GÖKYÜZÜNÜN GİZEMLİ VE CAZİBELİ CİSİMLERİ: KUYRUKLUYILDIZLAR

GÖKYÜZÜNÜN GİZEMLİ VE CAZİBELİ CİSİMLERİ KUYRUKLUYILDIZLAR: HOLMES KUYRUKLUYILDIZI Gökyüzünde görünüşleri ile en güzel gökcisimleri, kuyrukluyıldızlardır. Arasıra bizi zayarete gelirler, kendilerini gösterirler ye çoğu zaman bir ‘daha ortalarda gözükmezler. Amatör gökbilimcilerin vazgeçilmez...
Holmes Kuyruklu yıldız

GÖKYÜZÜNÜN GİZEMLİ VE CAZİBELİ CİSİMLERİ KUYRUKLUYILDIZLAR: HOLMES KUYRUKLUYILDIZI

Gökyüzünde görünüşleri ile en güzel gökcisimleri, kuyrukluyıldızlardır. Arasıra bizi zayarete gelirler, kendilerini gösterirler ye çoğu zaman bir ‘daha ortalarda gözükmezler. Amatör gökbilimcilerin vazgeçilmez sevgilileri olan bu gök cisimlerinden geçtiğimiz yıl iki tanesi ziyarete geldi; McNaught ve Holmes. Bu yazımızda ülkemizden de uzun süre gözlenen Holmes kuyrukluyıldızını sizlere tanıtmaya çalışacağız. Holmes bilinen kuyrukluyıldızların aksine ilginç özellikler gösterdi bu gelişinde. O nedenle önce kuyrukluyıldızların bilinen özelliklerini kısaca anlatmakta yarar var.

Holmes Kuyruklu yıldız

Kuyrukluyıldız nedir?

Kuyrukluyıldızlar çapları 10 km’yi geçmeyen güneş sisteminin dışında (Pluto yörüngesinin de uzağında) oluşan ama güneş sisteminin bir parçası olan gök cisimleridir. Yörüngeleri açık olduğu için ancak bir kez ziyaret ederler bir daha geri dönmezler. Ama bazıları güneş sisteminin içine girdikten sonra başta Jüpiter olmak üzere gezegenlerin etkisi ile yörüngeleri değişir ve elips şeklinde kapalı yörüngelerde dolaşmaya başlarlar. Bu tür kuyrukluyıldızlara dönemsel kuyrukluyıldız denir, çünkü onlar güneş sisteminin içinde kalırlar ve belli aralıklarla Güneş’i ziyaret ederler. Halley bu tür kuyrukluyıldızların içinde 76 yıllık dönemi ile en iyi bilinenidir. Bu tür kuyrukluyıldızlar bilinenlerin sadece %4’ünü oluşturur. Kuyrukluyıldızlar gezegenler gibi tutulma düzlemi boyunca değil her yönden gelerek Güneş’i ziyaret edebilirler. Unutmayalım ki kuyrukluyıldızların gökyüzündeki yıldızlarla hiç bir ilişkisi yoktur aynı akan yıldızlarda olduğu gibi.

Kuyrukluyıldız neden parlaktır?

Resim 1. Holmes’un parlaklığının kısa zaman içinde nasıl arttığını gösteren derleme resim. Sol altta bir gün önceki parlaklığı bir gün sanra ise yaklaşık 7 saat ara ile alınmış iki resmi aynı karede görüyorsunuz. 24 saat içindeki değişim sırasında kuyrukluyıldız ışığını yaklaşık 500 milyon kez artırmıştır.

Resim 1. Holmes’un parlaklığının kısa zaman içinde nasıl arttığını gösteren derleme resim. Sol altta bir gün önceki parlaklığı bir gün sonra ise yaklaşık 7 saat ara ile alınmış iki resmi aynı karede görüyorsunuz. 24 saat içindeki değişim sırasında kuyrukluyıldız ışığını yaklaşık 500 milyon kez artırmıştır.

