James Webb Uzay Teleskobu’nun çektiği fotoğraflar, astronomlar ve bilim insanları tarafından tüm hızıyla işlenerek, halka açık biçimde paylaşılmaya devam ediliyor. 2 Ağustos'ta yayınlanan yeni bir fotoğraf, daha önce pek rastlamadığımız türden ilginç bir galaksinin detaylarını açığa çıkarıyor. 

Cartwheel, Türkçe adıyla Araba Tekeri olarak isimlendirilen galaksi, bizden 500 milyon ışık yılı kadar uzaklıkta, Heykeltraş Takımyıldızı bölgesinde bulunuyor.¹ Fotoğrafta dikkatimizi çeken ilk şey, galaksinin etrafını çevreleyen halka sayesinde araba tekerine benzeyen yapı. Bu fotoğrafta ne olup bittiğini anlamak için önce sarmal galaksilerin ne olduğundan biraz bahsetmemiz gerekiyor. 

Sarmal Galaksiler

Sarmal Galaksilerin fotoğraflarını görmeye aşinayız. Çünkü sarmal galaksiler, evrende gözlemlediğimiz tüm galaksilerin yaklaşık %60 kadarını oluşturuyor.² Nitekim bizim galaksimiz Samanyolu Gökadası da sarmal galaksilerle benzerlik gösteren çubuklu sarmal galaksi olarak sınıflandırılıyor.

Sarmal galaksilerin kollarında birçok yeni yıldız oluşum bölgesi bulunduğunu da biliyoruz. Yani bu sarmal kollar, çok sayıda genç yıldıza da ev sahipliği yapıyor. Çünkü sarmal galaksilerin yıldızlarla birlikte bol miktarda gazdan oluşan bir diskleri var. Bu nedenle galaksilerin merkezlerinde bir çıkıntı (bulge) meydana geliyor. İşte merkezdeki bu diskten yayılan dalgalar, galaksinin etrafındaki sarmal kolları oluşturuyor ve bu bölgelerde gaz bulutlarının kendi içlerine çökerek yeni yıldızların oluşumunu da tetikliyor.³ 

Cartwheel Gökadası'nı Özel Kılan Ne?

Araba Tekeri Galaksisi'nde de diğer sarmal galaksilerde rastladığımız sarmal yapıyı rahatlıkla gözlemleyebiliyoruz. Ancak gördüğümüz diğer sarmal galaksilere kıyasla bu galaksideki bir gariplik dikkatimizi çekiyor. Galaksinin sarmallarını adeta bir teker gibi çevreleyen bir halka yapısı görüyoruz. Üstelik dikkatlice inceleyecek olursak, galaksinin merkez bölgesini çevreleyen bir iç halkanın daha olduğunu görebiliyoruz. İşte bu halkalar aslında yaklaşık 200 milyon yıl kadar önce JWST'nin çektiği fotoğrafta görülmeyen küçük bir galaksinin, Araba Tekeri Galaksisi ile çarpışması sonucu oluşmuş.

Diğer bir deyişle Araba Tekeri Galaksisi, yaşanan çarpışmadan önce Samanyolu gibi normal bir sarmal galaksiydi. Ancak diğer galaksiyle yaşanan birleşme, galaksinin yapı ve şeklini tamamen değiştirdi. Bu olayı göle attığımız bir taş nedeniyle dışarıya doğru yayılan dalgalar gibi düşünebiliriz.

İşte bu büyük kozmik birleşme sayesinde de buna benzer biçimde bir taraftan halkalar dışarıya doğru genişlerken, bir taraftan da kütleçekimsel etkileşimler sonucu sıkışan gaz ve tozlar, yeni yıldız oluşum bölgelerinin ortaya çıkmasına neden oldu. Bu nedenle astronomlar, bu galaksiyi artık bir sarmal galaksi olarak değil; halkalı galaksi, ya da merceksi galaksi olarak sınıflandırıyorlar. 

Merkezde görülen parlak çekirdek, muazzam miktarda sıcak gaz ve toz içerirken, yüz milyonlarca yıl boyunca genişlemeye devam eden dışardaki halkada ise yeni oluşan yıldızlarla birlikte süpernovalar hâkim. Yani dış halka saatte 300.000 kilometre gibi muazzam bir hızla dışarıya doğru genişlemeyi sürdürdükçe oluşan bu kozmik tsunami, çevresindeki gaz ve tozların sıkışmasına neden olarak yeni yıldız oluşumlarını tetikliyor. 

Hubble Uzay Teleskobu'nun Gözünden Araba Tekeri Gökadası

Araba Tekeri Galaksisi’ni daha önce Hubble Uzay Teleskobu da görüntülemişti. Ancak Hubble’ın kısıtlı kızılötesi görüşü, galaksideki gaz ve tozun ardında neler olduğunu tam olarak anlamamızın da önüne geçiyordu.

