M74: Gökyüzünün en fotojenik sarmal galaksilerinden biri

Evrenin en büyük ya da en parlak galaksisi değil, ama en fotojeniklerinden biri olduğu kesin. Balık Takımyıldızı yönünde yaklaşık 32 milyon ışık yılı uzaklıktaki M74, bize neredeyse tam cepheden bakan bir sarmal galaksi. Yaklaşık 100 milyar yıldız barındıran bu ada evrenin, Hubble Uzay Teleskobu'nun arşiv verilerinden hazırlanan keskin bir bileşik görüntüsü NASA'nın Günün Astronomi Fotoğrafı (APOD) seçkisinde yer aldı.

Görkemli tasarım ne demek?

Gökbilimciler, M74 gibi iki uzun, belirgin ve simetrik sarmal kola sahip galaksilere görkemli tasarımlı sarmal (grand design spiral) diyor. Pek çok sarmal galakside kollar kısa, kopuk ve dağınık görünürken bu galaksilerde kollar merkezden dışa doğru kesintisiz uzanıyor. M74, bu türün en sık örnek gösterilen üyelerinden biri. Sınıflandırmada ise Sc türüne giriyor; bu, kollarının görece gevşek sarıldığı ve merkezi şişkinliğinin küçük olduğu anlamına geliyor.

Görüntüde galaksinin zarif kolları, parlak mavi yıldız kümeleri ve koyu toz şeritleriyle çizilmiş durumda. Mavi kümeler, son birkaç milyon yıl içinde doğmuş genç, sıcak ve kütleli yıldızlara ev sahipliği yapıyor. Görüntü, hidrojen atomlarının yaydığı ışığı kaydeden pozları da içerdiği için galaksinin büyük yıldız oluşum bölgeleri kırmızımsı lekeler halinde öne çıkıyor. Bu bölgelerde genç yıldızların ışınımı çevrelerindeki hidrojen gazını iyonlaştırıyor ve gazın karakteristik kırmızı ışıltısına yol açıyor.

Ölçüler

Görüntü, M74'ün yüzü boyunca yaklaşık 30.000 ışık yıllık bir alanı kapsıyor. Galaksinin tamamının çapı ise yaklaşık 85.000 ışık yılı olarak hesaplanıyor; yani Samanyolu'ndan biraz küçük. Yaklaşık 9,4 kadirlik toplam parlaklığına rağmen M74, ışığı geniş bir alana yayıldığı ve yüzey parlaklığı düşük olduğu için amatör gökbilimcilerin en zor gözlenen Messier cisimlerinden biri olarak biliniyor.

Galaksi 1780'de Fransız gökbilimci Pierre Méchain tarafından keşfedildi. Méchain keşfini meslektaşı Charles Messier'ye bildirdi ve Messier de cismi, kuyruklu yıldızlarla karıştırılmaması gereken sabit gök cisimlerini listelediği ünlü kataloğuna 74. sırada ekledi. Galaksi NGC 628 adıyla da anılıyor.

Süpernovaların yuvası

M74, son yirmi beş yılda birçok yıldız patlamasına sahne oldu. 2002'de görülen SN 2002ap, sıra dışı enerjisi nedeniyle hipernova olarak anılan Ic türü bir süpernovaydı. 2003'te SN 2003gd, ardından 2013'te SN 2013ej patladı. SN 2013ej, 25 Temmuz 2013'te Lick Gözlemevi'nin robotik süpernova taramasıyla keşfedildi. Bu patlamanın önemli bir özelliği, patlayan yıldızın patlamadan önce Hubble tarafından görüntülenmiş olması: atasının kırmızı bir süperdev olduğu belirlendi. Bu tür ön görüntüler, hangi yıldızların hangi tür süpernovaya dönüştüğünü anlamak için çok değerli.

Galakside ayrıca Chandra X-ışını Gözlemevi'nin saptadığı, yaklaşık iki saatte bir düzenli X-ışını dalgalanmaları gösteren son derece parlak bir X-ışını kaynağı bulunuyor. Bu kaynağın, kütlesi Güneş'in yaklaşık 10.000 katı olarak tahmin edilen orta kütleli bir kara delik adayı olabileceği düşünülüyor.

Webb'in hayalet galaksisi

M74, 2022'de James Webb Uzay Teleskobu'nun ilk yılındaki gözlemleriyle de geniş kitlelerin ilgisini çekmişti. Hayalet Galaksi lakabıyla da anılan M74'ü Webb, orta kızılötesi aygıtı MIRI ile görüntüledi. Bu gözlemler, yakın evrendeki 19 yıldız oluşturan galaksiyi kızılötesinde haritalamayı amaçlayan uluslararası PHANGS işbirliğinin bir parçasıydı. Webb'in görüntüsü, Hubble'ın görünür ışıkta sunduğu yıldız kümelerinin aksine, galaksinin kollarındaki toz ve gaz liflerini ve merkezdeki yıldız kümesini ön plana çıkarmıştı.

Webb'in M74 gözlemlerinden sonra ESA, Webb ve Hubble verilerini birleştiren bir görüntü de yayımladı. Bu bileşik görüntü, iki teleskobun birbirini nasıl tamamladığını gösteren örneklerden biri oldu: Hubble'ın görünür ışıkta seçtiği yıldızlar ve kümeler ile Webb'in kızılötesinde ortaya çıkardığı toz yapıları aynı karede bir araya geldi.

Neden önemli?

Neredeyse tam cepheden görünen sarmal galaksiler, gökbilimciler için doğal bir laboratuvar. Kolları perspektif bozulması olmadan izlemeye, yıldız oluşumunun kollar boyunca nasıl dağıldığını ölçmeye ve gaz, toz ile yıldızlar arasındaki ilişkiyi incelemeye olanak tanıyorlar. Hubble'ın görünür ışıktaki ve Webb'in kızılötesindeki verileri birlikte kullanıldığında, yıldızların doğduğu bulutlardan yeni oluşmuş kümelere kadar yıldız oluşumunun farklı evreleri aynı galakside karşılaştırılabiliyor.

Kısaca

• M74, Balık Takımyıldızı yönünde yaklaşık 32 milyon ışık yılı uzaklıkta, yaklaşık 100 milyar yıldızlı bir sarmal galaksi.
• İki belirgin koluyla görkemli tasarımlı sarmal galaksilerin örnek üyesi.
• 1780'de Pierre Méchain tarafından keşfedildi; düşük yüzey parlaklığı nedeniyle gözlemesi zor.
• Son yıllarda SN 2002ap, SN 2003gd ve SN 2013ej süpernovalarına ev sahipliği yaptı.