Resim 2. 16 Kasım gecesi TÜBİTAK Ulusal Gözleme-vi’nin 40 cm çaplı teleskobu ile çekilen yaklaşık 20 görüntünün mozaik halinde birleştirilmesi ile elde edilmiş fotoğrafını görüyorsunuz. Her görüntü R filtresinde 40 saniye poz verilerek çekilmiştir. Saç kısmı ve çekirdek çok belirgin halde göze çarpmaktadır.

Resim 2. 16 Kasım gecesi TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nin 40 cm çaplı teleskobu ile çekilen yaklaşık 20 görüntünün mozaik halinde birleştirilmesi ile elde edilmiş fotoğrafını görüyorsunuz. Her görüntü R filtresinde 40 saniye poz verilerek çekilmiştir. Saç kısmı ve çekirdek çok belirgin halde göze çarpmaktadır.

Pluto cüce gezegeninin çok ötelerinde yani soğuk bölgelerde oluştukları için temel maddeleri su buzudur. Bu buzun içinde bir miktar toz olduğu için genellikle kirli kartopu veya kirli buzdağına benzetilir. Ayrıca bu buz ve tozun arasına sıkışmış bir miktar da gaz vardır. Bu küçük çekirdek Güneşten uzakta iken sadece güneş ışınlarını yansıttığı için çok sönüktür. Ancak 5-6 gök birim (GB) yaklaştığında aşağıda anlatacağımız nedenle parlamaya başlarlar. Bir GB’nin ortalama Güneş-Dünya uzaklığıdır ve değeri 150 milyon kilometredir.

Güneş’e yaklaştıkça yapısındaki buz buharlaşmaya başlar. Uzayda fıziksel koşullar uygun olmadığı için su buzu sıvılaşmaz, gaza dönüşür. Kuyrukluyıldızdan çıkan bu gazlar çekirdeğin çevresinde onun saç kısmını oluşturur. İşte bu çekirdek ve saç kısmının tamamına kuyrukluyıldızın başı denir. Buharlaşan su buzu doğal olarak içinde var olan tozu da serbest bırakır. Saç kısmındaki bu toz güneş ışığını daha fazla yansıtır ve ayrıca yine aynı bölümde bulunan gaz da güneşin moröte ışığını soğurarak görsel bölgede takrar yayınladığı için kuyrukluyıldız Güneş’e yaklaştıkça iyice parlaklaşır. Çekirdeği saran bu gazlar ve tozlar güneş rüzgarının etkisi ile güneşin ters yönünde kuyrukluyıldızın kuyruğunu oluşturur. Gaz kuyruk tam ters yönde oluşurken toz kuyruk kütlece daha büyük olduğu için güneş rüzgarı ona tam olarak etkileyemez ve toz kuyruk biraz daha eğik olur. Kuyruğun uzunluğu hazan çok kısa olurken hazan 250 milyon kilometre uzunluğa ulaşıp tüm gökyüzünü kaplayabilir. Eğer kuyrukluyıldız dönemsel ise her Güneş’i ziyaretinde kütlesinden kaybedeceği için sonunda kayadan oluşan küçük bir cisim kalır. Bunlar da bugün çok araştırılan Dünya’ya yakın çarpma olasılığı göreceli olarak yüksek olan meteorlardır.

Kuyrukluyıldızlar amatör gökbilimcilerin gözbebekleri

Şekil 1. Bir kuyrukluyıldız genel olarak üç bölümden meydana gelir. Çekirdek, saç ve kuyruk, ilk ikisi kuyrukluyıldızın başını oluşturur. Kuyruk ise yine genellikle iki ayrı parçadan oluşur, toz ve gaz kuyruğu

Şekil 1. Bir kuyrukluyıldız genel olarak üç bölümden meydana gelir. Çekirdek, saç ve kuyruk, ilk ikisi kuyrukluyıldızın başını oluşturur. Kuyruk ise yine genellikle iki ayrı parçadan oluşur, toz ve gaz kuyruğu

