EVRENİN GİZEMLİ YAPILARI: KUAZARLAR

AstroNotlar’dan, merhaba! Bu haftaki yazımızda gizemi hala tam olarak çözülememiş kuazarlara ve herkesin gündemine oturan “Acaba Venüs’te yaşam izi mi bulundu?” sorusuna değineceğiz. En sonda  da yaklaşmakta olan Eylül ekinoksu var! Konuya kolay bir soruyla başlayalım: Kuazar nedir? 

Kuazar kelimesi, “quasi-stellar radio source” tamlamasının kısaltılmış halidir ve Türkçe’de kısaca “yıldızımsı” denir. Kuazarları bizim sarmal gökadamızın ışık enerjisiyle kıyaslarsak binlerce katını saçacak parlaklıktadırlar. Ayrıca bizden o kadar uzaklardır ki, görüntüleri alıştığımız gökadalarınkinden farklıdır. Bir yıldız kalıntısına benzer şekilde ve nokta gibi görünmektedirler. İsimleri de zaten buradan gelmektedir, yıldız benzeri cisim anlamına gelen kuazar terimi ile adlandırılırlar. O yüzden en genel haliyle evrenin en uzak köşelerindeki, en yüksek enerjiye sahip ve en parlak gök cisimlerinden bazılarıdır diyebiliriz. Enerjileri o kadar yüksektir ki milyar, hatta trilyon elektronvolt mertebesinde enerji yayarlar. Bu enerji, bir gökadadaki tüm yıldızların toplam ışığından daha fazladır. Örneğin; 3C 273 adlı kuazar, Dünya’dan 2,4 milyar ışık yılı uzaklıktadır. Eğer bu mesafeyi 30 ışıkyılı uzaklığına düşürebilseydik, gökyüzünde Güneş kadar parlak görünürdü ama Güneş bizden sadece 8 ışık dakikası uzaklıktadır.


3C 273 Keşfedilen ilk kuazarlardan biri (Kaynak: NASA)

1950’lerin sonlarına doğru, tüm gökyüzü radyo dalga boyunda gözlemleniyor ve elde edilen sinyaller görünür bölge karşılıkları ile eşleştiriliyor. Böylelikle ilk kuazarlar olan 3C 48 ve 3C 273 bu şekilde keşfedilmiş oluyor. Tabii bunları görünür bölgeyle eşleştirmek de oldukça zaman alan bir işlem. Araştırmaya 1950’lerin sonunda başlanıyor ama ancak 1963 yılında 3C 48 radyo kaynağının, optik bir nesneyle kesin olarak eşleştirilmesi yapılabiliyor. Milyonlarca ışık yılı uzaklıktaki bu kaynaklara ilişkin veri elde etmek oldukça uzun zaman aldığı için gelişmeler günümüzde hala devam etmektedir.

Milyonlarca ışık yılı uzaklıkta dedik, buradan şöyle bir çıkarım yaparsak doğru olur mu? Bir ışık kaynağı ne kadar uzak olursa geçmişte o kadar geriye gidebilir ve bu cisimlerin geçmişi hakkında o kadar çok bilgi öğrenebiliriz. Bu durum da bizim evrenin geçmişiyle ilgili olan soru işaretlerimizi aydınlatmada yardımcı olabilir. Zaten bu nedenle bilinen en parlak ve en uzak gök cisimleri olan kuazarlar evrenin ilk zamanlarını anlamamızda bize büyük katkı sağlarlar. Keşfedilen kuazarların çoğu milyon hatta milyarlarca ışık yılı uzaklığında olduğu için, bize ulaşan ilk ışık aslında kaynaktan milyonlarca yıl önce çıkmış, dolayısıyla bize geçmişten bir bilgi gelmiş olmaktadır. Ne kadar uzağa bakılabilirse, o kadar geçmişe gidilebilir. Örneğin;  J1342 + 0928 olarak bilinen kuazar, Büyük Patlama’dan sadece 690 milyon yıl sonra ortaya çıkmış ve buna dair ilk makale 2017 yılında yayımlanmıştır. Bu şekildeki çalışmalar, gökadaların zaman içinde nasıl evrimleştiği hakkında bizlere bilgi verebilir.


