Galaksi Ä°mparatorluÄŸu - Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü
Samanyolu galaksisi; yalnÄ±zca bÃ¼yÃ¼k bir spiral galaksi olmayÄ±p, milyonlarca Ä±ÅŸÄ±k yÄ±lÄ±na uzanan bÃ¼yÃ¼k bir imparatorluÄŸun merkezidir.
New Page 1

* * *

## **Galaksi İmparatorluğu**

* * *

[**Selçuk Bilir**](mailto:sbilir@istanbul.edu.tr)_**İstanbul Üniversitesi Astronomi ve Uzay**_
_**Bilimleri Bölümü**_**Kaynak:_Astronomi Magazin,_ _1995, 35,_**
**_p.340-344_**

**Samanyolu galaksisi; yalnızca büyük bir spiral galaksi olmayıp,**
**milyonlarca ışık yılına uzanan büyük bir imparatorluğun merkezidir. Samanyolu'nun**
**imparatorluğun merkezi oluşunun nedeni; çevresinde bulunan 10 tane galaksiyi çekimsel**
**olarak yönetmesidir.**

**Samanyolu galaksisi birçok galaksiden daha büyük, daha parlak ve**
**daha büyük bir yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle çekim kuvveti çok küçük olan 10**
**tane sönük galaksi, aynen bir gezegenin etrafında dolanan uydular gibi**
**dolanmaktadır.**

**Samanyolu galaksisi; yalnızca büyük bir spiral galaksi olmayıp,**
**milyonlarca ışık yılına uzanan büyük bir imparatorluğun merkezidir. Samanyolu'nun**
**imparatorluğun merkezi oluşunun nedeni; çevresinde bulunan 10 tane galaksiyi çekimsel**
**olarak yönetmesidir.**

**Bu uydu galaksiler bize Galaksimizin çok büyük kütleli bir**
**galaksi olduğunu değil aynı zamanda Galaksimizin oluşumu hakkında da bilgiler**
**vermektedir.Samanyolu galaksisi çok büyük olduğundan astronomlar ışık yılı yerine**
**kiloparsek birimi kullanmaktadır (1 kpc = 3260 ışık yılı). Örneğin; Güneşimizin**
**, Galaksi merkezine olan uzaklığı 8.5 kpc, Galaksi diskinin çapı 35 kpc, Samanyoluna**
**en yakın uydu galaksi 50 kpc ve en uzak uydu galaksi ise 250 kpc uzaklığındadır.**
**Samanyoluna benzeyen en yakın büyük spiral galaksi ise 700 kpc uzaklığındaki**
**Andromeda galaksisidir. Galaksi imparatorluğunu oluşturan 10 galaksi iki gruba**
**ayrılır. İlk grup iki tane Magellan bulutsusundan oluşur. Bu Magellan bulutsuları,**
**Samanyolu galaksisinin uyduları olmakla beraber en yakın iki üyesini oluşturur. Diğer**
**ikinci grup ise hemen hemen hiç kimsenin bilmediği 8 galaksiden oluşur.**

**Galaksimizin Tacındaki Mücevherler**

**Magellan bulutsuları, galaksi imparatorluğunun tacındaki**
**mücevherleridir. Samanyolundan daha küçük olmalarına karşın küçük galaksi**
**değillerdir. Şimdi bu bulutsuların bazı fiziksel özelliklerini inceleyelim (Tablo 1)**

**Tablo 1.** _Yukarıda iki yakın üyemiz ile Galaksimizin_
_bazı fiziksel parametreleri verilmiştir._

**Galaksinin**
**Adı****Uzaklık**
**(kpc)****Çap**
**(kpc)****Kütle**
**(Mo)****GörünenParlaklık****Büyük Macellan Bulutsusu****50****10****2 x 1010****0m.5****Küçük Macellan Bulutsusu****60****8****2 x 109****2m.5****Samanyolu Galaksisi****\-\-\-****35****5.2 x 1012****\-\-\-**

**Tablodan da görüleceği gibi Galaksimiz, her iki Magellan**
**bulutsusundan daha büyüktür. Bu bulutsulara Magellan isminin verilmesinin nedeni ,**
**Fernao Magellan'ın Dünya çevresini dolaşırken güney yarım kürede gördüğü bu**
**bulutsulara kendi ismini vermesindendir. Magellan bulutsularına bakıldığında (Şekil**
**1-2) Şekillerinin düzensiz olduğu görülür.**

