Üçgen galaksisi (M33)

Üçgen galaksisi, Messier kataloğundaki numarasıyla M33 (NGC 598), Üçgen takımyıldızı yönünde bulunan bir sarmal galaksidir. Samanyolu ve Andromeda galaksisi ile birlikte Yerel Grup'un üç sarmalından biridir ve grubun üçüncü büyük üyesi sayılır. Uzaklığı ölçüm yöntemine göre değişse de yaklaşık 2,7-3 milyon ışık yılıdır; bu da onu, çok karanlık bir gökyüzünde gözlükle ya da dürbünsüz seçilebilen en uzak cisimlerden biri yapar.

M33'ü ilginç kılan yalnız yakınlığı değil. Galaksiyi neredeyse yüzü bize dönük gördüğümüz için sarmal kolları, gaz bulutları ve yıldız kümeleri ayrıntılı biçimde incelenebiliyor. İçinde Yerel Grup'un en parlak yıldız doğum bölgelerinden biri olan NGC 604 bulunuyor; merkezinde ise büyük galaksilerin çoğunda görülen dev kara delik yok gibi görünüyor.

Gökyüzünde M33

Üçgen galaksisinin görünür parlaklığı yaklaşık 5,7 kadirdir. Kadir (magnitüd), gökbilimde parlaklık ölçeğidir ve sayı büyüdükçe cisim sönükleşir; Andromeda'nın 3,1 kadir olduğu düşünülürse M33 belirgin biçimde daha sönüktür. NASA'nın tarifine göre M33, keskin gözlü gözlemcilerin olağanüstü açık ve karanlık bir gökyüzünde yardımsız görebildiği en uzak cisimlerden biridir. Kimi kaynaklar onu çıplak gözle görülebilen en uzak kalıcı cisim olarak anar; ancak bunun için ışık kirliliğinden uzak bir yer, gözün karanlığa tümüyle alışması ve çoğu zaman yan bakış (cismin biraz yanına bakarak gözün ışığa daha duyarlı kenar bölgesini kullanma) gerekir. Herkes göremez. Gökyüzü karanlığını derecelendiren Bortle ölçeğinde de başvuru cisimlerinden biridir.

Gökyüzünde kapladığı alan geniştir (yaklaşık 70,8 × 41,7 açı dakikası), ama ışığı bu geniş alana yayıldığı için yüzey parlaklığı düşüktür. Bu nedenle en iyi, düşük büyütmeli ve geniş görüş alanlı aletlerle, örneğin dürbünle izlenir. NASA'ya göre gözlem için en elverişli ay kasımdır. Gökyüzündeki komşusu Andromeda galaksisine göre hem daha sönük hem de daha uzaktır; iki galaksi arasındaki uzaklık yaklaşık 750 bin ışık yılıdır.

Verileri göster

Andromeda (M31) uzaklığı	2,5 milyon ışık yılı
Üçgen (M33) uzaklığı	Yaklaşık 3 milyon ışık yılı
Andromeda görünür parlaklığı	3,1 kadir
Üçgen görünür parlaklığı	5,7 kadir
Üçgen'in boyutu	Samanyolu'nun yarısı kadar
Yerel Grup'taki yeri	Üçüncü büyük üye
Gözlem için en iyi ay	Kasım

Keşif tarihi

M33'ü ilk gören kişinin, gökbilimci Giovanni Battista Hodierna olması muhtemeldir. Hodierna 1654'ten önce Üçgen'in yakınında bulanık bir cisim kaydetmişti ve bu kaydın M33'e ait olduğu düşünülüyor; ancak bu kesin değil, olasılık olarak anılıyor.

Galaksiyi bağımsız olarak keşfeden ve kaydı kalıcı hale getiren isim Charles Messier'dir. Messier, 25'i 26 Ağustos'a bağlayan 1764 gecesi bu bulanık lekeyi gözledi ve 1771'de yayımladığı katalogda 33 numarayla listeledi. William Herschel ise 11 Eylül 1784'te galaksiyi kendi kataloğuna H V-17 olarak aldı. Herschel, galaksinin en parlak gaz bulutunu da galaksiden ayrı bir bulutsu sanarak H III.150 adıyla ayrıca kaydetti; bu bulut sonradan NGC 604 numarasını aldı.

