Yıldızlararası ortam
Yıldızlararası ortam, bir galaksideki yıldız sistemlerinin arasını dolduran seyrek gaz, toz ve ışımadır; yeni yıldızların hammaddesi buradan gelir.
- İngilizce karşılığı
- Interstellar medium
- İlgili alan
- Astrofizik
Yıldızlararası ortam, bir galaksideki yıldız sistemlerinin arasını dolduran madde ve ışımanın bütünüdür: seyrek gaz, ince toz taneleri, kozmik ışınlar ve manyetik alanlar. Uzay "boş" gibi görünse de yıldızların arası tamamen boş değildir; bu çok seyrek madde, yeni yıldızların ve gezegenlerin hammaddesidir, yaşlanan yıldızların saçtığı elementler de yeniden buraya karışır.
Neyden oluşur?
Kütlece yaklaşık yüzde 70'i hidrojen, yüzde 28'i helyum, yüzde 1,5 kadarı da daha ağır elementlerdir. Kütlenin yüzde 99'u gaz, yüzde 1'i tozdur. Yoğunluk bölgeden bölgeye çok değişir: santimetreküpte 10⁻⁴ parçacıktan 10⁶ parçacığa kadar. Gökbilimciler ortamı sıcaklık ve yoğunluğa göre beş ana evreye ayırır:
| Evre | Sıcaklık | Yoğunluk (parçacık/cm³) |
|---|---|---|
| Moleküler bulutlar | 10-20 K | 10²-10⁶ |
| Soğuk nötr ortam | 50-100 K | 20-50 |
| Ilık nötr ortam | 6.000-10.000 K | 0,2-0,5 |
| Ilık iyonize ortam | yaklaşık 8.000 K | 0,2-0,5 |
| Sıcak iyonize (koronal) gaz | 10⁶-10⁷ K | 10⁻⁴-10⁻² |
En yoğun ve en soğuk kısım olan moleküler bulutlar, yıldızların doğduğu yerlerdir (bkz. yıldız oluşum bölgesi). Güneş de bugün Yerel Yıldızlararası Bulut adlı bir bölgede, onu da çevreleyen sıcak ve seyrek gazdan oluşan Yerel Kabarcık'ın içinde ilerler.
Nasıl incelenir?
Bu alandaki ilk ipucu 1904'te geldi: Johannes Hartmann, bir yıldızın tayfında yıldızın kendi çizgileri gibi kaymayan, durağan kalsiyum soğurma çizgileri fark etti; bu çizgiler yıldızla aramızdaki gazdan kaynaklanıyordu. Bugün nötr hidrojen, radyo teleskoplarıyla 21 santimetre dalga boyundaki ışımasından haritalanır. Toz ise arkasındaki yıldızların ışığını soluklaştırıp kızartır; bu etkiye yıldızlararası sönümleme denir ve kısa dalga boylarında çok daha güçlüdür.
Görseldeki Barnard 68, Yılancı takımyıldızı yönünde yaklaşık 500 ışık yılı uzaklıkta, gaz ve tozdan oluşan yalıtılmış bir karanlık buluttur (Bok küreciği). Görünür ışıkta arkasındaki yıldızları tamamen örter, kızılötesinde ise tozun gölgesi zayıflar.
Voyager'ların yıldızlararası ortama geçişi
Güneş rüzgârı, çevresinde heliosfer adı verilen dev bir kabarcık şişirir. Bu kabarcığın dış sınırına heliopoz denir: sıcak ve seyrek Güneş rüzgârının, daha soğuk ve yoğun yıldızlararası ortamla karşılaştığı yer. 1977'de 16 gün arayla fırlatılan iki Voyager sondası, bu sınırı aşıp yıldızlararası ortamı yerinde ölçen ilk araçlar oldu.
Voyager 1 heliopozu 25 Ağustos 2012'de, Güneş'ten yaklaşık 121 astronomik birim uzakta geçti. Aracın plazma ölçeri 1980'de bozulduğu için geçiş dolaylı yoldan anlaşıldı: Mart 2012'deki bir Güneş patlamasının etkisi Nisan 2013'te araca ulaştığında çevredeki plazma "keman teli gibi" titreşti. Titreşimin perdesinden hesaplanan plazma yoğunluğu, heliosferin dış katmanındakinden 40 kattan fazla çıktı. NASA geçişi 12 Eylül 2013'te duyurdu. Geçişin yaşandığı Ağustos 2012 sonunda ise dışarıdan gelen yüksek enerjili kozmik ışınlar keskin biçimde artarken, Güneş kökenli düşük enerjili parçacıklar hızla azaldı.
Voyager 2 ise 5 Kasım 2018'de, Dünya'dan 18 milyar kilometreden biraz fazla uzakta heliopozu geçti. Bu araçtaki Plazma Bilim Deneyi hâlâ çalıştığı için Güneş rüzgârı parçacıklarının hızındaki sert düşüşü doğrudan kaydetti.
Verileri göster
| 1977 | İki Voyager fırlatıldı |
|---|---|
| 2012 | Voyager 1 heliopozu geçti |
| 2013 | NASA geçişi duyurdu |
| 2018 | Voyager 2 heliopozu geçti |
Ortamın içinde ilerleyen yıldızlar
Yıldızlar da bu ortamın içinde hareket eder ve bazen onu gözle görülür biçimde iter. Yaklaşık 440 ışık yılı uzaklıktaki Zeta Ophiuchi, kütlesi Güneş'in 20 katından fazla olan sıcak, mavi bir yıldızdır ve saniyede yaklaşık 30 kilometrelik bir hızla "kaçak yıldız" olarak ilerler. Tozlu bir bölgeden geçtiği için önünde, bir geminin pruvasındaki dalgaya benzeyen bir yay şoku oluşur ve bu yapı kızılötesinde açıkça görülür.
Sık karıştırılanlar
- Yıldızlararası ortam ve uzay boşluğu: Uzay mutlak bir boşluk değildir; yıldızlararası ortam son derece seyrek de olsa ölçülebilir bir madde içerir. Ayrıntılar için uzay boşluğu sayfasına bakılabilir.
- Yıldızlararası ortam ve yıldızlararası cisimler: ʻOumuamua gibi başka bir yıldız sisteminden gelip Güneş Sistemi'nden geçen gök cisimleri ayrı bir konudur; ortamın kendisi değil, onun içinden geçen tek tek cisimlerdir (bkz. yıldızlararası cisimler).
- Heliopozu geçmek, Güneş Sistemi'nden çıkmak değildir: NASA'ya göre Voyager'lar Güneş Sistemi'ni terk etmiş sayılmaz; sistemin sınırı, Güneş'ten yaklaşık 100.000 astronomik birim uzaklığa kadar uzandığı tahmin edilen Oort bulutunun ötesindedir. Voyager 2'nin bu bölgeyi aşması yaklaşık 30.000 yıl sürecek.
- Galaksiler arası ortam: Yıldızlararası ortam bir galaksinin içindeki maddedir; galaksilerin arasındaki çok daha seyrek madde ayrı bir ad taşır.