Bu cisimleri profesyonel gökbilimciler sadece güneş sisteminin oluşumu ile ilgili kuramları oluştururken uğraşırlar. Normal olarak hiç bir gökbilimci bir kuyrukluyıldız keşfedeyim diye büyük teleskopların pahalı zamanlarını bu tür işler için ayırmaz. Ara sıra gelen bu güzel gök cisimlerini keşfetmek amatör gökbilimcilerin en çok uğraş verdikleri alandır. Onlara kuyrukluyıldız avcısı da denir. Güneş’e yaklaştıklarında parladıklarından dolayı avcılar güneş battıktan sonra batı ufkunu, güneş doğmadan önce de doğu ufkunu dürbünleri veya teleskopları ile tararlar. Keşfetmek istedikleri bir bulut yumağını andırır. Çıplak gözle veya teleskopla Andromeda galaksisine baktığınızda gördünüz görüntü hemen hemen bir kuyrukluyıldızın keşfedildiği ana benzer. Kuyrukluyıldız keşfetmek göğe adını yazdırmak olarak da algılanır çünkü bulduğunuz bu cisme profesyonel gökbilimciler sizin adınızı verir. Çok zahmetli bir uğraş olduğu için ancak gökyüzünü çok seven insanlar bu işi yapabilir.

Holmes kuyrukluyıldızının keşfi

6 Kasım 1892 tarihinde Edvving Holmes adlı İngiliz amatör gökbilimci Andromeda galaksisini incelerken hemen onun yakınında bir kuyrukluyıldız keşfetti. Keşfini hemen gökbilimcilere duyurdu. 8 Kasım’da bir başka İngiliz ve ABD’li amatörler de kaşfetmelerine karşın kuyrukluyıldıza ilk keşfedenin adı verildi. Şekil 4’de onun Mars ve Jüpiter gezegenleri arasında kalan yörüngesi görülmektedir. Güneş’e en yakın olduğu enberi noktası 2 GB uzaklıktadır. Buradan da anlaşıldığı gibi aslında Güneş’ten çok uzakta dolaşan bir kuyrukluyıldız. Yörünge dönemi yaklaşık 7 yıl ve çekirdeğinin çapı 3.42 km’dir. 1892 yılından sonra 1899 ve 1906 yıllarında tekrar gözlendi ama çok sönüktü. Daha sonra 1964 yılına kadar bir daha gözlenmedi, Holmes izini kaybettirmişti. 1963 yılında Dr. Marsden bu kuyrukluyıldızın yörüngesini gelişen bilgisayarlar yardımı ile iyice çalıştı ve 1964 yılının 15 Kasım’ın da yine enberi noktasından geçeceğini duyurdu. Marsden çalışmasında Holmes’un döneminin gittikçe arttığını (6.86’dan 7.35 yıla çıkmıştı) ve enberi uzaklığının da 2.121 GB’den 2.347’e büyüdüğünü gösterdi. O yıl ABD’nin Naval gözlemevinden Dr. Roemer 16 Kasım günü gözledi ve Marsde’nin çalışmasının doğru olduğunu kanıtladı.1964 yılından sonra yine her ziyaretinde Holmes gözlendi ama sadece büyük teleskoplarla çünkü çok sönüktü ve parlaklığı 15 ile 18 kadir arasında değişiyordu.

Holmes neden ilginç bir kuyrukluyıldız?

Resim 3. 21 Kasım günü yine TUC’da aynı çalışmayı tekrarladık. Fakat Ay dolunaya yaklaştığı için gökyüzü aydınlıktı ve o nedenle tüm görüntüler 30 saniye poz süresi verilerek alındı. Holmes’un kuyruğunu araştırmak için Güneş’in ters yönünde daha fazla görüntü alındı ama heyhat kuyruk yine yoktu.

Resim 3. 21 Kasım günü yine TUC’da aynı çalışmayı tekrarladık. Fakat Ay dolunaya yaklaştığı için gökyüzü aydınlıktı ve o nedenle tüm görüntüler 30 saniye poz süresi verilerek alındı. Holmes’un kuyruğunu araştırmak için Güneş’in ters yönünde daha fazla görüntü alındı ama heyhat kuyruk yine yoktu.