20. yüzyılın başında gökbilimcileri ikiye bölen soru, "sarmal bulutsuların" Samanyolu içinde gaz bulutları mı, yoksa kendi başına birer yıldız sistemi mi olduğuydu. M33 bu tartışmada önemli bir rol oynadı. Edwin Hubble, 1926'da M33'te bulunan değişen yıldızlardan 35'inin klasik Sefe değişeni olduğunu gösterdi. Sefe değişenleri, parlaklık değişim süreleri gerçek parlaklıklarıyla bağlantılı olduğu için uzaklık ölçümünde "standart mum" işlevi görür. Hubble'ın bulduğu uzaklıklar, sarmal bulutsuların Samanyolu'ndan bağımsız galaksiler olduğu fikriyle uyumluydu.

Uzaklık neden tek bir sayı değil?

M33'ün uzaklığı farklı yöntemlerle defalarca ölçüldü ve sonuçlar birbirinden biraz farklı çıktı. Bu fark, her yöntemin kendi varsayımları ve hata payı olmasından kaynaklanıyor:

Yöntem	Yıl	Sonuç
Sefe değişenleri	2004	Yaklaşık 2,77 milyon ışık yılı
Kırmızı dev dalının ucu (en parlak kırmızı devlerin parlaklığı)	2004	Yaklaşık 2,59 milyon ışık yılı
Örten çift yıldız	2006	Yaklaşık 3,07 milyon ışık yılı
Mavi üstdevler	2009	940 kiloparsek (yaklaşık 3,2 milyon ışık yılı)
Sefe değişenleri (yeni fotometri)	2023	840 ± 11 kiloparsek

Webb ekibi 2024'teki NGC 604 duyurusunda 2,73 milyon ışık yılı değerini, ESA/Hubble ise 2019'da "yaklaşık 3 milyon ışık yılı" ifadesini kullandı.

Fiziksel yapı

Üçgen galaksisi, galaksi sınıflandırmasında SA(s)cd tipinde, yani çubuksuz bir sarmal olarak sınıflandırılır. Bazı biçim analizleri merkez çevresinde zayıf, çubuğa benzer bir yapı olabileceğine işaret etse de M33 resmi olarak çubuksuz sayılır. Samanyolu'nun ortasındaki gibi belirgin bir merkezi şişkinliği yoktur; neredeyse yalnız bir diskten oluşur. Bu disk dış kısımlarında bükülmüş, yani hafifçe çarpılmış durumdadır.

Belirli bir parlaklık eşiğine göre ölçülen çapı yaklaşık 61 bin ışık yılıdır; ESA/Hubble bunu "yaklaşık 60 bin ışık yılı" diye yuvarlar. NASA'ya göre boyutu Samanyolu'nun yarısı kadardır. M33'te yaklaşık 40 milyar yıldız bulunduğu tahmin ediliyor; aynı karşılaştırmada Samanyolu için 400 milyar, Andromeda için 1 trilyon değeri veriliyor. Yerel Grup'taki sarmallar arasında yalnız Büyük Macellan Bulutu ondan küçüktür.

Galaksinin yıldız diskinin kütlesi 3-6 milyar Güneş kütlesi, gazının kütlesi ise yaklaşık 3,2 milyar Güneş kütlesi olarak hesaplanıyor. Bunların çok üstünde bir katkı, görünmeyen karanlık maddeden geliyor: merkezden yaklaşık 55 bin ışık yılı uzağa kadar olan bölgede karanlık maddenin katkısı yaklaşık 50 milyar Güneş kütlesine eşdeğer.

Kara deliği olmayan bir merkez

Büyük galaksilerin çoğunun merkezinde milyonlarca, hatta milyarlarca Güneş kütlesinde bir süper kütleli kara delik bulunur. M33'te durum farklı. Galaksinin çekirdeği, iyonlaşmış hidrojenden oluşan bir H II bölgesidir ve merkezdeki yıldızların hareketlerinden yapılan ölçümler, kara delik kütlesi için en olası değeri sıfır çıkarıyor. Olası bir kara deliğin kütlesine konan üst sınır yalnız 1.500 Güneş kütlesi. Yani merkezde bir kara delik varsa bile, süper kütleli olmaktan çok uzaktır.

Yıldız doğum bölgeleri ve NGC 604

M33, boyutuna göre çok hareketli bir yıldız fabrikasıdır. ESA/Hubble'a göre galakside yaklaşık iki yılda bir Güneş kütlesi kadar yeni yıldız oluşuyor. Birim alana düşen yıldız oluşum hızı Andromeda'dakinden belirgin biçimde yüksek: bir ölçüme göre dört kattan fazla, NASA'nın aktardığı karşılaştırmaya göre ise Andromeda ortalamasının on katı.

