|
Astronomlar son zamanlarda Gökadamızın en aktif yıldız oluşum yeri olan Orion bulutsusuyla, onun genç yıldızlarını incelemektedirler (Şekil 1). Bu geniş bölge, yeni oluşmakta olan genç yıldızlarla birlikte, gaz ve toz bulutlarından da meydana gelmektedir. Bölgenin bir başka özelliği ise yıldız sayısı bakımından bilinen en zengin yer olmasıdır. Gerçekten, bulutsunun merkezinde 1 ışık yılı küplük hacimde içersinde 4,000 den fazla yıldız bulunur. Böyle bir ortam, Astronomlar için çok önemli olup, bulutsu içersinde bulunan genç yıldızlar ile onların olası gezegen sistemlerini anlamak için bulunmaz doğal bir laboratuvardır.
Şekil 1. Yıldız oluşum yeri olarak tanıdığımız Orion bulutsusu.
Orion'un genç yıldızları gezegen sistemlerine sahip midirler? Bu sorunun cevabı Robert O'Dell ve Zheng Wen adlı astronomların Orion bulutsusu üzerine yaptıkları olası gezegen sistemleri araştırmasında bulabiliriz. Bu ikili, 1989 yılından beri bulutsunun içinde yer aldığı düşünülen protogezegenleri araştırarak çalışmalarının sonuçlarını 1994 yılının son günlerinde yayınladılar. Bu araştırmalaryıla 110 yıldızın çevresinde gaz ve toz ortamının kanıtını buldular. Hatta bu yıldızların 56 sında da gezegenleri oluşturacak maddenin varlığını keşfettiler. Elde edilen bu kuvvetli deliller, genç yıldızların çevrelerinde yeni oluşan gezegen sistemlerinin varolabileceğini gösterdi.
Protogezegen disklerinin keşfiyle Güneş sisteminin 4.6 milyar yıl önce nasıl oluştuğu anlayabilecektir. Orion'da bulunan genç yıldızların çevrelerinde keşfedilen bu gaz ve toz bulutları, yakın bir zamanda içersinde, yıldızların güçlü çekim kuvvetiyle etkileşerek bir protogezegen diskini (Gezegen sistemlerini oluşturan yapı) meydana getirir (Şekil 2). İşte gördüğümüz bu disk gerçekte, Güneş sisteminde de gözlediğimiz gezegenler, kuyruklu yıldızlar asteroidler ve buna benzer gökcisimlerini oluşturacaktır. O'Dell e göre bu protogezegen disklerinde, Güneş bulutsusunda da bulunan karbon, silikat ve diğer elementleri bulunmaktadır. Yine protogezegen diskinin dış kısmında bulunan kütle büyük bir olasılıkla Dünya kütlesinin birkaç katı kadardır. En net görülen diskin genişliği 8.5 trilyon km olup, Güneş sisteminin 7.5 katı büyüklüğündedir. Orion bulutsusu dışında gözlenmiş bir başka protogezegen diski Beta Pictoris yıldızın çevresinde de olup, Fomalhaut, Vega ve Galaksimizde yer alan çoğu yıldızın çevresinde varolduğu düşünülmektedir. Bu delillerin tümünden de görüleceği gibi Güneş sisteminin bugün hangi materyalden oluştuğunu bilmekteyiz. Bundan dolayı gözlemlerden elde edilen bu verilerin geçerli başka bir açıklaması yoktur.
Şekil 2. Orion bulutsusunun Hubble Uzay Teleskonudan alınmış bir görüntüsü.
Orion bulutsusunun merkezinde yer alan protogezegen disklerinin araştırması, son zamanlarda bir gökcismi üzerinde yoğunlaşmıştır. Çoğu astronom, bulutsunun merkezinde, Trapezium adı verilen yıldız kümesinde bulunan oldukça sıcak ve büyük bir kütleye sahip olan Theta1 C Orionis adlı yıldızda dikkatlerini toplamışlardır. Bulutsunun merkezinde yer alan bu yıldız, etrafına kuvvetli bir radyasyon ve yıldız rüzgarı meydana getirerek, çevresinde şok dalgaları oluşturur. Oluşan bu şok dalgaları yıldızın çevresinde yer alan gazı ve tozu yararak, Dünyadan basit dürbünlerle bile görülmesine neden olur (Şekil 3).