James Webb’in birincil görüntüleyici aracı NIRCam, yani yakın kızılötesi kamera sayesinde artık tozlarla kaplı bölgelerde neler olduğunu da görebiliyoruz. Özellikle dış halka kısmında yeni yıldızların oluştuğu bölgeler, tozlarla kaplı olduğu için James Webb Uzay Teleskobu'nun çektiği fotoğrafta bu yıldızları çok daha net biçimde görebiliyoruz. Elbette galaksideki tozun nasıl konumlandığına dair detayları görebilmek için yakın kızılötesi kamera tek başına yeterli değil. İşte tam bu noktada MIRI, yani orta kızılötesi kamera devreye giriyor.

NIRCAM ve MIRI ile çekilen fotoğrafların birleştirilmesiyle elde edilen kompozit fotoğraftaki (ana fotoğraf) kırmızı bölgeler MIRI tarafından görüntülenen yerler. Mavi, turuncu ve sarı renkler ise NIRCAM’in çektiği fotoğraftan sağlanan veriler. İşte bu sayede, hem galaksideki gaz ve tozun yayılımını hem de yıldız oluşum bölgelerini rahatlıkla ayırt edebiliyoruz. 

Araba Tekeri Galaksi Kümesi

Araba Tekeri Galaksisi’nin toplam genişliği yaklaşık 150.000 ışık yılı kadar, yani 100.000 ışık yılı genişliğindeki galaksimiz Samanyolu’ndan daha büyük bir galaksi. Fotoğrafta elbette Araba Tekeri'nin dışında dikkat çeken başka birçok galaksi daha görüyoruz. Çünkü Araba Tekeri Galaksisi, Araba Tekeri Galaksi Kümesi adı verilen galaksi topluluğunun bir üyesi. 

Hubble Uzay Teleskobu'nun çektiği fotoğrafta küçük ve mavi renkte görülen galaksi, G1 galaksisi olarak isimlendiriliyor. G1’in yanındaki küçük ve sarı spiral galaksi ise G2 galaksisi. Bu galaksilerde de yıldız oluşumu devam ediyor. G2 galaksinin parlaklığı ise galaksideki süperkütleli karadeliğin varlığından kaynaklanıyor. Kümenin James Webb Uzay Teleskobu’nun çektiği fotoğrafta görülmeyen dördüncü üyesi ise G3 adı verilen uzak bir sarmal galaksi. İşte bu galaksinin, Araba Tekeri Galaksisi ile birleşip bütün bu kaosun ortaya çıkmasına neden olan galaksi olduğu düşünülüyor.

Bunu Hubble Uzay Teleskobu’yla birlikte radyo teleskoplardan alınan verilerin birleştirilmesiyle Cartwheel’den G3’e kadar uzanan kütleçekimsel kuyruk yapısından anlayabiliyoruz. Bu kuyruk, 250.000 ışık yılı kadar uzanıyor.⁴ Artık Cartwheel’den çok uzaklaşmış olması nedeniyle James Webb Uzay Teleskobu'nun çektiği fotoğrafta G3’ü göremiyoruz.

Araba Tekeri Gökadası'nın Geleceği

İşte Cartwheel Galaksi Kümesi hakkında bildiğimiz tüm bilgilerden dolayı, James Webb Uzay Teleskobu’nun çektiği bu fotoğrafta aslında zamanda donmuş bir ana baktığımızı da söyleyebiliriz. Çünkü Cartwheel Galaksisi değişmeye, genişlemeye ve kendini yeniden biçimlendirmeye devam ediyor. Gelecekteki milyonlarca yıllık süre boyunca Cartwheel’in tekerleğini oluşturan halkadaki gaz ve tozlar merkeze doğru yeniden toplanarak halkanın ortadan kaybolmasına yol açacak. Yani kümedeki diğer galaksiler devreye girmezse birkaç yüz milyon yıl sonra Cartwheel galaksisi, eskiden olduğu gibi yeniden sarmal bir galaksiye dönüşecek. 

Kemal Cihat Toprakçı
Kaynaklar ve Referanslar:

1. Adkins, J. (2022, August 1). Webb captures Stellar Gymnastics in the Cartwheel Galaxy. NASA. Retrieved August 5, 2022, from https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/webb-captures-stellar-gymnastics-in-the-cartwheel-galaxy
2. [email protected]. (n.d.). Spiral galaxy. ESA/Hubble | ESA/Hubble. Retrieved August 5, 2022, from https://esahubble.org/wordbank/spiral-galaxy/
3. Spiral galaxy: Cosmos. Spiral Galaxy | COSMOS. (n.d.). Retrieved August 5, 2022, from https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/S/spiral+galaxy
4. Navigation. ESA Science & Technology - Cartwheel Galaxy Region. (n.d.). Retrieved August 5, 2022, from https://sci.esa.int/web/hubble/-/16422-cartwheel-galaxy-region