27 Mayıs 2011

Tarihi Yıldız Yine İşbaşında

Yaklaşık 40 günlük gözlemi içeren veriler. (NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

Evrende milyarlarca kez milyarlarca yıldız olmasına karşılık, 1923 yılında keşfedilen değişken yıldızla gökbilimin seyri değişti.

Edwin Hubble’ın verdiği numarayla V1 olarak kodlanan Sefeid yıldız komşu gökada Andromeda (M31)’nın dış kısmında bulunuyor. 1900’lerin başlarında gökbilimciler evrende Samanyolu’nda başka bir gökada olduğunu bilmiyorlardı ve bu nedenle Samanyolu’nu evrendeki tek gökada olarak kabul etmişlerdi. Andromeda ise oldukça soluk bir bulut gibi göründüğünden “sarmal bulutsu” olarak kodlanmıştı.

Görünen bu sarmal bulutsular Samanyolu’nun bir parçası mıydı yoksa her biri ayrı ve bağımsız birer gökada mıydı? Soruyu Edwin Hubble Andromeda’da tıpkı deniz feneri gibi değişen ışık saçan V1 yıldızını Andromeda’da görmesi sonucunda yanıtladı. Böylece bu özel yıldız sayesinde gökadanın bizden uzaklığı da anlaşıldı.

Yıldız sayesinde Hubble, Andromeda’nın bizim gökadamızın çok daha ötesinde yer aldığını anladı. Hubble’ın keşfi, bu bulanık bulutsuların Samanyolu’nun bir parçası olduğunu ileri süren gökbilimci Harlow Shapley’in de yanıldığını gösterdi: Evren sanılandan daha büyük bir yerdi.

Aradan geçen yaklaşık 90 yıl sonunda V1 tekrar kendini gösterdi. Edwin Hubble’ın adını taşıyan Hubble Uzay Teleskopu V1’deki değişikliği fark etti.

Gökbilimciler Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü Hubble Projesi eşliğinde Amerika Değişken Yıldız Gözlemleri (American Association of Variable Star Observers (AAVSO)) ile yıldızı incelediler. AAVSO gözlemcileri 6 ay boyunca yıldızın parlaklığındaki yükselme ve düşme değerlerini izlediler.

Baltimore’deki Uzay Teleskopu Bilim Merkezi’nden (Space Telescope Science Institute (STScI)) gökbilimci Dave Soderblom: “V1 kozmoloji tarihinin en önemli yıldızıdır. Bu evrenin gökadalarla dolu ve ne kadar büyük olduğunu gösterdi. Yıldızın onu keşfeden Edwin Hubble’ın adını alan Hubble Teleskopu ile izlenmesi ise çok daha güzel” diyor.

Hubble ekibi üyesi Max Mutchler: “Sefeidler bugün bile önemli bir yere sahiptir. Onlar sayesinde Andromeda’dan çok daha uzaktaki gökadaların uzaklıklarını belirleyebiliyoruz” diyor.

Edwin Hubble’ın 1923’te elde ettiği görüntü ve güncel Hubble görüntüsü. (NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

V1, Temmuz 2010 ile Aralık 2010 tarihleri arasında AAVSO Müdürü Arne Henden ile birlikte dünyanın dört bir yanındaki 10 amatör gökbilimci tarafından 214 gözlemle incelendi. Her biri 31 günden fazla süren dört çevrimi kaydettiler. AAVSO çalışması yıldızın en parlak ve en sönük evrelerini kaydederek Hubble çalışmasına gerekli desteği sağlamış oldu.

“Gözlemleri gerçekleştirmek oldukça zordu. Yıldızın parlaklığı bir veya iki günde zirveye ulaşıp ardından kademeli olarak düşüşe geçiyordu” diyor Mutchler.

Hubble’ın Geniş alan Kamerası 3’ü kullanan ekip Aralık 2010 ve Ocak 2011 arasında dört inceleme gerçekleştirdi.

“Hubble Teleskopu, Edwin Hubble’ın gördüğünden çok daha sönük ama çok daha fazla değişken yıldız görür. Onların hareketliliği gökadanın adeta yaşadığını kanıtlıyor gibi. Görüntülerdeki yıldızlar bir kumsaldaki kum taneleri gibi oldukça fazla” diyor Mutchler.

1984 yılında enstitüye gelen Soderblom, Hubble uzay teleskopunu taşıyacak olan Discovery mekiğine bir hatıra koymak istedi: “Başta mekiğe Edwin Hubble’ın piposunu koymayı düşündük. Ancak daha sonra Allan Sandage başka bir fikirle geldi: Hubble’ın 1923’te elde ettiği V1’in fotoğrafı.”

4 inç ve 5 inç’lik cam fotoğraf levhaların 15 kopyası üretildi. Bunlardan onu 1990 yılında Hubble’ı uzaya götüren mekiğe yerleştirildi. Diğer 5 kopya ise 2009 yılında Hubble’da iyileştirmeler yapacak olan Atlantis aracına konulmuştu.

