Samanyolu galaksisi

Samanyolu, Güneş Sistemi'nin içinde yer aldığı galaksidir. Gökyüzünde adını verdiği o soluk ışık bandı aslında galaksinin diskine içinden bakışımızdır: milyarlarca yıldızın üst üste binmiş ışığı. Bu yüzden Samanyolu'nu anlamak zor bir iştir — bir ormanın biçimini, ormanın içinden bakarak çıkarmaya benzer.

Galileo 1610'da teleskopunu bu banda çevirdiğinde onun tek tek yıldızlardan oluştuğunu gördü ve mesele bir anda somutlaştı. Bugün Samanyolu'nun çubuklu sarmal bir galaksi olduğunu, merkezinde dev bir kara delik bulunduğunu ve Yerel Grup adlı bir galaksi topluluğunun iki büyük üyesinden biri olduğunu biliyoruz.

Bu sayfa galaksinin bütününü anlatır. İki konu ayrı sayfalarda ayrıntılı işleniyor: merkezdeki dev kara delik “Sagittarius A*” sayfasında, diskin, çubuğun, sarmal kolların ve halenin yapısı ise “Samanyolu'nun yapısı” sayfasında.

Boyutlar ve kütle

Samanyolu'nun çapı, D25 izofot ölçütüyle 26,8 ± 1,1 kiloparsek, yani 87.400 ± 3.600 ışık yılıdır. Diski incedir: ince disk bileşeninin kalınlığı 220 – 450 parsek (718 – 1.470 ışık yılı), kalın disk bileşeni ise 2,6 ± 0,5 kiloparsek (8.500 ± 1.600 ışık yılı) dolayındadır. Yani galaksi, bir tabak kadar yayvan bir yapıdır.

Kütle ölçümü daha tartışmalıdır, çünkü karanlık maddenin nereye kadar uzandığı belirsizdir. 2019 tarihli bir çalışma, yaklaşık 39,5 kiloparsek yarıçap içinde 1,54 × 1012 Güneş kütlesi buldu. Gaia verilerine dayanan 2023 tarihli bir çalışma ise daha küçük bir değer, 2,06 × 1011 Güneş kütlesi verdi. Karanlık madde halesinin kütlesi için 1 – 1,5 × 1012 Güneş kütlesi aralığı kullanılır ve bu halenin çapı 584 ± 122 kiloparsek, yani yaklaşık 1,9 milyon ışık yılı olarak tahmin edilir. Görünen galaksi, karanlık madde bulutunun içinde küçük bir çekirdek gibidir.

İçinde neler var?

Samanyolu'nun 100 – 400 milyar yıldız içerdiği tahmin edilir; gezegen sayısı için de benzer bir aralık veriliyor. Ama galaksi yalnızca yaşayan yıldızlardan oluşmaz. Ölü yıldızların sayımı da yapılmıştır: yaklaşık 10 milyar beyaz cüce, 1 milyar nötron yıldızı ve 100 milyon kadar yıldız kökenli kara delik. Bunların yanında gaz, toz, manyetik alanlar, kozmik ışınlar ve kütlece baskın olan karanlık madde vardır.

Tipi için farklı kaynaklar Sb, Sbc ya da SB(rs)bc sınıflandırmasını kullanır. Bu kod şunu söyler: çubuklu (SB), merkezde halka benzeri yapı izi taşıyan (rs), orta sıkılıkta sarmal kollara sahip (bc) bir sarmal galaksi.

Güneş'in galaksi içindeki yeri

Güneş, galaksi merkezinden 27,14 ± 0,46 bin ışık yılı (8,32 ± 0,14 kiloparsek) uzaklıkta, diskin orta düzlemine çok yakın bir konumda bulunur — düzlemden yalnızca 5 – 30 parsek (16 – 98 ışık yılı) yukarıda.

Galaksi merkezinin çevresinde saniyede yaklaşık 220 kilometre hızla dolanır. Bir tam turu — bazen “galaktik yıl” denir — yaklaşık 212 milyon yıl sürer; kaynaklarda 240 milyon yıl dolayında değerler de verilir. Dinozorların yeryüzünde egemen olduğu dönem boyunca Güneş bu turun ancak bir bölümünü tamamlamıştır.