Şekil 3. Trapezium da görülen en parlak dört yıldızın bir görüntüsü.
Son zamanlarda bu bölge, elektromanyetik tayfın X-ışınlarında gözlem yapan Rosat uydusuyla gözlenmiştir. Bu uyduyla çok yüksek bir çözünürlük elde edilmiş ve ortamın daha iyi anlaşılması için gerekli olan bilgi sağlanmıştır. O'Dell ve grubu, Trapezium çevresindeki 25 foot alanda 250 nin üzerinde X-ışın kaynağı keşfetmişlerdir. Bu yıldyzların çoğu Güneş benzeri düşük kütleli yıldızlardır. Ama geriye kalan birkaç yıldız ise Trapezium'da bulunan en sıcak ve en parlak yıldızları teşkil eder. Theta1 C Orionis, optik dalgaboylarında Trapeziumda bulunan en parlak yıldız olmayıp, yalnız elektromanyetik tayfın X-ışınlarında en parlak yıldızdır. Theta1 C Orionis, O7 spektrel tipinde, kütlesi Güneş'in kütlesinin 30 katına, yüzey sıcaklığı ise yaklaşık 40,000 oK sahip bir yıldızdır. Yıldız'ın ROSAT uydusuyla yapılan gözlemleri 11 ay boyunca sürmüş olup bu süre içersinde yıldzın X-ışın emisyonu yaklaşık %50 lik bir değişim gözlenmiştir. ESO da çalışmakta olan Otmar Stahl ve arkadaşları, Theta1 C Orionis'ın spektrumu üzerinde yer alan hidrojen ve helyum emisyonlarının yaklaşık 15 günlük bir peryodla değiştiğini buldular. Bu çalışmadan önce yıldızın X-ışın üretiminin, spektrumu üzerinde yer alan hidrojen ve helyum emisyonlaryıla ilişkili olduğu bulmuş fakat peryodu hakkında tam bir bilgiye sahip olunamamaştı. Bu delillere ilaveten Nolan Walborn ve Joy Nichols uluslararası Mor Ötesi Kaşifi (IUE) uydusuyla, 1978 ile 1983 yılları arasında yıldızın mor ötesinde alınmış spektrumlarının incelenmesiyle, yıldızın morötesi emisyonunda da kabaca 15 günlük bir değişim bulunmuştu.
Soru, sonradan ortaya çıktı. Neden bu kuvvetli yıldızda üretilen enerjide, düzenli ve kısa bir peryot vardı? Sorununu cevabı Theta1 C Orionis'in, şiddetli manyetik alanı, yüksek yüzey sıcaklığı ve kuvvetli yıldız rüzgarı olarak görünüyordu. Yıldızın dönme ekseni görüş doğrultumuzda eğiktir ve yıldızın dönme sıcak lekelerin görüş doğrultumuza doğru hareket ettirmesi, yıldızın parlaklığında düzenli değişimlere yol açmaktadır.
Daha önceleri astronomlar Theta1 C Orionis'in çevresini aşırı şekilde iyonize ettiğini düşünüyorlardı. Bu yüzden yıldızın etrafında iyonize olmuş gökcisimlerini aradılar. Örneğin; Chile Üniversitesinde çalışmakta olan Guido Garay ve çalışma arkadaşları, Orion bulutsusunda az sayıda güçlü olmayan radyo kaynakları keşfettiler. Daha sonra Marcello Felli ve çalışma arkadaşları, Meksika'da bulunan çok geniş tabanlı radyo teleskobu kullanarak, Trapezium'da hem termal hemde termal olmayan kaynaklar keşfettiler. Termal olmayan kaynaklar, yıldızların manyetik alanlarıyla ve sıcak gazlarla etkileşen elektronlar olduğu anlaşıldı. Buna karşı termal olmayan kaynakların temeli ise optik olarak gözlenen yıldızlardı ki bu yıldızlar ise çevrelerinde dairesel yıldız diskleri bulundurmaktaydılar.
