Bulutsular

Bulutsu, yıldızlar arası ortamın ayırt edilebilir biçimde ışıldayan bir parçasıdır; iyonlaşmış, nötr ya da moleküler hidrojenden ve kozmik tozdan oluşur. Sözcük Latince “bulut, sis” anlamına gelir ve gökbilim tarihinde uzun süre “yıldız gibi noktasal olmayan, bulanık görünen her şey” için kullanıldı — bu yüzden galaksilere de bir dönem “sarmal bulutsular” dendi.

Bulutsular iki açıdan önemlidir. Birincisi, yıldızlar bulutsuların içinde doğar: soğuk ve yoğun moleküler bulutlar çökerek yeni yıldızları üretir. İkincisi, yıldızlar ölürken bulutsu üretir: gezegenimsi bulutsular ve süpernova artıkları, ölen yıldızların uzaya savurduğu maddedir. Yani bulutsular, maddenin yıldızlar arasındaki döngüsünün hem başlangıcı hem sonudur.

Bu sayfa bulutsu türlerini ve kavramın tarihini anlatır. Üç ünlü örnek ayrı sayfalarda ayrıntılı işleniyor: en yakın büyük yıldız doğum yeri “Orion Bulutsusu”, bir süpernova artığı olan “Yengeç Bulutsusu” ve ünlü sütunlarıyla “Kartal Bulutsusu ve Yaratılış Sütunları”.

Ne kadar seyrek?

Bulutsular gökyüzünde kütlesel, dolgun yapılar gibi görünür; gerçekte inanılmaz derecede seyrektir. Dünya atmosferinin yoğunluğu santimetreküp başına yaklaşık 1019 moleküldür. En yoğun bulutsular bile santimetreküp başına yaklaşık 104 molekül barındırır; çoğu bulutsu, Dünya'da üretilebilen en iyi vakumlardan (105 – 107 molekül/cm³) bile daha seyrektir.

Bu seyreklik çarpıcı bir karşılaştırmaya yol açar: Dünya büyüklüğünde bir bulutsu parçasının toplam kütlesi yalnızca birkaç kilogram olurdu. Buna karşın bulutsular muazzam boyutlardadır — bazıları yüzlerce ışık yılı çapındadır — ve toplam kütleleri bu yüzden binlerce Güneş kütlesine ulaşır. Gördüğümüz parlaklık, maddenin yoğunluğundan değil, yolun uzunluğundan gelir.

Bulutsu türleri

Bulutsular, ışığı nasıl ürettiklerine ya da engellediklerine göre sınıflandırılır.

• H II bölgeleri / salma bulutsuları: İçlerindeki sıcak, genç yıldızların morötesi ışınımı hidrojeni iyonlaştırır; gaz kendi ışığını yayar. Orion Bulutsusu bu türün en tanıdık örneğidir ve iyonlaşmış bölgesinin sıcaklığı 10.000 K'ye kadar çıkar.
• Yansıma bulutsuları: Gaz iyonlaşmamıştır; toz taneleri yakındaki yıldızların ışığını saçarak bulutsuyu görünür kılar. Bu tür bulutsular genellikle mavi görünür, çünkü toz mavi ışığı daha etkili saçar.
• Karanlık (soğurma) bulutsuları: Kendi ışığı yoktur; arkasındaki yıldızların ışığını kesip gökyüzünde siluet olarak belirir. Atbaşı Bulutsusu klasik örnektir.
• Gezegenimsi bulutsular: Ölen orta kütleli bir yıldızın attığı dış katmanlar. Ad yanıltıcıdır — gezegenlerle ilgisi yoktur; ayrıntısı “Yıldızların yaşam döngüsü” sayfasındadır.
• Süpernova artıkları: Patlayan ağır bir yıldızın fırlattığı, hızla genişleyen madde kabuğu. Yengeç Bulutsusu bu türün en çok çalışılmış örneğidir.

Kavramın tarihi

Bulanık gök cisimlerinin kaydı antik çağa uzanır, ama ne oldukları ancak tayfölçümle anlaşıldı.

