Galaksimizdeki en büyük yıldız sistemlerinden bir tanesi, astronomlara yıldızların yeni yıldız oluşumlarını nasıl bozabileceğine dair ipuçları sunuyor.
Yeni doğmuş yıldızlar hızlı bir şekilde patlayarak oluşmalarına yardımcı olan moleküler gaz bulutlarını ittirmeye başlarlar ve bu yıkıcı süreç galaksimizin evrimini şekillendiren etmenlerden birisidir. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de yayınlanan bulgularda, aktif bir yıldız oluşum bölgesi olan Carina nebulasına göz atılıyor.
Yıldızlar, nebulalar olarak adlandırılan gaz ve toz bulutlarının içinde doğarlar. Madde yeterince yoğunlaştığında, kendi kütleçekimi altında çekirdeği, bir yıldıza enerjisini veren nükleer reaksiyonu başlatmaya yetecek hale gelene kadar çöker. Yeni bir yıldız yanmaya başladığında, muazzam miktarlarda radyasyon saçar. Bu radyasyon o kadar kuvvetlidir ki atomlardan elektronlarını soyar ve geride pozitif iyonlar bırakır. Bu radyasyon bulutun daha ince bölümlerini yontar ve bulutu sütunlara benzeyen uzun, dar şekiller haline sokar. Foto buharlaşma olarak adlandırılan süreç aynı zamanda yavaş yavaş sütunların kendisini de yok ediyor.
Avrupa Güney Gözlemevi’nden (ESO) astronom Anna McLeod, “Fizik açısından, yıldızdan gelen iyonize edici radyasyon, bulutun yüzeylerine çarpar ve gazı ısıtarak atomları iyonize eder. Bu, gazın sütunun yüzeyinden uzaklaşmasına ve maddelerin bulutlardan uzaklaşarak sonuçta bitmelerine sebep olur” diye açıklıyor.
Elbette bu sırada yeni doğmuş yıldızların yıkıcı gücü gaz ve tozu daha yoğun kümelere sıkıştırarak yeni yıldızların oluşmasına da yardımcı oluyor olabilir. Sonrasında bu yeni yıldızlar hayat ışıklarını saçmaya ve kendilerini doğuran bulutları yok etmeye başlarlar. Bu karmaşık bir süreç ve Çok Büyük Teleskop (VLT) ile yapılan yeni gözlemler sayesinde astronomlar artık bu süreci çok daha detaylı olarak anlayabiliyorlar.
Sütunlar Küçülüyor
Astronomlar veri toplamak için ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unun 8.2m’lik ana aynalarını, yaklaşık 6,500 ışık yılı uzaklıktaki bir gaz ve toz bulutuna, Karina Nebulası’na doğrulttular. Güney yarım küreden görülebilen Karina, Dünya’dan görülebilen en büyük nebulalardan birisidir ve devasa bir yıldız oluşum bölgesidir. Çoklu Ünite Spektroskopik Kaşifi (MUSE) adlı cihazı kullanan McLeod ve ESO’daki ekibi, Karina’daki altı madde sütununun içindeki ve etrafındaki iyonize gaz akışını haritalamayı başardılar.
Sütunların tepeleri tüm bu iyonize edici radyasyonun yükünü taşıyorlar. Foto buharlaşmanın çoğu aktivitesinin gerçekleştiği bu bölgeye astronomlar “iyonlaşma cephesi” adını veriyorlar. Sütunun daha gerisindeki bulut yapısı ise daha yoğun ve saldırıdan bir nebze daha az etkileniyor. McLeod ve ekibi yakınlardaki O ve B türü yıldızlardan gelen iyonlaştırıcı radyasyonun ne kadarının Carina’nın sütunlarının tepelerine çarptığını ve her bir sütunun bu bombardımanda hangi hızda madde kaybettiğini belirledi.
