Sarmal galaksi

Sarmal galaksi, ortasında yıldızlarla dolu bir çıkıntı bulunan, çevresinde ise yıldız ve gazdan oluşan düz bir disk ve bu diskte kıvrılan kollar taşıyan galaksi türüdür. Samanyolu da bir sarmal galaksidir; üstelik çubuklu bir sarmaldır.

Nasıl işler?

Sarmal galaksinin üç bileşeni vardır. Yaşlı, kırmızımsı yıldızlardan oluşan merkezi çıkıntı, genç yıldızlar ve gazla dolu ince disk ve bütün sistemi saran, yaşlı yıldızlar ile küresel kümeler içeren seyrek hale. Disk içindeki gaz ve toz, yeni yıldız oluşumunun hammaddesidir; bu yüzden sarmal galaksilerde yıldız oluşumu sürer.

Kollar madde kümeleri değil, bir dalga desenidir. Yıldızlar ve gaz galaksinin merkezi etrafında dönerken kollar içinden geçer. 1960'larda C. C. Lin ile Frank Shu'nun öne sürdüğü yoğunluk dalgası kuramına göre kollar, gaz ve yıldızların sıkıştığı yavaş hareket eden bölgelerdir; tıpkı yoldaki trafik sıkışıklığı gibi, araçlar değişir ama yığılma yerinde kalır. Gaz kolların içinde sıkıştığı için orada büyük miktarda yıldız doğar. Genç, kütleli, mavi yıldızlar kolları parlatır ve uzaktan bakınca kollar mavi görünür; çevresindeki toz ise koyu şeritler çizer.

Sarmal galaksilerin yaklaşık üçte ikisinde merkezde yıldızlardan yapılmış bir çubuk bulunur. Bu çubuk gazı merkeze doğru taşır. Samanyolu'nun çubuğu da uzun yıllar süren kızılötesi gözlemlerle keşfedildi.

Örnekler

Andromeda (M31), yaklaşık 2,5 milyon ışık yılı uzaktaki en yakın büyük sarmal galaksidir. Girdap Galaksisi (M51), yaklaşık 23 milyon ışık yılı uzaktadır; Lord Rosse 1845'te kendi büyük teleskopuyla onun sarmal yapısını görüp çizen ilk kişidir. Fırıldak (M101) ve M81 de en çok incelenen sarmal galaksilerdendir. Samanyolu'nun çapı yaklaşık 100 bin ışık yılıdır, kalınlığı ise çapının çok küçük bir kesridir; yani bir tabak kadar yassıdır.

Tarihçe

Bir sarmal galaksinin ilk çizimini 1845'te Rosse yaptı, ancak o zaman bunların yıldızlardan oluşan ayrı sistemler olduğu bilinmiyordu. Edwin Hubble 1920'lerde bunun böyle olduğunu gösterdi ve galaksileri sınıflandırma şemasında sarmalları Sa, Sb, Sc ve çubuklu SBa, SBb, SBc biçiminde ayırdı. Sınıflandırma, kolların ne kadar sıkı sarıldığına ve merkezdeki çıkıntının büyüklüğüne göre yapılır.

Neden önemli?

Sarmal galaksiler, yakın evrendeki parlak galaksilerin büyük bir bölümünü oluşturur ve çoğu yeni yıldız doğuran sistemlerdir. Karanlık maddenin varlığına ilişkin en güçlü kanıtlardan bazıları, bu galaksilerin dönüş hızlarından geldi. Sarmal galaksilerin birleşmesi sonucunda ise sıklıkla eliptik galaksiler ortaya çıktığı düşünülüyor. Samanyolu ile Andromeda'nın milyarlarca yıl sonra birleşeceği ve ortaya büyük bir eliptik galaksinin çıkabileceği öngörülüyor.

Sarmal galaksilerin geleceği, çevrelerindeki gaza bağlıdır. Samanyolu gibi disk galaksilerinde yıldız oluşumu zamanla yavaşlar, çünkü gaz hammaddesi tükenir ya da çevreden gelen taze gaz miktarı azalır. Bu yüzden bugün yıldız oluşumunun evrenin tarihinin en yüksek dönemine kıyasla çok daha düşük olduğu söylenir. Bununla birlikte, yakın geçişler ve küçük galaksilerle etkileşimler diskte yeni kollar ya da halkalar doğurabilir. Gaia verileri, Samanyolu'nun diskinin dalgalı ve yer yer eğri olduğunu, bunun da geçmişte yutulan bir cüce galaksi ya da yakından geçen bir uydudan kaynaklanabileceğini gösteriyor.

İlgili terimler

• Galaksi
• Eliptik galaksi
• Çubuklu galaksi
• Yoğunluk dalgası
• Karanlık madde