• MS 150: Batlamyus, beş “bulutsu yıldız” kaydeder.
• 964: Abdurrahman es-Sufi, gerçek bir bulutsuyu — bugün Andromeda galaksisi olduğunu bildiğimiz cismi — ilk kez tanımlar.
• 1610: Nicolas-Claude Fabri de Peiresc, Orion Bulutsusu'nu teleskopla keşfeder.
• 1781: Charles Messier, 103 bulutsudan oluşan kataloğunu derler. Amacı bulutsuları incelemek değil, kuyruklu yıldız avcılarını yanıltan sabit cisimleri listelemekti.
• 1786–1802: William ve Caroline Herschel, 2.500'den fazla cismi kataloglar.
• 1864: William Huggins, yaklaşık 70 bulutsunun tayfını alır ve bazılarının gazdan, bazılarının yıldızlardan oluştuğunu gösterir.
• 1923: Vesto Slipher ve Edwin Hubble'ın çalışmaları, “bulutsu” sayılan cisimlerin bir bölümünün aslında uzak galaksiler olduğunu ortaya koyar.

Huggins'in tayfölçümü, kavramın dönüm noktasıdır. Bulutsulardan gelen ışık sürekli bir tayf değil, keskin salma çizgileri gösteriyordu — bu, ışığın yıldız topluluğundan değil, ince bir gazdan geldiğinin kanıtıydı. Üstelik tayfta o dönem bilinen hiçbir elemente uymayan çizgiler vardı; bir süre bunların “nebulyum” adlı yeni bir elementten geldiği düşünüldü. 1920'lerin fiziği gerçeği açıklığa kavuşturdu: bu çizgiler, son derece düşük yoğunlukta iyonlaşmış azot ve oksijenin, laboratuvarda görülemeyen “yasaklı” geçişlerinden kaynaklanıyordu.

Yıldız oluşumundaki rolü

Yıldızlar, yıldızlar arası ortamın en soğuk ve en yoğun parçalarında — dev moleküler bulutlarda — doğar. Bir bölge kendi kütleçekimi altında çökmeye başladığında merkeze madde yığılır ve yeterince ısınırsa füzyon başlar. Yeni doğan sıcak yıldızlar, çevresindeki gazı iyonlaştırarak bulutsuyu parlatır — yani bir H II bölgesinin ışığı, aslında içinde yeni yıldızlar doğduğunun ilanıdır.

Aynı yıldızlar bir süre sonra bulutsuyu dağıtır: ışınım basıncı ve yıldız rüzgârları gazı uzaklaştırır. Orion Bulutsusu'nda bu sürecin yaklaşık 100.000 yıl içinde tamamlanması ve geride genç bir açık kümenin kalması bekleniyor. Bulutsular bu yüzden kalıcı yapılar değil, geçici sahne dekorlarıdır.

Kısaca

• Bulutsu, yıldızlar arası gaz ve tozun ışıldayan, yansıtan ya da arkasını karartan buluttur.
• Son derece seyrektir: en yoğun bulutsular santimetreküpte 104 molekül içerir; Dünya havası 1019.
• Ana türler: H II bölgeleri (salma), yansıma, karanlık, gezegenimsi bulutsular ve süpernova artıkları.
• Bazıları yüzlerce ışık yılı çapındadır ve binlerce Güneş kütlesi madde barındırır.
• Messier 1781'de 103 cisimlik kataloğunu, Herschel'ler 1786–1802'de 2.500'den fazla cismi derledi.
• 1864'te Huggins'in tayfölçümü bulutsuların gaz olduğunu kanıtladı; “nebulyum” çizgileri sonradan yasaklı geçişler olarak açıklandı.
• Yıldızlar bulutsularda doğar ve doğdukları bulutsuyu zamanla dağıtır.

Kaynaklar: Wikipedia — Nebula, Wikipedia — Planetary nebula, Wikipedia — Orion Nebula, Wikipedia — Crab Nebula