Sarmal kolların deseni de döner, ama yıldızlardan farklı bir hızla: sarmal desenin dönme süresi 220 – 360 milyon yıl, merkezdeki çubuğun dönme süresi ise 160 – 180 milyon yıl dolayındadır. Bu fark, kolların madde yığınları değil, diskte dolaşan yoğunluk dalgaları olduğu fikriyle uyumludur.

Nasıl anladık: fikrin tarihi

Samanyolu'nun ne olduğu, gökbilim tarihinin en uzun tartışmalarından birinin konusudur.

• 1610: Galileo, Samanyolu bandını teleskopla tek tek yıldızlara ayırır.
• 1785: William Herschel, gökyüzündeki yıldız sayımlarına dayanarak galaksinin ilk biçim diyagramını üretir.
• 1904: Jacobus Kapteyn, yıldız akımlarını saptar; bu, galaksinin döndüğünün ilk kanıtı sayılır.
• 1920: Harlow Shapley ile Heber Curtis arasındaki “Büyük Tartışma”: sarmal bulutsular galaksimizin içinde mi, yoksa ayrı galaksiler mi?
• 1923: Edwin Hubble, Andromeda'nın uzaklığını ölçerek tartışmayı kapatır; “ada evrenler” fikri doğrulanır ve Samanyolu, sayısız galaksiden biri haline gelir.

Komşuları ve ait olduğu yapılar

Samanyolu yalnız değildir. En bilinen uydu galaksileri Büyük ve Küçük Macellan Bulutları'dır; yaklaşık 180.000 ışık yılı uzaklıktadırlar. Galaksimiz, Andromeda ile birlikte Yerel Grup'un iki baskın üyesidir; Yerel Grup ise Başak (Virgo) Süperkümesi'nin, o da Laniakea Süperkümesi'nin parçasıdır.

Andromeda, Samanyolu'na doğru yaklaşıyor. İki galaksinin gelecekte çarpışıp birleşmesi bekleniyor; bu senaryonun ayrıntıları ve zamanlamasındaki belirsizlik “Andromeda galaksisi” sayfasında anlatılıyor.

Yaş ve açık sorular

Samanyolu'ndaki en yaşlı yıldızlar neredeyse evrenin kendisi kadar yaşlıdır; haledeki yıldızların büyük bölümü 12 milyar yıldan eski. Bu, galaksinin evrenin ilk dönemlerinde oluşmaya başladığını gösterir.

Buna karşın birçok soru açık: galaksimizin toplam kütlesi (dolayısıyla karanlık madde halesinin uzanımı) hâlâ birkaç kat belirsizlik taşıyor. Sarmal kolların kaç tane olduğu ve ne kadar belirgin olduğu da tartışmalıdır — diskin içinden bakmak, kolları saymayı zorlaştırır. Macellan Bulutları'nın gerçekten galaksimizin yörüngesinde mi olduğu, yoksa ilk yaklaşmalarını mı yaptıkları sorusu da kesin yanıt bulmamıştır.

Kısaca

• Samanyolu, çapı 87.400 ± 3.600 ışık yılı olan çubuklu bir sarmal galaksidir (SB(rs)bc).
• 100 – 400 milyar yıldız, benzer sayıda gezegen, 10 milyar beyaz cüce ve 1 milyar nötron yıldızı barındırır.
• Güneş merkezden 27,14 bin ışık yılı uzaktadır ve saniyede 220 km hızla dolanır; bir tur yaklaşık 212 milyon yıl sürer.
• Merkezinde yaklaşık 4,1 milyon Güneş kütlesinde bir kara delik, Sagittarius A* bulunur.
• Karanlık madde halesinin çapı 584 ± 122 kiloparsek olarak tahmin edilir — görünen diskin çok ötesine uzanır.
• Galaksi olduğumuz 1923'te, Hubble'ın Andromeda'nın uzaklığını ölçmesiyle kesinleşti.
• Yerel Grup'un iki büyük üyesinden biridir; diğeri Andromeda'dır.

Kaynaklar: Wikipedia — Milky Way, Wikipedia — Galactic Center, Wikipedia — Galactic halo, Wikipedia — Local Group, Wikipedia — Galaxy