V1’in keşfinden önce gökbilimcilerin çoğu bulutsuların Samanyolu’nun bir parçası olduğuna inanıyorlardı. Bir kısım gökbilimci ise bu konuda emin değildi. Gökbilimciler Shapley ve Heber Curtis 1920 yılında bulutsularla ilgili bir açık oturum düzenledi. Shapley Samanyolu’nun 300 000 ışık yılı boyutlarında olduğunu çok şiddetli bir şekilde savundu. Shapley’in bu verdiği sayı abartılmış da olsa o günlerdeki büyüklüklere göre daha doğruydu. Ayrıca sarmal şekilde gözlenen bulutsuların devasa, Samanyolu’nun bir parçası olduğunu da belirtiyordu. Ancak buna Curtis itiraz etti. Ona göre Samanyolu Shapley’in tahmininden daha küçük ve evrende Samanyolu birçok ada gökadalar bulunuyordu.

Tartışmanın sonuca ulaşması için sarmal bulutsuların uzaklıklarının belirlenmesi gerekiyordu. Bundan dolayı bulutsular içinde parlayan yıldızlara bakarak uzaklıkları kestirilmeye çalışıldı. Bir yıldızın gerçek parlaklığını bilinirse gökbilimciler o yıldızın bizden olan uzaklığını kestirebilir. Ancak seçilenlerden bazıları bunun için uygun yıldızlar değillerdi.

Örneğin sarmal bulutsuların en büyüğü olan Andromeda uzaklıkla ilgili çeşitli ipuçları veriyordu. Gökbilimciler bulutsuda farklı yıldız patlamalarını izlemişti. Ancak yıldızların oluşum süreci tam olarak bilinmediğinden bunların Dünya’dan uzaklıklarını saptamak mümkün olmadı. Bu nedenle Andromeda içinde gözlenen yıldızların uzaklıkları değişiklik gösteriyordu. Acaba hangi değerler doğruydu. Edwin Hubble’ın bunun için bir fikri vardı.

Gökbilimci, 1923 yılında o devrin en güçlü teleskopu olan Kaliforniya Mount Gözlemevi’ndeki 110-inçlik (yaklaşık 250 cm) Hooker teleskopu ile birkaç ay Andromeda’yı taradı. Bu teleskopla bile Andromeda’yı gözlemek zordu. O nedenle bulutsunun görüntülerini fotoğrafik cam levhalara döktü.

Dikkatini üç bölge üzerinde yoğunlaştırdı. Bunlardan biri sarmal kolların birinin içindeydi. Hubble 5 Ekim 1923 akşamından ile 6 Ekim 1923 sabahına kadar süren bir gözlem gerçekleştirdi. Kötü bir görüntü almasına karşılık 45 dakika süreyle patlaması süren üç nova belirledi. Bu nesnelerin yanına nova olduklarını belirtmek için “N” harfi koydu.

Buradaki novaları daha önceki görüntülerle karşılaştırdığında şaşırtıcı keşfini gerçekleştirdi. Bunlardan biri diğerlerine göre daha kısa sürede parlayıp soluklaşıyordu.

Hubble 31,4 günlük bir periyoda sahip V1 yıldızının Sefeid değişken yıldızı olduğunu belirledi. Daha sonra onun parlaklık değişiminden hareketle uzaklığını belirledi. Yıldız Dünya’dan 1 milyon ışık yılı uzaklıktaydı ki bu uzaklık Shapley’in belirlediği Samanyolu büyüklüğünün 3 katından fazlaydı.

Hubble bu yıldızın diğer “N” türlerinden ayrılması için bu harfin yanına değişken olduğunu belirtmek amacıyla “VAR” ekledi.

İzleyen birkaç ay boyunca Andromeda’da başka değişken yıldız gözleme umuduyla gözlemlerine devam etti. Bunun ardından Hubble Shapley’e yaptığı keşfi anlatan bir mektupla birlikte elde ettiği ışık eğrisi grafiğini yolladı. Mektubu okuyan Shapley kanıtlar karşısında gerçek durumu anladı. Anlatılana göre bir meslektaşına, “işte benim evrenimi yok eden mektup” dediği söylenir.

Hubble 1924 sonuna kadar Andromeda’da 36 değişken yıldız ve 12 Sefeid yıldızı keşfetti. Tüm sefeidleri kullanarak uzaklığın 900 000 ışık yılı olduğunu buldu. Günümüzdeki ölçümlere göre Andromeda’nın uzaklığı 2 milyon ışık yılıdır.

Shapley ve gökbilimci Henry Norris Russell Aralık 1924’de yapılacak gökbilim toplantısına Edwin Hubble’ı çağırdılar. Hubble’ın çalışması en iyi çalışma olarak ödüllendirildi ve ödül haberi 10 Şubat 1925’de New York Times’da yayınlandı.

Edwin Hubble’ın V1 gözlemleri görünen evrenin çok daha büyük ve görkemli olduğunu ortaya çıkaran ilk adım oldu. Bu keşfin ardından Hubble Samanyolu’nun dışındaki gökada keşiflerine başladı. Bu gökadalar aynı zamanda evrenin genişlemekte olduğunu da gösteriyordu.

Hubble şimdi yani yaklaşık 100 yıl sonra amatör gökbilimcilerin bile kendi bahçelerinde kurulu olan küçük teleskoplarla V1’i gözleyebileceğini hayal edebilir miydi? Ya da kendi adını taşıyan bir teleskopun evrenin genişleme oranını net olarak belirlediğini ve onun başlattığı macerayı sürdürdüğünü hayal edebilir miydi?

Hubble


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*