Big Bang’den 690 milyon yıl sonra ortaya çıkan J1342+0928 adlı kuazarın temsili görüntüsü (Kaynak: Vikipedi)

Kuazarlar aynı zamanda aktif galaktik çekirdekler olarak da sınıflandırılır. Aktivitenin kaynağının, büyük gökadaların merkezinde yer alan süper kütleli kara delikler olduğu düşünülmektedir. Her ne kadar karadeliklerden ışığın bile kaçamadığını bilsek de, kuazarlarda gördüğümüz ışık, karadeliğin çevresindeki yığılma diski dediğimiz, olay ufkunun hemen sınırındaki gazdan oluşan disk tarafından sağlanmaktadır.  Kuazarların şiddetli kütleçekimleri, gökadadaki maddeyi çekerek üzerine düşürür. Daha sonra, gökada muazzam miktardaki kütleçekimsel enerjiyi, ışık şeklinde püskürterek kaybeder. Gökadayı saran gaz ve toz, karadeliğe düştüğünde kütleçekimsel kuvvetler tarafından sıkıştırılır ve karadeliğin ekvatoru etrafında durmadan sarmallar çizerek enerji yayan aşırı sıcak bir malzeme diski oluşturur. Tüm bunlar, karadeliğin dış yüzeyi olan olay ufkunda gerçekleştiği için, salınan ışınım, karadeliğin kütleçekimi tarafından yakalanmadan serbestçe kaçabilir. Sıradan bir kuazarın enerji çıkışını sürdürebilmesi için yılda yaklaşık on güneş kütlesi harcamaya ihtiyacı vardır. 

Aslında kazarlar için maddeyle aktif beslenen süper kütleli karadelikler diyebiliriz, ama şunu da gözden kaçırmamamız gerekiyor; her kuazarın arkasında bir kara delik vardır, ancak her kara delik bir kuazar değildir. Yani bir kuazara bakıyorsanız, kesinlikle bir kara deliğe bakıyorsunuz demektir, ama bir karadeliğe bakıyorsanız bunun kuazar olduğunu iddia edemezsiniz. Karadeliğin kuazar olduğunu söylemek için zaten, önce o karadeliğin süperkütleli olması gerekmektedir, ama o zaman bile bir kuazara ev sahipliği yapıyor diyemeyiz.

Samanyolu gökadamızın merkezinde de süper kütleli bir karadelik var. Bu karadelik de bir kuazar olabilir mi? Bu sorunun cevabı her ne kadar şu an için hayır olsa da geçmişte bir zamanlar evet idi. Astronomlar, Samanyolu’nun merkezindeki karadeliğin büyük miktarda gaz yuttuğunda, bundan 6 milyon yıl önce, bir kuazar aşamasından geçtiğini söylüyor. Peki Samanyolu da bir kuazara ev sahipliği yapıyor olsaydı bize bir etkisi olur muydu? Muhtemelen bize herhangi kayda değer bir etkisi olmazdı, çünkü Samanyolu’nun merkezinden fazlasıyla uzaktayız. Oradaki bir kuazardan bize gelecek olan enerji, Güneş’ten aldığımızın yüzde yüzde biri civarında olur.

Buraya kadar her gökadanın mutlaka bir kuazara ev sahipliği yapmadığını anlamış olduk. Peki her kuazar illa ki bir gökada da mı yer alır? Bu sorunun cevabı aslında biraz görecelidir. Yapılan bir çalışma üzerinden örnek verecek olursak; 2005 yılında, bizden yaklaşık dört milyar ışıkyılı uzaklıktaki 20 kuazar üzerinde yapılan bir çalışmada 19 tanesinin bir gökada ile çevrili süperkütleli kara deliklerden oluştuğu keşfedildi. Ancak, bu kuazarlardan bir tanesi var ki, ona eşlik eden hiç bir gökada bulunamadı. Belki gökadanın fark edilmesini engelleyen bir şeyler vardır diye başka araştırmalar da yapıldı, ama yine de gizli bir gökada olacağına dair bir ize rastlanılmadı. 


Hubble Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenlenen, altı adet kuasar ve ev sahipliği yapan gökadalar. (Kaynak: spaceandtelescope.org)

Kayıp gökadayı ararken görünüşte alakasız ve kuazardan yaklaşık 22.000 ışıkyılı uzaklıkta başka bir gökada keşfediliyor. Bu gökadada da yılda yaklaşık 350 Güneş’e eşdeğer yıldız oluşumuna ev sahipliği yaptığı tespit ediliyor. Tipik bir gökada ile kıyaslayacak olursak 100 kat fazla! Acaba kuazarın bu aşırı yıldız oluşumuna bir etkisi var mıdır diye düşünülmeye başlanılıyor. Eğer kuazarların yıldız oluşumunu hızlandıran bir etkisi varsa, gelecekte kendi gökadalarını da yaratabilecekleri düşünülüyor. Tabii tek bir çalışma baz alınarak böyle bir şeyin söylenmesi çok iddialı. Ancak benzer sistemler araştırılarak elde edilecek sonuçlara bakarak bu hipotezi desteklemek veya çürütmek mümkün olabilir.

Kuazarları gece gökyüzünde çıplak gözle görebilir miyiz? Maalesef ki hayır. Çok parlak cisimlerden bahsediyor bile olsak teleskop kullanmadan gece gökyüzünde herhangi bi kuazar göremeyiz. Çünkü milyonlarca ışık yılı uzaklığında olan objeler söz konusudur. Dünyamız’a en yakın kuazar olan Markarian 231 bile bizden 581 milyon ışık yılı uzakta, 13,6 kadir görünür parlaklığındadır. Çıplak gözle görebildiğimiz en sönük gök cisminin, ışık kirliliğinden uzak, ideal koşullarda 6 kadir olduğunu hatırlarsak, bu kuazarı çıplak gözle görebilme ihtimalimiz bulunmamaktadır.