Ekip, Kartal (Eagle) Nebulası’nın iyi bilinen “Yaratılış Sütunları”ndan üç tanesi ve 20,000 ışık yılı uzaklıktaki bir nebula olan NGC 3603’ün bir sütununun eski gözlemleriyle nebulanın farklı bölgelerindeki altı sütunun verilerini bir araya getirdi. McLeod’a göre foto buharlaşmanın yalnızca belirli şartlar altında değil genel olarak nasıl işlediğini daha iyi anlamak için sütunları bu nebulalardakilerle karşılaştırmak önemliydi.
“Bu bölgeler farklı sayılarda iyonlaştırıcı dev yıldızlara, farklı kütlelere (gaz ve toz açısından) sahipler ve Samanyolu’nda farklı ortamlarda yer alıyorlar.” Araştırmacılar tüm bu verileri karşılaştırarak sütunların ne kadar hızlı küçüldüğünün, tepelerine ne kadar iyonlaştırıcı radyasyon çarptığına fazlasıyla bağlı olduğunu buldular.
Galaksilerin Evrimi
Bu modelleme evrenimizin neden bugün olduğu gibi göründüğünün anlaşılması için hayati öneme sahip. Dev yıldızların uzayın bazı bölgelerinde yıldız oluşturan maddeyi temizleyerek kendi nebulalarını tüketme ve başka bölgelerde yeni yıldız oluşum dalgaları başlatma şekilleri galaksilerin nasıl evrimleştikleri üzerinde çok büyük role sahip.
McLeod, “Dev yıldızların etkileri de dahil edilirse galaksi evrim modelleri yalnızca gözlenen galaksi topluluğunu tekrarlayabilir” diyor. Nebulaları buharlaştıracak bu yıkıcı etkiler olmadan modeller, gerçek evrende gördüğümüz bütün galaksilerden daha etkin bir şekilde yıldız üreten gerçekçi olmayan yoğun galaksilerle dolu olarak sonuçlanıyor. Bu durumun sebebi ise bulutun moleküler gazlarını temizlemenin, çökebilecek ve yeni bir yıldız meydana getirebilecek maddeleri uzaklaştırması, böylece yeni doğan yıldızların yıkıcı etkileri bir bakıma kendi komşuluklarındaki yıldız oluşumunu sınırlıyor.
Galaksi oluşumlarının bilgisayar modelleri, Büyük Patlama’nın bugün gördüğümüz evreni nasıl meydana getirdiğini anlamamıza yardımcı olabilir ve araştırmacıların bu modelleri daha isabetli hale getirmek için yeni doğan dev yıldızların iyonlaştırıcı radyasyonunun etkilerini açıklayacak doğru sayılar dizisini girmesi gerekiyor. McLeod ve meslektaşları artık bu sayılara sahipler.
Yapbozun Devamı
Ama galaksi evriminin gerçekten isabetli modellerini elde etmek için genç, dev yıldızların nasıl şekillendikleri ve nihayetinde kendilerini üreten nebulaları yok ettiklerine dair birkaç soruyu daha cevaplamak gerekiyor. İyonlaştırıcı radyasyon yapbozun yalnızca bir parçası.
McLeod “güçlü yıldız rüzgarlarını, hidrojen rezervlerini tükettiklerinde meydana gelen süpernova patlamalarını ve dev yıldızlar hala çok gençken ve içerisinde oluştukları bulutlara gömülüyken ürettikleri bipolar jetleri de dikkate almamız gerekiyor” diyor ve de ekliyor; “Bu yüzden bu etkileri önce ayrı ayrı anlamamız gerek, böylece yapbozun parçalarını o zaman bir araya getirebiliriz.”
Bu parçaları bir araya getirmek astronomların evrenin neden bu şekilde göründüğünü anlamasına yardım edecek ama sayıları elde etmek Carina gibi uzak yıldız oluşum bölgeleri üzerine daha çok gözlem yapmayı gerektiriyor.