**![](SMC.jpg)**

**Şekil 1.** _Küçük Magellan Bulutsusu, Galaksimizin en_
_yakın üyelerinden olup düzensiz galaksiler sınıfındandır._ **Bu yüzden bu galaksiler, Hubble sınıflamasına göre Düzensiz galaksiler grubuna**
**girmektedirler. Magellan bulutsularında yıldız üretimi hızlı bir şekilde**
**olmaktadır. Bunu da astronomlar; birçok kırmızı , sarı ve mavi süperdev**
**yıldızları gözlemek suretiyle anlamaktadırlar. Bilindiği gibi süperdev**
**yıldızların kütleleri çok büyüktür. Böyle büyük kütleli yıldızlar evrimleri**
**gereği çabuk yaşlanırlar. Bu duruma örnek olarak 1987 yılında Büyük Magellan**
**bulutsusunda patlayan Süpernovayı verebiliriz.**

**Bizim Galaksimizde yıldız oluşumu bundan 15 milyar yıl önce başlamış ve**
**günümüze kadar süre gelmiştir. Fakat Magellan bulutsularında yıldız oluşumu**
**düzenli olmayıp, yıldız oluşum hızında bir artış gözlenmiştir. Yapılan**
**araştırmalar en son yıldız oluşumundaki bu patlamanın 100 milyon yıl önce**
**başladığını göstermektedir.**

**Astronomlar yıldız oluşumunun artması sonucunda iki farklı popülasyon türü**
**keşfetmişlerdir. Bu popülasyonun ilki bundan 10 ila 15 milyar yıl önce meydana**
**gelmiştir. İlk popülasyon yıldızları evrimlerinin tamamlıyarak ikinci popülasyonun**
**meydana gelmesini sağlamışlardır. İkinci popülasyon yıldızları ise bundan 3 ila 5**
**milyar yıl önce meydana gelmişlerdir. O zamandan sonra da yıldız oluşumu bir**
**durgunluk içersine girmiştir. Fakat bundan 100 milyon yıl önce bulutsularda yine**
**büyük sayılarda yıldız oluşumu bağlamıştır.**

**Neden yıldız oluşumları Magellan bulutsularında hızlandı? Niye bu işlem**
**Samanyolunda olduğu gibi yumuşak ve devamlı değil? Acaba bunun nedeni bizim Galaksimiz**
**olabilir mi?**

**![](LMC.gif)**

**Şekil 2.** _Güney yarımküreden çıplak gözle bile_
_görülebilen Büyük Magellan Bulutsusu, düzensiz galaksiler için iyi bir örnektir._ **Büyük bir olasılık ile Magellan bulutsuları eliptik bir yörüngede Samanyolunun**
**etrafında dönmektedir. Bu durumda bulutsular bazen Samanyoluna yaklaşırlar, bazende**
**uzaklaşırlar. Astronomlar bulutsuların gerçek yörüngelerini bilmemelerine rağmen**
**bulutsuların bir dairesel yörünge oluşturmaları için birkaç milyar yıl geçmesi**
**gerektiğine inanmaktadırlar.**

**Her birkaç milyar yılda Magellan bulutsuları, Samanyoluna yaklaşır. Böylece Magellan**
**bulutsuları Samanyolunun şiddetli çekim kuvvetine maruz kalırlar. Bu durumda Magellan**
**bulutsularındaki gaz ve toz, toplanarak yoğunlaşır ve yıldız oluşum hızı artar.**
**Eğer düşünülen bu model doğru ise Magelllan bulutsuları bize çok yakın**
**olmalıdır. Çünkü bu iki Magellan bulutsusunda sürekli olarak büyük sayıda**
**yıldız üretilmektedir.**

**Güzel bir spiral galaksi insanda büyük bir hayranlık uyandırırken Samanyolu**
**cüceleri bu hayranlığı uyandırmaz. Cüce galaksiler insanda bir hayranlık**
**uyandırmasa bile astronomlar için bu tip galaksiler çok önemlidir. Çünkü cüce**
**galaksiler diğer hayranlık uyandıran galaksilerden sayıca daha üstün ve evrendeki**
**karanlık maddenin bilinmesi için önemli bir ölçüttür.**

**Galaksimizin etrafında bulunan 8 cüce galaksi inkar edilemiyecek kadar küçüktürler.**
**Fiziksel özelliklerine bakacak olursak çapları 1 veya 2 kpc ve kütleleri ise**
**yaklaşık 106 Mo kütlesi kadardır. Bu veriler altında cücelerin**
**çapları ve kütleleri, Magellan bulutsularından bile oldukça küçüktür.**