Kuyrukluyıldızların Güneş’e yaklaştıkça parlaklıklarının arttığı, uzaklaştıkça da sönükleştiği gayet iyi bilinmektedir. Hatta bazıları yörüngelerinde birden bire parlaklık artışları gösterebilir. Örneğin Halley 1986 ziyaretinde Güneş’ten uzaklaşırken parlaklık artışı göstermişti. Bu kuyrukluyıldızın parçalanması ve küçük parçaların kopması ile çevresine daha fazla tozun yayılması ile açıklanır. Bu değişim ışığının şiddetinde yaklaşık olarak 1000 kez veya gökbilimcilerin dili ile 2-3 kadir yöresindedir. Gökbilimcilerin kullandığı kadir eşeli Hipparcos’a dayanır ve çıplak gözle baktığımızda gökyüzündeki en parlak yıldız sıfırına kadir, en sönük yıldız da altıncı kadirdir. Çağdaş gökbilimde teleskopların kullanılması ile bu aralık daha da genişlemiş ve çok daha sönük yıldızları da inceleyebilmekteyiz.

Holmes normal olarak 17. kadirden çok sönük bir gökcismidir. 40 cm çaplı amatör teleskoplar dahi çağdaş CCD kullanarak 15. kadirden yıldızları görebilirler. Peki Edvving Holmes nasıl keşfetti bu kuyrukluyıldızı? Çünkü keşfedildiği sırada parkalığı 5. kadir yöresindeydi. Bu nasıl olmuştu? Güneş’e en yakın olduğu enberi noktasını geçtikten 5 ay sonra birdenbire parlaklığı artmıştı ve işte o zaman kaşfedilmişti. Yaklaşık 2.5 ay sonra 1893 yılının Ocak ayında kuyrukluyıldız ikinci bir patlama yapmış ve ondan sonra da bu gelişine kadar herhangibir etkinlik göstermemişti.

24 Ekim 2007 Holmes tekrar parladı

2007 yılının Temmuz ayında kuyrukluyıldız tekrar gözlendi ve her zamanki gibi çok sönüktü. Parlaklık tahmini 15.5 kadir yöresindeydi. Fakat tüm gökbilim dünyası 23 Ekim’i 24 Ekim’e bağlayan gece ayağa kalktı. İlk kez o gece sabaha karşı gözlem yapan İspanyol gökbilimci Juan Antonio Henriquez Santana Holmes’un beklenenden çok parlak oldduğunu duyurdu. Aynı saatlerde ABD’de gözlem yapan kuyrukluyıldız avcısı Bob King kuyrukluyıldızın parlaklığını 7.1 kadir olarak duyurdu. Ertesi gece Holmes’un parlaklığını 4.0 kadir olduğunu rapor etti. Aynı gece gözlem yapan Japon kuyrukluyıldız avcısı Seiichi Yoshida 3.5 kadir olarak duyurdu. Ekim ayının sonlarına doğru tüm gözlemciler Holmes’un 2.5 kadir yöresinde olduğu konusunda hemfikirdiler. Sonuçta 42 saat içinde Holmes’un ışığında 500 milyon kez bir artma olmuştu ve artık çıplak gözle Perseus takımyıldızında görülmek bir yana takımyıldızın üçüncü parlak yıldızı olmuştu. Tüm amatör gökbilimciler bu kış gecelerinin ayazında bu görkemli gök olayının keyfini çıkarıyorlardı. Yalnız onlar mı? Bu ilginç patlama gösteren kuyrukluyıldızı Hubble bile inceledi. Tüm gözlemler sonucunda ilginç bir durum ortaya çıkmıştı; o da bu kuyrukluyıldızın kuyruğu yoktu. Hiç kuyruksuz kuyrukluyıldız olur mu?

