.
Arap astronom İbn-i Heysem (965-1037) Samanyolu’nun ıraklık açısını gözlemleme ve ölçme girişiminde bulundu; Süt Yolu’nun ıraklık açısı yoktu, bunun üzerine “bu, Dünya’dan uzaktadır, atmosfere ait değildir” diyerek Aristo’nun görüşüne karşı çıktı. İranlı astronom Birûni (973-1048) Samanyolu Gökadası’nın sayısız bulutsu yıldızlar yığını olabileceği görüşünü ortaya attı. İbn Bacce ise Samanyolu’nun pek çok yıldızdan oluştuğunu ve gözümüze sürekli bu şekilde görünmesinin dünya atmosferindeki kırılımdan kaynaklanıyor olabileceğini ileri sürdü.[17]İbn Kayyim El-Cevziyye (1292-1350) Samanyolu Gökadası’nın sabit yıldızlar feleğinde bir araya gelmiş çok sayıdaki küçük yıldızlardan oluştuğunu ve bu yıldızların gezegenlerden daha büyük olduklarını ileri sürdü.
Samanyolu Gökadası’nın birçok yıldızdan oluşmasının ilk kanıtı Galileo Galilei’den geldi. 1610 yılında Samanyolu Gökadası’nı bir teleskopla inceleyen Galileo Galilei bunun çok sayıdaki yıldızın bir araya gelmesinden oluştuğunu farketti. 1750’de İngiliz astronom ve matematikçi Thomas Wright “Evrenin orijinal bir teorisi ya da yeni hipotezi” adlı eserinde gökadanın Güneş Sistemi’ne benzer tarzda, fakat daha büyük ölçekte, kütleçekim gücüyle birbirlerine bağlı çok sayıdaki dönen yıldızlardan oluşmuş bir kitle olduğu görüşünü ortaya attı. Bunun sonucunda bu düşünceye göre, sözkonusu yıldızların oluşturduğu ve bizim de içinde bulunduğumuz bu disk, bizim gökyüzüne bakışımız açısından, bize gökyüzünde Süt Yolu olarak görünüyor olabilirdi.

1785’te William Herschel tarafından sayılan yıldızlardan yola çıkılarak hazırlanan Samanyolu diyagramı. O dönemde Güneş gökada merkezine yakın olduğu zannedildiğinden Güneş gökada merkezine yakın olarak işaretlenmiştir. (Günümüzde yakın olmadığı bilinmektedir.)

Immanuel Kant 1755'deki bilimsel incelemesinde Thomas Wright'ın düşünce ve çalışmalarını biraz daha ayrıntılandırdı, gökadamızın da Güneş Sistemi’mize benzer biçimde, kütleçekim ile bir arada tutulan ve dönen bir yıldız kümesi olduğunu (haklı olarak) ifade etti. Kant ayrıca o dönemde gözlemlenebilen birkaç bulutsunun da ayrı gökadalar olabilecekleri varsayımında bulundu. (Bu adın verilme nedeni dürbünle bakıldığında ışık veren gaz bulutu gibi gözükmeleridir.) Samanyolu Gökadası’nın biçimi ve Güneş’in gökada içindeki konumu hakkındaki ilk girişim 1785’te gökyüzünün farklı bölgelerindeki yıldızları özenle sayan William Herschel’dan geldi. Herschel, Güneş Sistemi’ni merkeze yakın bir yere koyarak gökadanın biçimini gösteren bir diyagram hazırladı.
Jacobus Kapteyn, hassas bir yaklaşım sergileyerek, 1920’deki çiziminde Güneş’in merkeze yakın bulunduğu elips biçimli küçük bir gökada tasarladı. Farklı bir yöntem uygulayan Harlow Shapley ise küresel kümeler kataloğu çalışmasında kendinden öncekilerden tümüyle farklı olarak, gökadamızı Güneş’in merkezden uzak olduğu yaklaşık 70 kiloparsek yarıçapındaki yassı bir disk biçiminde tasarladı.Her iki hatalı çalışma da galaktik düzlemde ışığın yıldızlararası toz vasıtasıyla soğurulmasını hesaba katmamıştı. Bu ancak Robert Julius Trumpler’ın 1930’da açık yıldız kümeleri üzerinde çalışırken bu etkiyi ölçmesinden sonra hesaba katılmaya başlandı ve günümüzdeki gökada görünümü kuramlarına ulaşıldı.

2. Samanyolu Gökadası'nın Diğer Bulutsulardan Ayırt Edilmesi

“Büyük Andromeda Bulutsusu” adı verilen gök cisminin 1899’da çekilen fotoğrafı. Cisim sonradan Andromeda Gökadası olarak tanımlanmıştır.