**Cüce galaksilerin yıldız yoğunluğu da diğer galaksilerin yıldız yoğunluğundan**
**oldukça azdır. Örneğin; Bir cücenin yıldız yoğunluğu, Samanyolu diskinin yıldız**
**yoğunluğunun %0.1 kadardır.**

**İşte bu özellikleri cüce galaksilerin keşfedilmesini zorlaştırmaktadır. Cüce**
**galaksiler ancak çok büyük teleskoplardan elde edilen fotoğraf plaklarının**
**incelenmesi ile bulunmuşlardır. İlk cüce galaksiyi 1938 yılında Harvard**
**üniversitesinde çalışan Harlow Shapley keşfetmiştir. Sharpley , Sculptor**
**takımyıldızı doğrultusunda aldığı fotoğaf plağını incelerken siyah bir leke**
**buldu. Önce bunu parmak izi sandı ama aynı siyah lekeyi diğer plaklarda da görünce**
**Sharpley, buna bir çeşit yıldız sistemi adını verdi.**

**Sharpley'in asistanları diğer plakları daha hassas araştırarak ikinci cüceyi**
**keşfettiler. Bu cüce ise Fornax takımyıldızında bulunuyordu. Sharpley'in yaptığı**
**hesaplara göre ikinci cüce birinci cüceden daha uzakta bulunuyordu.**

**1950 yıllarına gelindiğinde astronomlar Leo takımyıldızında iki yeni cüce galaksi**
**buldular. California'daki Palomar dağında bulunan 48 inc'lik teleskopla alınan fotoğaf**
**plaklarından Leo I ve Leo II cüce galaksileri keşfedilmiş oldu. İşte bulunan bu iki**
**cüce, galaksi imparatorluğunun en uzak iki üyesi idi (Şekil. 3).**

![](leo1_aao_big.jpg)

**Şekil 3.** _Anglo-Australian_
_Gözlemevinden alınan Leo I'e ait bir fotoğraf._

**1955'de en yakın iki cüce galaksi keşfedildi. Bu cüceler, kuzey**
**yarımküresinde yer alan Ursa Minor ve Draco idi. İkiside Polamar'dan çekilmiş**
**fotoğraf plakları yardımı ile keşfedildiler. 1977'de yedinci cücede keşfedildi. Bu**
**cüce ise güney yarımkürede bulunan Carina idi . Son olarak 10 Mart 1990 yılında Mike**
**Irwin ve arkadaşları, sekizinci cüce olan Sextans'ı keşfettiler.**

**Tablo 2.** _Cüce galaksilerin_
_bazı fiziksel özellikleri verilmiştir._

**İsmi****V****Tip****Mv****d (kpc)****Çap (kpc)**LMC0.1Irr-18.5509.5SMC2.3Irr-16.8604.9Ursa Minor12.0dE6-8.8650.6Draco11.0dE3-8.6750.8Sculptor10.0dE3-11.7801.5Sextans\-\-\-dE4-7.785\-\-\-Carina\-\-\-dE?-9.095\-\-\-Fornax8.0dE3-13.61402.2Leo I9.8dE3-11.02200.7Leo II11.5dE0-9.42201.0

**Bu sekiz cüce galaksi küçük olmalarına rağmen farklıdırlar. Galaksimize en yakın**
**cüce galaksi 65 kpc uzaklıkta olup Ursa Minor (Küçük Ayı) takımyıldızında yer**
**almaktadır. Bu cüce galaksi ölüdür. Bütün yıldızları günümüzden 15 milyar**
**yıl önce oluşmuş ve galaksinin çoğu yıldızların evrimlerini tamamlamışlardır.**
**Bu birinci tip yıldızlarının evrimlerinin bitişi ile yıldızlararası ortama verilen**
**gaz ve toz , bu galakside ikinci bir yıldız türünün ortaya çıkışını**
**sağlayamamıştır. Bu durum, Galaksimiz ve Magellan bulutsularına göre oldukça**
**farklıdır. Samanyolundaki genç yıldızlar diğer yaşlı yıldızların**
**yıldızlararası ortama verdiği toz ve gazdan oluşur. Ursa Minor o kadar küçüktür**
**ki, yıldızların evrimlerinden dolayı dışarıya verdiği maddeyi çekimsel olarak**
**tutamayarak yeni yıldızların oluşmasını sağlamayaz. Atılan madde ise Samanyolu**
**tarafından yutulur.**