Araştırmalar devam etti. Charles Prosser, O'Dell gibi Hubble Uzay Teleskobunu kullanarak Orion bulutsusunu inceledi. Bu araştırmayla Prosser ve arkadaşları, Trapezium içinde 2.3 ışık yılı küplük hacim içersinde 300 den fazla yıldız buldular. Onların bu çalışmaları, Güneş'in kütlesinin %15 ne sahip küçük kütleli yıldızları içermekteydi. Yapılan teorik çalışmalar ise, bu yıldızların %80 nin 1 milyon yıldan daha genç yıldızlar olduğunu gösterdi.
Trapezium'un bu merkezsel bölgesi, kırmızıötede 8.8 ila 11.7 mikron dalgaboylarında da incelenmiştir. Cornell Üniversitesinde çalışmakta olan Tom Hayward, Houck Cornell ve John Miles, Palomar dağında bulunan 200 inçlik Hale Teleskobunu kullanarak Trapezium bölgesinin mikron dalgaboylarında görüntülerini elde ettiler. Bu görüntüler, Theta1 C Orionisinden kuvvetli yıldız rüzgarıyla atılmış olan gaz ve tozun kanıtını gösterdi. Toz, parlayan gazın içine Theta1 C Orionisin yıldız rüzgarıyla itilmiş veya parlayan gaz bulutlarının içinde üretilmiş olabilir.
Bir diğer kızılötesi çalışma ise 2.1 mikron dalgaboyunda yapılmış olup Trapezium içinde yer alan kümenin başka gizemli detaylarını da ortaya çykartmıştyr. Max Plank Enstitüsünde çalışmakta olan Stauffer ve Mc Coughrean, Calar Alta daki 3.5 m teleskobu kullanarak, Trapezium merkezi yakınlarındaki yıldızları araştırmıştır. Stauffer ve Mc Coughrean, 0.3 ışık yılı genişliğindeki bir bölgede 100 den fazla yıldız keşfetmişlerdir. Bu da 1 ışık yılı kübünde 4,000 yıldızın bulunduğunu göstermektedir. Bu araştırma, diğer yöntemlerle ve HST ile gözlenen gaz düğümlerinin, çok sayıda yıldız sistemlerine karşılık geldiği ortaya çıkartı. Keşfedilen bu genç yıldızlara düğümler uygulandığında, kümelerde çok sayıda protogezegen disk ve herbir genç yıldızın çevresinde ise bir Güneş sisteminin oluşumunu bulmak söz konusu olabilir. Stauffer ve Mc Coughreanın yaptıkları çalışmayla, HST görüntüleri, radyo ve kızılötesi araştırmalar, Trapezium kümesindeki yıldızların %50 sinden fazlasında protogezegen diski bulunduğunu öngörmektedir.
Şimdi astronomlar, Orion bulutsusunda en azından Trapezium kümesinde çok sayıda protogezegen diski bulunduğunu bilmektedirler. Yazarlar tarafından elde edilmiş bu bilgiler, çok sayıda yıldızın nasıl oluştuğunu doğrulamakla beraber, Gökadamız ve diğer gökadalarda çok sayıda gezegen sistemlerinin var olacağını da önermektedirler.
Astronomlar, Orion bulutsusunu doğal bir laboratuvar olarak kullanmaktan çok memmundurlar. Yapmış oldukları teoriler ile gözlemler, yıldız nasıl doğuduğunu ve yıldızlar ile gezegen sistemlerinin nasıl evrimleştiğini göstermektedir. İşte kasım ayında gökyüzünde gözlediğimiz bu bulutsu amatörler arasında nasıl bir heyecan yaratıyorsa, profesyonel astronomlar arasında da bu heyecanı hiç yitirmeden sürmektedir.
Kaynaklar