Galaksinin en parlak dört H II bölgesi NGC 588, NGC 592, NGC 595 ve NGC 604'tür. H II bölgesi, genç ve sıcak yıldızların morötesi ışığıyla iyonlaşıp parlayan hidrojen bulutudur; ayrıntısı yıldız oluşum bölgesi sayfasında. NGC 604, galaksinin merkezinin kuzeydoğusunda yer alır ve bilinen en büyük H II bölgelerinden biridir. Hubble ölçümlerine göre yaklaşık 1.500 ışık yılı, Webb ekibine göre yaklaşık 1.300 ışık yılı genişliğindedir; NASA bunu Orion Bulutsusu'ndan neredeyse 100 kat büyük diye tarif eder. Işık gücü Güneş'in yaklaşık 45 milyon katıdır ve bu yönüyle Yerel Grup'un en parlak ikinci H II bölgesidir.

James Webb Uzay Teleskobu'nun Mart 2024'te yayımlanan görüntülerine göre NGC 604'te en sıcak ve en kütleli türden 200'den fazla yıldız (B ve O tipi) bulunuyor; bunların bazıları Güneş'in 100 katından fazla kütleye sahip. Bölgenin yaşı yaklaşık 3,5 milyon yıl olarak tahmin ediliyor. Genç yıldızların rüzgârları çevredeki gaz ve tozda boşluklar ve kabarcıklar oymuş durumda. Webb ekibi, bu kadar yoğun bir kütleli yıldız topluluğunun Samanyolu'nda benzeri olmadığını vurguluyor.

Yıldızların ölümü de M33'te iz bırakıyor: 2008'e kadar galakside 100 süpernova kalıntısı belirlenmişti ve bunların çoğu galaksinin güney yarısında yer alıyor.

M33 X-7: rekor kıran bir kara delik

Merkezinde dev bir kara delik bulunmasa da M33, yıldız kütleli kara delikler açısından önemli bir keşfe ev sahipliği yaptı. NASA'nın X-ışını gözlemevi Chandra'nın verileriyle 2007'de duyurulan M33 X-7, Güneş'in yaklaşık 15,7 katı kütlede bir kara delik ile Güneş'in yaklaşık 70 katı kütlede bir yıldızdan oluşan bir çift yıldız sistemidir. Sistemde 3,5 günde bir tutulma yaşanır. Chandra tutulmanın süresinden yoldaşın boyutunu, Hawaii'deki Gemini teleskobu da yörünge hareketinden kütleleri belirledi. Duyurulduğu tarihte M33 X-7, dev bir yıldızın çökmesiyle oluşan kara delikler arasında en kütlelisi olarak bir rekor sayılıyordu.

Andromeda ile ilişkisi

M33, Andromeda'ya hem gökyüzünde hem de uzayda yakındır ve uzun süre Andromeda'nın uydusu, yani onun çevresinde dolanan bir galaksi olarak düşünüldü. Bu fikri destekleyen ipuçları var. 2004'te iki galaksiyi birbirine bağlayan topak topak bir hidrojen gazı akıntısının izleri duyuruldu ve bu bulgu 2011'de doğrulandı. Bu gaz köprüsü, iki galaksinin geçmişte kütleçekimsel olarak etkileşmiş olabileceğini düşündürüyor. Yapılan modellere göre böyle bir yakınlaşma 2-8 milyar yıl önce yaşanmış olabilir ve gelecekte, yaklaşık 2,5 milyar yıl sonra, daha sert bir karşılaşma bekleniyor.

Galaksinin uzaydaki hareketini ölçmenin bir yolu, su meazerlerinden geçer. Meazer, lazerin mikrodalga karşılığıdır: belirli koşullarda su molekülleri dar ve çok parlak bir radyo yayını üretir. Bu yayın kaynakları gökyüzünde iğne ucu kadar keskin olduğu için konumları çok hassas izlenebilir. 2005'te araştırmacılar, M33'ün iki karşıt yakasındaki iki su meazerini ABD'deki VLBA radyo teleskop ağıyla gözleyerek galaksinin açısal dönüşünü ve öz hareketini (gökyüzündeki yan hareketini) ilk kez ölçtü. Hesaplanan hız Samanyolu'na göre saniyede 190 ± 60 kilometreydi; bu sonuç, M33'ün Andromeda'ya doğru hareket ettiğini ve uzaklıklarla hata paylarına bağlı olarak onun uydusu olabileceğini düşündürdü.