**Cüce Galaksiler**

**Galaksimize en yakın ikinci cüce galaksi Draco da, Ursa Minor'e benzer bir özellik**
**gösterir. Samanyolundan 75 kpc uzaklıkta yer alan Draco'nun yıldızları da yaklaşık**
**olarak Ursa Minor yıldızları kadar yaşlıdır. Yapılan gözlemlerde, cüce**
**galaksilerde daha yaşlı bir yıldız oluşumuna rastlanmamıştır. İlk defa Samanyolu**
**cücesine benzer yıldız bizden 80 kpc uzaklıkta bulunan Sculptor galaksisinde**
**bulunmuştur. Scuptor pozisyon itibariyle, Ursa Minor ve Draco galaksilerinin aksi**
**yönünde bulunmaktadır. Galaksinin çapı 2 ila 3 kpc olup Ursa Minor ve Draco'dan**
**birkaç kat daha büyük ve daha parlaktır. Scuptor'un yıldızları çok yaşlı**
**olmasına rağmen Ursa Minor ve Draco'dakilerden biraz daha genç görünmektedir. Galaksi**
**imparatorluğunda en yeni tanınan galaksi, Sextans takımyıldızında ve Samanyolundan**
**85 kpc uzaklığındaki Sextans cücesidir. Bu galaksinin ışıma gücü o kadar azdır**
**ki, Galaksimizde bulunan sönük bir yıldızından bile daha parlak değildir.**
**Astronomlar, henüz bütün yıldızların yaşlı olup olmadığını bilememektedirler.**

**Galaksimize dördüncü uzak cüce, 95 kpc uzaklıkta yer alan Carina galaksisidir.**
**Carina'nın yıldızları, Ursa Minor, Draco ve Scuptor'un yıldızlarından daha genç ve**
**yaklaşık olarak 7 ila 8 milyar yıl yaşındadırlar. Astronomlar daha sonra**
**yaptıkları araştırmalarda Carina'da yaşları 15 milyar olan yaşlı yıldızları**
**keşfettiler ama bu yaşlı yıldızların sayılarının gençler kadar çok olmadığı**
**görüldü.**

**Carina' dan daha da uzaklara gidildiğinde Fornax galaksisi ile karşılaşılır. Fornax,**
**8 cücenin en parlağı ve en büyüğüdür. Yapılan hesaplar Galaksimizden 140 kp**
**uzakta olduğunu göstermektedir. Galaksinin çapı 7 kpc ve kütlesi 2 x 107 Mo**
**dir. Fornax'ın, Samanyolu ve Magellan bulutsularındaki yıldız kümelerine benzeyen**
**yıldızları vardır. Fornax galaksisinde genç ve yaşlı yıldızlar bulunmaktadır. Bu**
**galaksinin en genç yıldızları 3 milyar yıl yaşındadır. Galaksi imparatorluğunun**
**en uzak 2 üyesi Leo I ve Leo II Galaksimizden 220 kpc uzağında yer alır. Bazı**
**astronomlar Leo I ve Leo II nin Galaksimizin müthiş çekim kuvvetinden kaçtığına**
**inanmaktadırlar ama son araştırmalar hem Leo I hem de Leo II'nin hala imparatorluğun**
**bir parçası olduğunu göstermekdir (Şekil 4) ve (Tablo 2).**

**![](lokal1.gif)**

**Şekil 4.** _Galaksimiz ve 10_
_arkadaşının 3 boyutlu koordinat sistemindeki konumları._ **Magellan bulutsuları ve 8 cücelere ek olarak Galaksimiz, daha uzakta bulunan cüce**
**küresel yıldız kümelerine de hükmetmektedir. Bu küresel kümeleri, Galaksimizden 100**
**kpc den daha uzakta bulunmaktadır. Astronomlar bu kümeleri incelediklerinde kümenin**
**bazı yıldızlarını tek tek ayırt edebilmişlerdir. 1983'de Edinburg'daki Royal**
**gözlemevinden Michael Hawkins, bir RR Lyrae yıldızı keşfettiğini astronomi**
**dünyasına bildirdi. Aynı zamanda Seatle'daki Washington Üniversitesinden Bruce Margon**
**ve arkadaşları, 120 kpc uzaklıkta kırmızı dev bir yıldız keşfettiler. Birçok**
**astronom bu kolonileri inceleyerek elde ettikleri verilerden Galaksimizin yapısını daha**
**iyi bir şekilde anlayabileceğimizi söylemektedir. Bu galaksilerin bize öğrettiği en**
**açık şey ise Galaksimizin bu 10 cüceye göre çok büyük olduğu ve Fornax, Leo I,**
**Leo II gibi uzak galaksileri çekimsel olarak imparatorluğunun birer üyesi yapmış**
**olmasıdır. Bilindiği gibi çekim kuvveti kütlenin bir fonksiyonu olduğundan**
**Galaksimizin 10 cüceyi yönetmesi için kütlesinin çok büyük olması lazımdır.**
**Galaksimizin kütlesini hesaplamak istersek, 10 cücenin radyal uzay hızlarını**
**ölçmemiz gerekmektedir. Bu galaksilerin hızı ne kadar büyük olursa olsun, Galaksimiz**
**bu cüceleri imparatorluğun birer parçası olarak tutar.**

