Eliptik Galaksiler

Evrendeki galaksilerin önemli bir bölümü, düzgün ve sade bir ışık elipsoidi hâlinde görünür; bu gruba eliptik galaksiler denir. Bu derste eliptik galaksilerin temel özelliklerini, Hubble sınıflamasındaki yerini, spiral galaksilerle farklarını ve nasıl oluştuklarını örnekleriyle ele alıyoruz. Tüm seriyi görmek istersen Astronomi dersleri kategorimize göz atabilirsin.

Eliptik Galaksi Nedir?

Eliptik galaksi, yıldızlarının ışığının düzgün bir elipsoit içinde dağıldığı, diski, spiral kolları ve toz şeritleri olmayan galaksi türüdür. Yüzey parlaklığı merkeze doğru düzgün biçimde artar; gökyüzünde net hatlı, elips biçimli bir ışık lekesi olarak görünür. Galaksilerin genel tanımı ve sınıflandırmasına giriş için Galaksi nedir? dersimize bakabilirsin.

Eliptik galaksiler, Edwin Hubble'ın çatal diyagramında E harfiyle gösterilir. Parlak galaksiler arasında azınlıkta görünseler de cüce eliptikler (cüce sferoidaller) evrendeki en kalabalık galaksi grubudur; Samanyolu'nun çevresinde bile onlarca cüce eliptik ve sferoidal galaksi bilinir.

Eliptik Galaksilerin Temel Özellikleri

Bir galaksiyi eliptik sınıfına sokan başlıca özellikler şunlardır:

• Şekil: Disk, spiral kol ve halka yoktur; ışık üç boyutlu bir elipsoit içinde düzgün dağılır.
• Yıldız nüfusu: Ağırlıklı olarak yaşlı, kırmızımsı yıldızlar (soğuk K ve M türü devler) bulunur; genç, sıcak mavi yıldızlar enderdir.
• Gaz ve toz: Yıldızlararası gaz ve toz çok azdır; bu yüzden yeni yıldız oluşumu büyük ölçüde durmuştur.
• Hareket düzeni: Yıldızlar ortak bir dönüşle değil, rastgele yönlü yörüngelerde hareket eder; galaksi, bu rastgele hareketlerin dengesiyle ayakta durur.
• Boyut: Birkaç bin ışık yılı çapındaki cücelerden, yüz binlerce ışık yılını aşan devlere kadar çok geniş bir aralıkta yer alırlar.

Cüce eliptikler

Birkaç bin ışık yılı çapındaki küçük eliptiklere cüce eliptik galaksi denir. Işıkları güçsüzdür ama sayıları fazladır; Andromeda Galaksisi'nin uydusu M32 bu grubun klasik örneğidir. (Samanyolu ve uydularını merak ediyorsan Samanyolu dersine bakabilirsin.)

Dev eliptikler

Başak (Virgo) kümesinin merkezindeki M87, süperdev eliptiklerin en ünlüsüdür: çapı yaklaşık 240.000 ışık yılına ulaşır ve merkezinde kütlesi Güneş'in yaklaşık 6,5 milyar katı olan bir kara delik yer alır; 2019'da ilk kez görüntülenen kara delik de budur. Dev eliptikler genellikle zengin galaksi kümelerinin merkezinde toplanır.

Hubble Sınıflaması: E0'dan E7'ye

Hubble, eliptik galaksileri görünen basıklıklarına göre sınıflandırmıştır. Gökyüzü düzlemindeki en uzun eksen a, ona dik en kısa eksen b olmak üzere n = 10 × (a − b) / a değeri hesaplanır ve çıkan sayı E'den sonra yazılır:

• E0: Tam dairesel görünümlü (küresel izlenim veren) eliptikler.
• E3–E4: Orta derecede basık elipsler; parlak eliptiklerin çoğu bu aralıktadır.
• E7: En basık görünen eliptikler; daha basık sistemler artık merceksi (lentiküler) sınıfa geçer.