Ancak tablo sonradan karıştı. Avrupa Uzay Ajansı'nın yıldız konumlarını büyük hassasiyetle ölçen Gaia uydusunun verileri, 2019'da M31 ile M33'ün birbirinin çevresinde yörüngede olma olasılığını dışlıyor gibi göründü. Bu doğruysa M33 Andromeda'nın eski bir uydusu değil, ona doğru ilk kez düşen bir galaksi demektir; bu da yukarıdaki geçmiş etkileşim senaryosuyla çelişiyor. Kısacası M33'ün Andromeda'nın uydusu mu, yoksa ona ilk kez yaklaşan bağımsız bir galaksi mi olduğu henüz kesinleşmiş değil.

Geleceğe dair olasılıklar da çeşitli. M33, Andromeda tarafından parçalanıp yutulabilir ve gazıyla onun yeni yıldızlar üretmesini besleyebilir; Samanyolu ile Andromeda arasındaki olası çarpışmaya katılabilir; Andromeda gelmeden Samanyolu ile çarpışabilir ya da Yerel Grup'un dışına fırlatılabilir. NASA da M33'ün, Andromeda ile Samanyolu arasında 4 milyar yıldan daha uzun bir süre sonra beklenen karşılaşmaya katılabileceğini belirtiyor. Bu çarpışmanın kesinliği konusundaki güncel tartışma için Andromeda çarpışması kesin değil yazımıza bakabilirsiniz.

M33'ün kendi uyduları da olabilir: Balıklar Cücesi (Pisces Dwarf, LGS 3) bu açıdan anılan bir aday, Pisces VII/Triangulum III adlı cüce galaksi ise olası bir başka uydu.

Hubble'ın dev mozaiği

Ocak 2019'da ESA/Hubble, M33'ün o güne dek alınmış en ayrıntılı görüntüsünü yayımladı. Hubble'ın Gelişmiş Araştırma Kamerası (ACS) ile yapılan 54 ayrı gözlemin birleştirilmesiyle oluşan mozaik 665 milyon piksel büyüklüğünde; NASA'ya göre Hubble'ın yayımladığı en büyük ikinci görüntü. Görüntüde galaksinin merkez bölgesi ile iç sarmal kolları boyunca 10-15 milyon yıldız tek tek seçilebiliyor. Araştırmanın hedefi, galaksideki bol gaz bulutlarından yararlanarak yıldız oluşumunu ve yıldız evrimini daha iyi anlamak; veriler Samanyolu, Andromeda ve Macellan Bulutları gözlemleriyle birlikte değerlendirilecek.

Verileri göster

Birleştirilen gözlem	54
Toplam piksel	665 milyon
Seçilen yıldız	10-15 milyon
Galaksinin çapı	Yaklaşık 60 000 ışık yılı
Uzaklık	Yaklaşık 3 milyon ışık yılı
Yeni yıldız üretimi	İki yılda yaklaşık 1 Güneş kütlesi

Kısaca

• Üçgen galaksisi (M33, NGC 598), Samanyolu ve Andromeda'dan sonra Yerel Grup'un üçüncü büyük üyesi olan çubuksuz bir sarmal galaksidir.
• Yaklaşık 2,7-3 milyon ışık yılı uzaklıktadır ve çok karanlık bir gökyüzünde çıplak gözle görülebilen en uzak cisimlerden biridir.
• Muhtemelen 1654'ten önce Hodierna tarafından görüldü; Messier 1764'te kaydetti, Hubble 1926'da Sefe değişenleriyle onun ayrı bir galaksi olduğunu destekledi.
• Yaklaşık 40 milyar yıldız barındırır; merkezinde süper kütleli kara delik yoktur, olası bir kara deliğin üst sınırı 1.500 Güneş kütlesidir.
• NGC 604, 200'den fazla kütleli yıldız barındıran ve Yerel Grup'un en parlak yıldız doğum bölgelerinden biri olan dev bir H II bölgesidir.
• M33'ün Andromeda'nın uydusu mu, yoksa ona ilk kez yaklaşan bir galaksi mi olduğu Gaia verilerinden sonra yeniden tartışılıyor.