Yıldızların Doğumevi Olan Nebülozlar
Dünyadan bakıldığında âdeta kâinat sarayının tavanını oluşturan semada, gökcisimleri, kümeler hâlinde iç içe organize edilmişlerdir. Yıldızların kendi içinde kümelenmeleriyle galaksiler, galaksilerin organize edilmeleriyle de galaksi kümeleri yaratılmıştır.
Galaksi kümeleri, bugünkü bilgilerimize göre, kâinattaki en büyük yapılardır. Yıldız ve galaksiler dışında, süper güçlü çekim kuvvetine sahip karadelikler, en parlak gök cisimleri sayılan kuasarlar da, göklerin diğer sakinleridir. Galaksilerin aralarındaki bölgeler de boş bırakılmamıştır. Buralar, teleskoplarla seyredildiğinde ancak görülebilen muhteşem gök cisimleriyle donatılmıştır. Teleskopta beyaz leke şeklinde görünen gök cisimlerine astrofizikçiler nebüloz adını vermişlerdir. Nebüloz denen muhteşem gök manzaraları, kütlesinin bir kısmını dışarı fırlatan, merkezdeki bir yıldızın etrafında halelenen gaz ve toz bulutunun oluşturduğu görüntülerdir.
Beyazımtırak bulutlara benzediklerinden gaz ve(ya) toz bulutu olarak da adlandırılırlar. Işıklı ve gaz hâlindeki nebülozlar çok büyük kütlelere sahiptir. İhtiva ettikleri madde miktarı, birkaç güneş kütlesinden, birkaç milyon güneş kütlesine kadar, sıcaklıkları ise 10 Kelvinden (-263 oC) 30 bin Kelvine kadar farklılaşabilir. Büyüklükleri, birkaç ışık yılıyla, yüzlerce ışık yılı arasında değişkenlik gösterir. Yıldızın kütlesinin bir kısmının dışarı fırlatılma ânına şahitlik eden ve bizden 700 ışık yılı uzaklıkta bulunan Helix Nebulası'ndaki kırmızımsı bölge, iki ışık yılı genişliktedir. Merkezinin kırmızı gözükmesinin sebebi, etrafındaki gaz ve toz bulutlarıdır.
Nebülozlar şekillerine göre üç sınıfa ayrılır: 1- İçlerinde birçok yıldız barındıran ve sınırları sonsuza uzanmış şekilde görünen düzgün olmayan nebülozlar; 2- Yuvarlak ve yassı görünümleri olan gezegen şeklindeki nebülozlar (çoğunun merkezlerinde çok parlak bir bölge bulunur); 3- Çok parlak ışıklı bir çekirdekle, onu helezon şeklinde saran ışıklı gaz kütlelerinden yapılan helezon şeklindeki nebülozlar. Göklerdeki böyle bir manzaraya, dünyadan 3.300 ışık yılı uzaklıkta bulunan kedigözü nebulası misâl verilebilir. Merkezindeki yıldızın etrafındaki halkaların analizinden, yıldızın 1.500 yılda bir defa madde püskürttüğü tahmin edilmektedir. Kayyum-u Ezelî olan Allah (celle celâlühü) nebülozları, yıldızların doğum yerleri olarak takdir etmiştir.
Nebülozlar Hangi Metotla İnceleniyor?
Yaratılışın kimyevî kanunları gereği, atomların yapısındaki elektronlar, ısı veya bir ışın tesiriyle fazladan enerji aldıklarında, kendine ait kararlı konumunu kaybederek, daha yüksek enerjili bir konuma geçerler. Elektron tekrar eski kararlı konumuna geri dönerken, aldığı enerjiyi o atoma has karakteristik dalga boyunda ışıma olarak yayar. Bu prensip semada da geçerlidir.
Nebülozların incelenmesinde, kendisine ulaşan ışığı dalga boylarına (renklerine) ayrıştıran spektroskopi cihazları kullanılır. Her atomun kendine mahsus bir ışık tayfı (spektrum) olduğundan, gaz ve toz bulutlarından gelen ışık, spektroskopi metoduyla renklerine ayrılır. Gözlenen farklı renkler, yıldızlar arası gaz ve toz bulutlarının hangi atomlardan teşkil edildiğini bize söyler. Meselâ bir yıldızdan 589 nanometre dalga boyunda bir ışımanın gelmesi, orada sodyum atomlarının bulunduğuna işaret eder.