Türkiye’den yapılan gözlemler

Kasım ayının ortasında TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nde (TUG) 40 cm’lik teleskopta gözlem zamanım vardı. Uzun dönemli değen çift yıldızlarını gözlüyordum. Yanımda TUG’un uzman gözlemcisi Murat Parmaksızoğlu ve Araştırma Görevlisi Gökhan Gökay vardı. Saat gecenin 3’ü yöresinde aklıma geldi, yarım saat ara verelim de Holmes’u gözleyelim dedim. Hemen koordinatlarını bulup teleskobu yönlendirdik. TUG’da her şey elektronik ve bilgisayar kontrollü. Kullandığımız teleskop ve CCD ile çektiğimiz ilk görüntülerde kuyrukluyıldızın sadece çekirdek bölgesini alabiliyorduk. 5 ayrı filtre kullanarak bu bölgenin görüntülerini aldık, aklımızda onları birleştirip renkli resim yapmak vardı. İkinci gece biraz daha akıllandık ve Holmes’un tüm saç bölgesini resmetmek için çekirdek ve çevresinin 20 ayrı görüntüsünü aldık. İndirgemeleri yapan uzman arkadaşımızın verdiği görüntüleri MaximDL adlı programda yan yana getirerek mozaik görüntüsünü oluşturduk. 16 Kasım gecesi yaptığımız bu işi 20 Kasım günü de tekrarladık ama Ay dolunay’a yaklaştığı için gece çok parlaktı. Bu ikinci gün amacı kuyruğunun olabileceği bölgeyi de bol şekilde fotoğraflamak oldu. Elde ettiğimiz mozaik görüntüde maalesef kuyruk yine gözükmüyordu. İlginçtir bilgisayarda iki ayrı gün çektiğimiz hotoğraflarda çekirdeği üst üste koyduğumuzda yıldızlar dışında bir ikinci çekirdek olduğunu gördük ama tam emin olamadık. Parlama belki de çekirdeğin bölünmesinden kaynaklanıyordu ama bu ikinci çekirdek aslına göre küçüktü.

Ülkemizden bir çok amatör gökbilimci bu görkemli olayı gözledi. Elde ettikleri görüntüleri yurt dışında bir çok web sayfasında yayınlandı. Bunların içinde en güzel görüntüleri çeken arkadaşımız kendi teleskobunu kendisi yapan Bursa’dan Uğur İkizler oldu. Teleskop kullanmadan digital fotoğraf makinesi ve zoom objektifi ile 30 saniyelik poz verdiği 20-30 görüntüyü üst üste koyarak elde ettiği görüntüler yurt dışında bir çok dergi ve web sayfasında yayınlandı. Uğur İkizler, Türkiye’de hem gökbilim fotoğrafları çeken [Turk-Astro] hem de kendi teleskobunu kendisi yapan Amatör Teleskop Yapım [ATM_Turk] grubunun en etkin üyelerindendir. Sizin de böyle bir merakınız varsa her iki grubu da internetden kolaylıkla bulabilirsiniz.

Holmes’un Gizemi

Resim 5. 16 Kasım günü TUC’da sadece kuyrukluyıldızın çekirdek bölgesini çektik. Daha sonra bir bilgisayar programı yardımı ile görüntü üzerinde eşit parlaklıkta olan bölgeleri belirledik. Bu resimde görüldüğü gibi en parlak alan sadece çekideğin çevresi değil onun arkasında oluşan çok daha geniş bir bölge en fazla ışığı yaymaktadır. Saptadığımız ikinci çekirdek bu bölgenin içinde ana çekirdeğin hemen arkasında yer almaktaydı. Fotoğrafı bilgisayarda işleyen göyüzü fotoğrafçısı Tuğru Uşşaklı’ya teşekkür ediyorum.

Resim 5. 16 Kasım günü TUC’da sadece kuyrukluyıldızın çekirdek bölgesini çektik. Daha sonra bir bilgisayar programı yardımı ile görüntü üzerinde eşit parlaklıkta olan bölgeleri belirledik. Bu resimde görüldüğü gibi en parlak alan sadece çekirdeğin çevresi değil onun arkasında oluşan çok daha geniş bir bölge en fazla ışığı yaymaktadır. Saptadığımız ikinci çekirdek bu bölgenin içinde ana çekirdeğin hemen arkasında yer almaktaydı. Fotoğrafı bilgisayarda işleyen gökyüzü fotoğrafçısı Tuğru Uşşaklı’ya teşekkür ediyorum.

