Karanlık bulutsular: yıldız ışığını perdeleyen gaz ve toz bulutları ve doğum odaları

Gökyüzünde bazı bölgeler, yıldız yoktur sanılacak kadar karanlıktır. Ama orada yıldız eksikliği değil, yıldız ışığını yutan bir perde vardır: karanlık bulutsular. Bunlar, arkalarındaki yıldızların ışığını görünür dalga boylarında engelleyecek kadar yoğun gaz ve toz bulutları. Üstelik çoğu, yeni yıldızların doğduğu ya da doğmak üzere olduğu bölgeler.

Barnard 68: tek bir bulut, dar bir sınır

En iyi çalışılmış örneklerden biri Yılancı takımyıldızındaki Barnard 68. ESO'nun 2001'de yayımladığı bültene göre bulut yaklaşık 410 ışık yılı uzaklıkta, kütlesi yaklaşık 2 Güneş kütlesi ve sıcaklığı 16 kelvin, yani eksi 257 °C. Genişliği yaklaşık 12.500 astronomik birim. ESO, bulutun arkasındaki yıldız sayımlarından yararlanarak yoğunluğunu 1.000'den fazla bölgede, yaklaşık yüzde 3 hassasiyetle ölçtü. Bulutun sınırındaki basınç ise çok düşük: 0,0025 nanopaskal.

Kaynaklar arasında uzaklık değerleri farklı: NASA'nın günün astronomi fotoğrafı sayfası "yaklaşık 500 ışık yılı" derken ESO bülteni 410 ışık yılı veriyor. Bu yazıda ESO'nun ölçümü esas alındı.

Coalsack: Güney Haçı'nın yanındaki kara leke

Coalsack (Kömür Çuvalı), Güney Haçı (Crux) takımyıldızında yer alıyor. ESO'ya göre yaklaşık 600 ışık yılı uzaklıkta ve parlaklığı çevresindeki Samanyolu'nun yaklaşık yüzde 10'u kadar. ESO'nun 2015 bülteni, bu bulutlardaki toz tanelerinin donmuş su, azot, karbon monoksit ve basit organik moleküller içerdiğini belirtiyor. Yani karanlık bulut, yalnız ışığı kesen bir perde değil, gezegen ve yıldız oluşumunun ham kimyasını saklayan soğuk bir depo.

Boru Bulutsusu: yıldız doğumu cılız

Yılancı takımyıldızındaki Boru Bulutsusu (Barnard 59 de bu karanlık bulut kompleksinin parçası), ESO'nun 2012 bültenine göre 600-700 ışık yılı uzaklıkta; görüntülenen kısım yaklaşık 6 ışık yılı genişliğinde. ESO, Barnard'ın kataloğunda 370 karanlık bulutsu bulunduğunu hatırlatıyor ve bu bölgede yıldız oluşumunun benzer bölgelere göre sınırlı olduğunu söylüyor. Her karanlık bulut yıldız fabrikası değil; bazıları yalnızca dağılmayı bekliyor.

At Başı: karanlığın kenarında

Orion B moleküler bulutunun batı kenarındaki At Başı Bulutsusu (Barnard 33), ESA/Webb'in 2024 bültenine göre yaklaşık 1.300 ışık yılı uzaklıkta. Webb, ilk kez aydınlanan kenarında küçük ölçekli yapıları ve ışınımın etkilediği bölgeye dik uzanan çizgisel yapıları gösterdi. ESA/Hubble'ın 2013 tarihli bülteni ise At Başı'nın yaklaşık 5 milyon yıl içinde dağılacağını tahmin ediyordu. Yani bir karanlık bulutun ömrü de sınırlı: yıldızların morötesi ışınımı onu kenarından aşındırıyor.

Neden kızılötesi?

Toz görünür ışığı soğurur ama kızılötesini daha kolay geçirir. Bu yüzden VLT ve Webb gibi kızılötesinde gözlem yapan teleskoplar, perdenin arkasını ve içindeki doğum odalarını görebiliyor. ESA/Webb'in bu yıl yayımladığı OMC-2 görüntüsü bunun örneği: kalın toz görünür ışığı tamamen engelliyor, Webb'in NIRCam kamerası ise 1,87-4,8 mikrometre aralığında tozun içini gösteriyor.

Ortak özellikler

Dört örneğin ortak noktası soğukluk ve yoğunluk. Barnard 68'in sıcaklığı 16 kelvin; Coalsack'in tozu ise donmuş su ve karbon monoksit gibi buzlar taşıyor. Bu koşullarda atomlar birbirine tutunabiliyor ve moleküller oluşabiliyor; yıldız doğumuna giden yol da bu soğuk, molekül zengini ortamdan geçiyor. Aynı zamanda her örnek farklı bir evreyi temsil ediyor: Barnard 68 tek başına duran sakin bir bulut, Boru Bulutsusu yıldız oluşumu bakımından görece cılız bir kompleks, At Başı ise yaklaşık 5 milyon yıl içinde dağılması beklenen, kenarından aşınan bir bulut.

Sınırlar ve sırada ne var?

Burada anılan sayılar farklı yıllarda yayımlanmış ESO ve ESA bültenlerinden geliyor; ölçüm yöntemleri ve tarihleri farklı olduğundan aralarında doğrudan karşılaştırma yapılmamalı. Yaşlı bulutların ne kadarının yıldıza dönüştüğü, hangilerinin yalnızca dağılacağı hâlâ araştırılıyor. Yeni kızılötesi gözlemler, her bulutun neden farklı bir yıldız doğum verimi gösterdiğini açıklamaya yardım edecek.