O halde gelelim geçtiğimiz haftanın gündemine bomba gibi düşen Venüs’te fosfin gazı bulunmasına. Nedir bu mesele? Uzaylıları gerçekten bulduk mu sonunda?

Nature Astronomy’de 14 Eylül’de yayınlanan bir makale ortalığı salladı. İnsanlar “Acaba Venüs’te yaşam var mı?” diye heyecanlandılar ki Venüs’ün yüzey sıcaklığı aşırı yüksek olduğu için şimdiye kadar olası bir yaşam belirtisine dair ihtimali en düşük olan gezegen gözüyle bakılıyordu. 

Taa ki ABD ve Birleşik Krallıklar’daki bilim insanları, Venüs atmosferinde mikrobik yaşamın varlığına dair gözlemsel kanıtlar elde ettiklerini duyurana kadar. Zaten şimdi de yaşama dair bulunan izler yüzeyde değil atmosferde. Venüs’ün atmosferinde “fosfin” adlı bir gaz bulundu. Bu gazın bulunması da akla iki ihtimal getiriyor; Ya laboratuvar koşullarında oluşturulacak ya da belirli tür mikroplar tarafından. Dünya’da bile fosfin üreten mikroplar sadece %5’lik asidite ortamında sağ kalabiliyorlar. Venüs ise yoğun asit bulutlarına sahiptir, dolayısıyla eğer böyle mikroplar varsa bile nasıl barınabildikleri henüz bir soru işareti bizim için. Bundan sonra ayırt edici nitelikteki çalışmalar yapılırsa, belki de uzun zamandır gözümüzün önünde duran “uzaylıları” bambaşka bir şekilde algılayabileceğimiz bir kapı aralanır.


Venüs’te “Fosfin” (Kaynak: space.com)

Bu haftaki yazımızın sonuna gelmişken bir de 22 Eylül Salı günü gerçekleşecek olan ekinoksa değinelim o zaman.

Ekinoks gece ve gündüz sürelerinin eşit olması anlamına gelmektedir ve bildiğimiz üzere bir yılda iki tane ekinoks bulunur. Birisi 20 Mart 2020’de gerçekleşen İlkbahar ekinoksuydu, diğeri ise 22 Eylül 2020’de gerçekleşecek olan Sonbahar ekinoksu. Bu tarihten itibaren Güney Yarım Küre’de gündüzler, gecelerden uzun olmaya başlarken Kuzey Yarım Küre’de ise tam tersi olur, yani bizim için geceler daha uzun olacak. Benzer şekilde bu tarih bizim için sonbahar başlangıcıyken güney yarım küre için de ilkbahar başlangıcıdır. Kuzey Kutup Noktası’nda altı aylık gecenin, Güney Kutup Noktası’nda altı aylık gündüzün de başlangıcıdır.


Ekinoks sırasında Güneş ışınlarının geliş açısı (Kaynak: Vikipedi)

astronotlar.space@gmail.com e-posta adresimize konuştuğumuz içeriklere dair düşüncelerinizi ve değinmemizi istediğiniz konuları yazabilir, bir kitap, link veya bilgi paylaşımında bulunabilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımızı Instagram ve Twitter’dan “astro_notlar” olarak takibe almayı unutmayın! Facebook’tan vazgeçmem diyenler ise bizi AstroNotlar sayfasında bulabilirler. Gelecek hafta görüşünceye dek, gökyüzüne iyi bakın, hoşçakalın!

E-posta: astronotlar.space@gmail.com
Facebook: facebook.com/astronotlar.space
Instagram: instagram.com/astro_notlar
Twitter: twitter.com/astro_notlar
Anchor: anchor.fm/astronotlar

KAYNAKLAR VE GÖRSELLER

https://www.space.com/17262-quasar-definition.html

https://astronomy.com/magazine/ask-astro/2019/07/is-there-a-quasar-behind-every-black-hole-and-a-black-hole-behind-every-quasar

https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/q/quasar

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2015/news-2015-31.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Quasar

http://archive.is/w6kL4

https://tr.wikipedia.org/wiki/Ekinoks

https://en.wikipedia.org/wiki/3C_273#:~:text=3C%20273%20is%20a%20quasar,redshift%2C%20z%2C%20of%200.158.

https://tr.wikipedia.org/wiki/UGC_8058

https://earthsky.org/space/a-quasar-milky-way-six-million-years-ago

https://www.universetoday.com/119126/could-the-milky-way-become-a-quasar

https://physicsworld.com/a/are-quasars-star-making-machines/

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.