Profesyonel gökbilimciler bugüne kadar bu denli büyük patlama yapan kuyrukluyıldız görmemişlerdi, bu onun birinci gizemidir. İkinci gizemi ise bu kadar patlamasına uzaya bol miktarda gaz ve toz salmasına karşın belirgin bir kuyruğu oluşmamıştı. Kuyrukluyıldızın baş kısmı o kadar büyümüştü ki açısal çapı Güneş’in açısal çapını geçmişti. Bizim 16 Kasım tarihinde aldığımız görüntüde Güneş’in açısal çapı ile aynıydı. Yere uzaklığını bildiğimiz için bu açısal çaptan hareketle Holmes’un baş kısmının lineer çapını hesap ettiğimizde Güneş çapından daha büyük olduğu anşaşıldı. Güneş çapının 1 400 000 kilometre olduğunu anımsayalım.

Patlamanın nedeni ile ilgili profesyonel gökbilimciler sadece ortaya model koyabilmekteler. Çekirdek içinde sıkışan gazın birden bire basınçla üsündeki tozu ve buzu fırlattığı varsayılıyor. Bazı gökbilimcilere göre 1892’deki etkinlikle bu son etkinlik birbirine bağlı olabilir. İlk etkinlik sonucu uzaya fırlatılan tozların büyük bölümü geri çekirdeğin üzerine düştü ve tam bir yüzyıldır kuyrukluyıldızın etkin olmasını önledi. Yüzeye düşen materyalin altında güneş ışınları ile buharlaşan gaz bu örtüyü hızla üzerinden atınca Holmes parlaklaşabildi. Eğer parlaklaşmanın nedeni böyle bir olaysa gökbilimciler neden diğer kuyrukluyıldızlarda bu denli bir patlama görülmediğini şimdilik açıklayanlara aktalar. Diğer bir açıklama da Holmes’un bir meteorla çarpışması sonucu parlaklaştığını ileri sürmektedir. Böyle bir çarpışmanın uzayda olma olasılığı gayet küçüktür ve kuyrukluyıldızın 1892 parlamasını açıklayamamaktadır. Belirgin bir kuyruğunun oluşmaması ise onun Güneş’ten çok uzakta olması dolayısıyla güneş rüzgarının bu kadar uzakta etkin olmadığı ile açıklanmaktadır.

Şekil 4. Homes Kuyrukluyıldızının yörüngesi Mars ve Jüpiter’in yörüngeleri arasında yer alır. Açık mavi renkte gösterilen yörünge parçası, tutulma düzleminin üstünde kalan, koyu mavi ile gösterilen parçası ise tutulma düzleminin altında kalan kısmını göstermektedir. Tutulma düzlemi üstünde kaldığı sürece kuzey yarımkürede bulunan bizler Holmes’u gözleyebileceğiz.

Şekil 4. Holmes Kuyrukluyıldızının yörüngesi Mars ve Jüpiter’in yörüngeleri arasında yer alır. Açık mavi renkte gösterilen yörünge parçası, tutulma düzleminin üstünde kalan, koyu mavi ile gösterilen parçası ise tutulma düzleminin altında kalan kısmını göstermektedir. Tutulma düzlemi üstünde kaldığı sürece kuzey yarımkürede bulunan bizler Holmes’u gözleyebileceğiz.

Yapılan bir çok gözlem birikti. Ümit ediyoruz ki bu konu üstüne çalışan gökbilimciler elde edilen bu verileri kullanarak Holmes’un tüm gizemini açığa çıkarırlar.

Teşekkür: TÜBİTAK Ulusal Gözlemevinin (TUG) olanakları ile bu çalışma gerçekleşmiştir, ilgililere teşekkür ediyorum. Ayrıca görüntülerin alımında ve kalibrasyonlarının yapımında yardımcı olan TUG uzman gece gözlemcisi Murat Parmaksızoğlu ve araştırma görevlisi Gökhan Gökay’a teşekkürü borç bilirim.

 

Prof. Dr. Ethem Derman

Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü

 

Kategoriler
Bilim&Teknoloji

Benzer Konular

  • Holmes’in belirgin olmasa da, artık bir kuyruğu var

    Holmes’in Şeytanla Buluşması

    Ekim 2007’nin son günlerinde parlaklığı aniden artarak çıplak gözle görülebilecek kadar parlayan Holmes Kuyrukluyıldızı, parlaklığından fazla bir şey kaybetmedi. Üstelik kuyrukluyıldızı çevreleyen gaz katmanı giderek genişliyor. Bu nedenle bizden...