Astrofizik araştırmacıları, bu ışımalardan faydalanarak, gökyüzündeki cisimlerde hangi elementlerin olduğunu tahmin ederler. Araştırmacılar, hidrojenin varlığını tesbit etmede çok zorlanmışlardır. Çünkü nebülozların yapısındaki bol miktardaki hidrojen en düşük enerji seviyesinde bulunduğundan, bu seviyedeki hidrojen ancak ültraviyole ışınlarını soğurabilmektedir. Dünya atmosferi de ültraviyole ışınlarının geçişini engellediğinden, yerdeki teleskoplarla nebülozlardaki hidrojenin tespiti mümkün olmuyordu. Atmosfer dışına gönderilen ültraviyole teleskoplarla, gaz bulutlarından yayılan 21 cm. dalga boyundaki radyo dalgaları incelenerek, nebülozların yapısındaki hidrojen atomlarının varlığı ancak keşfedilmiştir. Gaz bulutlarındaki daha başka elementlerin (sodyum, potasyum, kalsiyum, demir gibi) varlığı, 1970'lerde mikrodalga astronomisinin gelişmesi ile ortaya çıkmıştır.
% 99'u gaz olan nebülozlar, nötr ve iyonlaşmış atomlardan, serbest elektronlardan, moleküllerden yaratılmıştır. Bu gazın da yaklaşık % 75'i hidrojen ve % 25'i helyumdur. Gaz ve toz bulutlarındaki atomların yoğunluğu, yaklaşık 1 cm3 hacim içinde, birkaç atom olacak şekildedir. Atomik boyutlarda, 1 cm3'te bir kaç atomun bulunması, çok büyük bir boşluğu ifade etmektedir; bu Dünya ile Ay arasında birkaç adamın serbestçe dolaşmasına benzer. Deniz seviyesinde 1 cm3 havada 30 milyar kere milyar atomun bulunduğu dikkate alınırsa, yıldızlararası ortamda, atomların ne kadar seyrek olduğu daha iyi anlaşılabilir. Öyle ki, gaz bulutundaki iki atomun çarpışması için birkaç milyar yılın geçmesi gerekebilir. Gaz ve toz bulutları bu kadar seyrek yapıda olmalarına rağmen, bir gün kendi üzerlerine çökmek suretiyle bir yıldızın doğumuna vesile olabilmektedir.
Nebülozlar Nasıl Oluşur?
Nebülozlar birkaç değişik mekanizma ile oluşur: Birinci mekanizma, kütle çekim kuvvetine yenik düşen bir gaz bulutunun, yıldız oluşturmak üzere kümelenerek ısınmasına dayanır. Merkezin sıcaklığı belli bir değeri aştığında, ışıma yapmaya başlar ve etrafındaki gazı aydınlatır. İkinci mekanizma, bir yıldızın yakınında bulunan gaz bulutunun, yıldızın ışığını yansıtarak parlak (genelde mavi) gözükmesine dayanır. Üçüncü mekanizmada, yıldızdan gelen ültraviyole ışınlarıyla, enerjileri artan bulut içindeki gazların ışıma yapmasına dayanır. Ağırlıklı olarak hidrojen atomlarından teşkil edilen nebülozlar, hidrojenin kırmızı dalga boyundaki ışıması daha baskın olduğundan, kırmızı gözükür. Dördüncü mekanizmada ise, kedigözü nebulasında olduğu gibi ömrünün sonlarına yaklaşan büyük kütleli bir yıldızın kütlesinin bir kısmı uzaya saçılır. Bu şekilde yıldızın etrafında parlak ve gezegene benzeyen bir gaz bulutu görülebilir.
Gökleri araştıran bilim insanlarının şahitlik ettiği husus, sınırları hayal edilemeyecek kadar geniş olan şu kâinat sarayına yerküreden bakıldığında, kubbesinin de, çeşitli gök cisimleriyle birer nakış gibi işlenmiş olmasıdır. Bu nakışlardan biri olan nebülozlar da (gaz ve toz bulutları), yıldızlar ve galaksiler gibi, görenler ve akledenler için bir tefekkür tablosudur. İlmi ve kudreti sonsuz Yaratıcı, göklerdeki galaksiler arası boşluğu, nebülozlarla doldurarak, gökyüzünü de yeryüzü gibi, doğum ve ölümlere şahitlik eden bir hikmet tablosuna dönüştürmüştür.
Kaynak: Silk, Joseph; (Çeviri: Murat Alev), Evrenin Kısa Tarihi, TÜBİTAK popüler bilim kitapları, Ankara-Ağustos 2000) / ESO/NASA