Burada kritik bir ayrıntı vardır: bu sayılar galaksinin gerçek üç boyutlu şeklini değil, gökyüzüne izdüşümünü yansıtır. Oldukça basık bir elipsoit, tam tepeden bakıldığında E0 sınıfında görünebilir; bu yüzden bir eliptiğin gerçek şekli çoğu zaman kesin olarak bilinemez.

Eliptik ve Spiral Galaksiler Arasındaki Fark

İki büyük galaksi türü arasındaki farklar sık karıştırılır; şu karşılaştırma konuyu netleştirir:

• Yapı: Eliptiklerde disk ve kol yoktur; spiral galaksiler yıldız ve gazdan oluşan belirgin bir disk ile kollara sahiptir.
• Yıldız oluşumu: Spiral galaksilerde gaz boldur ve yeni yıldızlar sürekli doğar; eliptiklerde gaz tükendiği için yıldız doğumu büyük ölçüde sona ermiştir.
• Renk: Eliptikler yaşlı yıldızlarından ötürü sarımsı-kırmızı görünür; spiral kollar, genç mavi yıldızlar nedeniyle mavi parlar.
• Hareket: Spiral disklerde düzenli dönüş egemendir; eliptiklerde yıldızlar rastgele yörüngelerde hareket eder.
• Çevre: Eliptikler yoğun kümelerin merkezinde sık görülür; spiraller küme dışındaki daha sakin bölgelerde yaygındır.

Spiral türün ayrıntılı anlatımı için Spiral galaksiler dersine, belirli bir forma oturmayan üçüncü büyük tür için Düzensiz galaksiler dersine göz atabilirsin.

Eliptik Galaksiler Nasıl Oluşur?

Günümüzde kabul gören görüşe göre büyük eliptiklerin çoğu galaksi birleşmeleriyle oluşmuştur. İki spiral galaksi çarpışıp kaynaştığında diskler dağılır, yıldızlar rastgele yörüngelere geçer ve ortaya büyük bir elipsoit çıkar; gazın önemli bölümü bu sırada ya yıldızlara dönüşür ya da merkezdeki kara deliği besleyerek tükenir. Bu tablo, galaksilerin hiyerarşik biçimde büyüdüğü modern evrim modelinin doğal sonucudur; sürecin bütününü Galaksilerin oluşumu dersinde ayrıca işliyoruz.

Buna rağmen her eliptiğin bir birleşme ürünü olduğu düşünülmemelidir: cüce eliptiklerin bir bölümü, gazını erken evrede yitirmiş ilkel sistemlerin kalıntıları olabilir. Bazı eliptiklerde gözlenen kabuk benzeri dalgalı izler de geçmişte yaşanan birleşmelerin kanıtları sayılır.

Sık Yapılan Hatalar ve Yanılgılar

Konuyu yeni öğrenenlerde görülen tipik yanılgılar şunlardır:

• Eliptik galaksilerde yıldız yoktur sanmak: Tam tersine, dev eliptikler trilyona yaklaşan sayıda yıldız barındırabilir; yalnızca yeni yıldız yapacak gaz neredeyse bittiği için durgun görünürler.
• E0 sınıfını gerçekten küresel saymak: Sınıflandırma izdüşüme dayanır; E0 görünen bir galaksi aslında basık bir elipsoit olabilir.
• Bütün eliptikleri dev sanmak: Doğada en çok rastlanan eliptikler M32 gibi cücelerdir; süperdevler istisnadır.
• Eliptikleri disk gibi dönen sistemler saymak: Çoğu eliptik, dönüşle değil yıldızların rastgele hareketleriyle dengede durur.
• Eliptik galaksiyle eliptik yörüngeyi karıştırmak: Biri galaksinin şekli, diğeri bir cismin izlediği yoldur; ikisi ayrı kavramlardır.