Gökadalar – VII

B. Gizli Kütle


Gökadalardaki yıldızlar, gökadaların türüne bağlı olarak, kütleçekiminin etkisiyle farklı şekillerde hareket ederler. Eliptik gökadalardaki yıldızlar tüm doğrultularda hareket edebilirler. Sarmal gökadaların kollarındaki yıldızlar daha düzenli bir şekilde, gökadanın merkezi etrafında hareket ederler. Düzensiz gökadalardaki yıldızlarsa aşağı yukarı rastgele şekilde hareket halindedirler.

Karanlık maddenin varlığı ilk kez 1932’de Alman gökbilimci Jan Oort tarafından keşfedilmiştir.  Oort Samanyolu gökadasındaki yıldızların tayflarındaki Doppler kaymalarını inceleyerek, onların hızlarını ölçmüştür. Yıldızların beklenilenden daha hızlı hareket ettiklerini bulmuştur. Oort’a göre, yıldızlar Gökada içinde görünen (yıldızlar, gaz ve toz) maddenin kütleçekim kuvvetinden beklenecek kadar hızlı hareket edeceklerini düşünmüştü. Gerçekte ise, yıldızların bundan daha hızlı hareket ettiği gözlenmiştir, bu hız onları gökadadan dışarıya atacak kadar büyüktü. Oort bu durumun gerçekleşmediğini bildiği için, gökada içinde görünmeyen bir maddenin varlığını ortaya attı ve bunun yıldızları gökadaya bağladığını belirtti. Bir yıl sonra, Amerika’da çalışan, İsviçreli gökbilimci Fritz Zwicky, Coma Kümesi’ndeki gökadaların hızlarını ölçerken aynı sonuca ulaştı. Bilim adamları şimdi karanlık madde olarak da bilinen bu “gizli kütlenin”, bir gökadanın toplam kütlesinin neredeyse % 90’ından sorumlu olabileceğini biliyorlar.

Sarmal gökadalarda, gökadanın merkezinden uzakta yer alan yıldızların, gökada merkezine daha yakın yıldızlardan daha küçük hızlara sahip olacağı beklenmekteydi. Bilim adamlarının gözlediği şey ise, hızların kollarda sabit, ve şişkin (merkezi) bölgede aniden artış gösterdiği şeklindeydi. Bilim adamlarına göre, eğer gökadanın merkezinde oldukça büyük kütleli bir nesne ve tüm gökadayı çevreleyen görünmeyen büyük bir hale  varsa bundan sorumlu olabilir diyor. Karanlık halede, kütle miktarı yarıçapla doğrusal olarak artmaktadır.  Sarmal gökadalar, gökadanın toplam kütlesinin % 90’ından sorumlu geniş bir karanlık haleye sahiptirler. Bilim adamları halen karanlık madde hakkında az bir bilgiye sahipler. Yıldız olamayacak kadar küçük, bu nedenle de kendi ışığını yaymayan (gezegen, kahverengi cüce gibi) nesneler olabilir. Ya da ışık yaymayan ama maddeyle kütleçekimi sayesinde etkileşen yeni bir madde türünden yapılmış olabilir (Muhtemel karanlık madde adayları için C maddesine
bakın).

Bir eliptik gökada içindeki, bu tür gökadalardaki yıldızların yörünge doğalarından dolayı dönme eğrilerini ölçmek zordur, çünkü hızları ölçmek için kullanılacak tayfsal çizgiler çok zayıftır. Bununla birlikte, x-ışın gözlemleri eliptik gökadaların, optik limitlerinin oldukça dışına uzanan sıcak gaz halesine sahip olduklarını göstermektedir. Bir örnek olarak, Virgo Kümesi’ndeki eliptik gökadalardan birinde bulunan, bu sıcak gazın toplam kütlesi Güneş’in kütlesinin 10^10 (on milyar katı) olabilmektedir.Bu gökadadaki yıldızların toplam kütlesiyle (10^12) karşılaştırıldığında küçük kalmaktadır. Bununla birlikte, gazın gökadaya bağlanabilmesi için, gökadanın kütlesinin 5×10^12 Güneş kütlesinde olması gerekiyor. Bunun görünenden fazla olmasının nedeni, gökbilimcilere göre, eliptik gökadaların da gizli kütleye sahip halelere sahip olduklarıdır. Sarmal gökadalarda olduğu gibi, eliptik gökadalardaki “karanlık madde” haleleri gökadanın toplam kütlesinin % 90’ı kadar kütle içerebilir.

C. Karanlık Madde Olasılıkları

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s