Girdap Gökadası’nın 1845’te Lord Rosse tarafından yapılan krokisi

10. yy.’da İranlı astronom Abd al-Rahman al-Sufi (El Sufi adıyla da tanınan Azophi) Andromeda Gökadası’nın ilk kayıtlı gözlemini yaptı ve onu “küçük bulut” olarak tarif etti. El Sufi aynı zamanda Yemen’den görünür olan ve Macellan’ın 16. yy.’daki yolculuğuna kadar Avrupalılar tarafından görülmemiş Büyük Macellen Bulutu’nu da tanımladı. Bunlar Samanyolu Gökadası haricinde yeryüzünden gözlemlenen ilk gökadalardı. El Sufi buluşlarını 964 yılında “Sabit Yıldızlar” adlı kitabında duyurdu.
1054’te SN 1054 süpernovasının patlamasıyla Yengeç Bulutsusu’nun oluşması Çin, Arap ve İranlı gökbilimcilerce gözlemlendi. Bu bulutsu yüzyıllar sonra, Batı'da önce John Bevis (1731) tarafından daha sonra Charles Messier (1758) ve ardından Earl of Rosse’(1840’lar) tarafından gözlemlendi.
1750’de Thomas Wright “Orijinal bir Teori ya da Evrenin Yeni Hipotezi” (An original theory or new hypothesis of the universe) adlı eserinde Samanyolu Gökadası’nın yıldızlardan oluşan basık bir disk olduğunu ve gece gökyüzünde görünen bazı bulutsuların Samanyolu Gökadası’ndan ayrı olabilecekleri düşüncesini ifade etti ki, bu düşüncesinde haklı olduğu zamanla anlaşılacaktı.1755’te Immanuel Kant Samanyolu Gökadası’ndan ayrı olan bu bulutsular için “ada evren” terimini ortaya attı.
18.yy. sonuna doğru Charles Messier en parlak 109 nebulayı (bulutsu, bulut görünüşlü gök cisimleri) içeren bir katalog derledi. Bunu William Herschel tarafından 5000 bulutsunun derlendiği geniş bir katalog çalışması izledi. 1845’te Lord Rosse eliptik bulutsular ile spiral bulutsular arasında ayrım yapabilmesini sağlayan yeni bir teleskop yaptı.
1917’de Heber Curtis Andromeda Gökadası'ndaki S Andromedae (Messier nesnelerinden M31) adlı novayı gözlemledi, fotoğraf kayıtlarını araştırarak 11 nova daha buldu. Ayrıca bu novaların ortalama olarak bizim gökadamızdakilerden 10 kat daha soluk olduğunu saptadı. Buradan yola çıkarak da 150.000 parsek mesafede olduğu tahmininde bulundu ve spiral bulutsuların bağımsız birer gökada olduklarını varsayan "ada evrenler" hipotezini destekledi.
1920'de esas olarak Harlow Shapley ile Heber Curtis arasında geçen, Samanyolu ve spiral bulutsuların doğasının yanısıra evrenin boyutu hakkındaki "Büyük Tartışma" o döneme damgasını bırakmıştı. Konu ancak yeni bir teleskop kullanan Edwin Hubble’ın 1920’lerin başlarındaki çalışmaları sayesinde sonuca bağlandı. Bazı spiral bulutsuların dış kesimlerinde bireysel yıldız toplulukları olduğu ayrıntılarını gözlemlemeyi başaran Hubble, bazı sefe değişkenlerini tanımlayabildi ki, bu da kendisine bulutsuların uzaklığını hesaplayabilme imkanı verdi. Böylece bu bulutsuların Samanyolu'nun parçası olamayacak kadar uzak olduklarını ortaya çıkardı. Hubble ayrıca, 1936’da, hâlâ kullanımda olan bir biçimsel gökada sınıflandırma sistemini (Hubble düzeni) ortaya atmıştır.

3. Modern Araştırma

Tipik bir sarmal gökadanın döngü (rotasyon) eğimi:

• [A] tahmin edilen
• [b] gözlemlenen

Uzaklık gökadanın çekirdeğinden uzaklıktır.

Gökadaların uzayda rastgele dağıldıklarını ileri süren teoriler, modern araçlarla yapılan gözlemler sonucunda önemini kaybetmiş, hepsinin belli bir düzen içinde yer aldıkları, gök cisimlerinin hepsinin belirli yasalar dahilinde hareket ettikleri anlaşılmıştır. 1944'de, Hendrik van de Hulst'un dalgaboyunu 21 cm. olarak tahmin ettiği, 1954’te gözlemlenen, yıldızlararası hidrojen atomlarından kaynaklanan mikrodalga ışınımının ortaya çıkarılması ile gökada incelemeleri yeni bir boyut kazandı. Çünkü, bu ışınım tozların soğurmasından etkilenmiyordu ve Doppler etkisi gökada içerisindeki gazların hareketlerini belirlemede kullanılabilecekti. Gelişmiş radyoteleskoplarla bu hidrojen gazı diğer gökadalarda da belirlenebildi.
1970'lere gelindiğinde ise, Vera Rubin'in gökadalardaki gazların dönüş hızı üzerine çalışmaları sonucunda şu husus saptandı: Gökadalardaki yıldız ve gazların görünen toplam kütlesi, gökadaların bu denli yüksek dönüş hızı için yeterli olamazdı; şu halde gözle görülmese de, ek kütlesiyle, hızın bu düzeyde olmasını sağlayıcı bir madde daha var olmalıydı. Böylece bu eksik kütle, görülemeyen, fakat büyük miktarlarda bulunan karanlık maddenin varlığı ile açıklandı.
1990’ların başlarında Hubble Uzay Teleskobu daha ileri düzeyde gözlemlerde bulunulmasını sağladı. Örneğin gökadamızdaki görünmeyen karanlık maddenin yalnızca soluk ve küçük yıldızlardaki karanlık maddeden ibaret olamayacağı anlaşıldı. Yine bu teleskopla önceleri nispeten boş olduğuna inanılan bir gökyüzü parçasının (Hubble Derin Alan) incelenmesi sayesinde, o gökyüzü parçasının boş olmayıp gökadalarla dolu olduğu anlaşıldı ve böylece evrende 125 milyar gökadanın olması gerektiğine ilişkin kanıt bulunmuş oldu. Öte yandan gözle görülemeyen birçok tayfı gözlemleyebilen gözlem aygıtlarının (radyo teleskop, x-ışını teleskobu, kızılötesi kameralar vb.) geliştirilmesi Hubble tarafından da saptanamamış birçok gökadanın keşfedilebilmesini sağladı. Böylece “boşluk kuşağı” (İng. zone of avoidance) denilen “Samanyolu kuşağı” yüzünden iyi görülemeyen gökyüzü bölgesindeki gökadalar da keşfedilebildi.