**Bir galaksinin radyal hızı, galaksinin spektrumunun incelenmesinden elde edilen**
**kırmızıya kayma miktarının Doppler formülünde kullanılması ile bulunur.**
**Galaksimizin kütlesini hesaplamak, bu bilinmeyen hızlar hakkında yapılan**
**çalışmalara bağlıdır. Böyle bir çalışmayı 1989 yılında Arizona Üniversitesi**
**astronomlarından Dennis Zaritsky ve arkadaşları Galaksimizin kütlesini, uydu**
**galaksilerin radyal hızlarını ölçmek suretiyle hesaplamışlardır. Yapylan**
**hesaplamalar Galaksimizin kütlesinin 4 x 1011 ila 5 x 1012 Mo**
**arasında değiştiğini göstermektedir. Kütlenin iyi bir şekilde tayin edilebilmesi**
**için galaksilerin radyal hızlarının iyi bir şekilde ölçülmesi gerekmektedir.**

**Galaksi imparatorluğunun en uzak üyeleri bizlere Galaksimizin oluşumu hakkında**
**ipucları verebilir. 1962'de Olin Eggen, Donald Lynden - Bell ve Allan Sandage (kısaca**
**ELS) bir Galaksi oluşum modeli geliştirdiler. ELS olarak bilinen bu modele göre;**
**Galaksimiz bir tek ilkel gaz bulutunun içe doğru çökmesi sonucu oluşmuştur. Bu**
**çökme iki kısımdan meydana gelmiştir. İlk çökmede Pop II adı verilen metalce**
**zengin olmayan ve yaşlı yıldızlar meydana gelmiş, daha sonra ki ikinci çöküşte**
**ise Pop I adı verilen, metalce zengin ve Galaksimizin diskinde yer alan genç yıldızlar**
**oluşmuştur.**

**1978 yılında Leonard Searle ve Robert Zinn Galaksimizin oluşumu hakkında alternatif**
**bir model sundular. ELS nin önerdiği modelin aksine Galaksimizin daha karmaşık olarak**
**oluştuğunu söylediler. Searle ve Zinn Galaksimizin, Magellan bulutsuları ve 8 cüce**
**gibi küçük galaksiler olarak doğduğunu ve birbirleriyle çarpışması ile**
**oluştuğunu söylediler. Bu çarpışmalarla yığılma büyüdü ve çekim kuvveti**
**arttı. Çekim kuvvetinin büyümesiyle de, yeni oluşmakta olan Galaksimiz evremizde**
**bulunan daha çok galaksiyi çekti. Bu işlem Samanyolunun Güneş'in kütlesinin 1012**
**katına erişinceye kadar sürdü.**

**Samanyolunun, küçük savunmasız galaksilere karşı hala bir iştahı vardır.**
**Cücelerin en yakını olan Ursa Minor büyük bir hızla Galaksimize yaklaşmaktadır.**
**Bir kısım bilim adamı, Ursa Minor'un bu gidişte Galaksimizle çarpışabileceğini ve**
**hatta Ursa Minor'un yıldızlarını kendi bünyesine alabileceğini söylüyorlar.**
**Yapılan gözlemlerde astronomlar, Magellan Bulutsuları ile Galaksimizin arasında bir**
**"hidrojen köprüsü" keşfettiler. Bu olayın**
**anlaşılmasıyla, bir gün Magellan Bulutsularının da Galaksimizle çarpışacağı**
**kanısı kuvvetlenmiş olmaktadır.**

**Kaynaklar**

**Astronomy Picture of the Day** ( [http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/astropix.html](http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/astropix.html))