Derin uzay avı: Messier kataloğu

Kanca

On sekizinci yüzyılda Fransız gökbilimci Charles Messier (okunuşu "şarl mesiye") hayatını kuyruklu yıldız aramaya adamıştı. Bir gece Boğa takımyıldızında soluk, bulanık bir leke gördü ve onu beklediği Halley kuyruklu yıldızı sandı. NASA'ya göre yanılmıştı: leke, bugün Yengeç Bulutsusu dediğimiz, patlamış bir yıldızın kalıntısıydı. Ve kuyruklu yıldız gibi gökyüzünde yer değiştirmiyordu.

Messier bu yanılgıdan bir liste çıkardı: kuyruklu yıldızla karıştırılabilecek, ama kuyruklu yıldız olmayan cisimlerin listesi. Bir avcının "bunlara bakıp vakit kaybetme" notu, bugün gökyüzünün en güzel hazine haritası.

Merkezi soru

Messier kataloğu nedir, içinde hangi türden cisimler vardır ve amatör aletlerle bu soluk lekelerin yerini nasıl buluruz?

Anlatım

Bir kuyruklu yıldız avcısının listesi

NASA'ya göre Charles Messier 1730 ile 1817 arasında yaşadı ve en çok "Bulutsular ve Yıldız Kümeleri Kataloğu" ile tanınır. Hevesli bir kuyruklu yıldız avcısıydı. Kataloğu, öteki avcıların kuyruklu yıldız olmayan cisimlere bakıp zaman kaybetmesini önlemek için hazırladı.

Bugün katalogda 110 cisim var. Her birinin adı M harfi ve bir sayıdan oluşur: M1 Yengeç Bulutsusu, M13 Herkül'ün büyük yıldız kümesi, M31 Andromeda Galaksisi. NASA'ya göre katalog, yıllar içinde düzeltilip genişletildi ve Dünya'nın kuzey yarımküresinden gözlenebilen en büyüleyici cisimlerin bir kısmını içerir. Bu cisimler büyük teleskoplarla muhteşem ayrıntılar gösterir, ama küçük bir teleskopla görülecek kadar da parlaktır.

Bu yüzden Messier cisimleri her düzeyden amatör gökbilimcinin gözde hedefidir. NASA'ya göre amatör gökbilimcilerin örgütü Astronomi Ligi (Astronomical League), bu cisimlerin hepsini bulan gözlemcilere bir sertifika veriyor ve onları "Messier Kulübü"ne alıyor.

Beş tür hazine

Katalogdaki cisimler birkaç büyük aileye ayrılır. Her aile, dürbünde ya da teleskopta başka türlü görünür.

Açık kümeler, aynı gaz bulutundan doğmuş genç yıldızların gevşek topluluklarıdır. En tanıdığı M45, yani Ülker; insanların gökyüzüne neden baktığını anlattığımız derste onun ekim ve hasat takvimindeki yerini görmüştük. Açık kümeler geniştir ve NASA'ya göre Hubble bile onları görüntülemek için çok sayıda poz çekmek zorunda kalır. Dürbün onlar için ideal bir alettir.

Küresel kümeler ise yüz binlerce yıldızın sıkı bir top gibi toplandığı yaşlı yapılardır. NASA'ya göre Herkül takımyıldızındaki M13'te 100.000'den fazla yıldız döner ve küme bizden yaklaşık 25.000 ışık yılı uzaktadır. Onu ilk gören, adını taşıyan kuyruklu yıldızla tanınan Edmond Halley'ydi, 1714'te. Messier 1764'te M13'ü kataloğuna eklediğinde bu bulanık lekenin hiç yıldız içermediğine inanıyordu; yıldızlar o kadar sıkı dizilmiş ki onun teleskobu onları ayıramıyordu.

Bulutsular gaz ve toz bulutlarıdır. Bazıları yıldız doğumhanesidir; yıldızlar arası boşluk dersinde tanıdığımız Orion Bulutsusu (M42) gibi. Bazıları ise ölen yıldızların izidir. Tilkicik takımyıldızındaki M27, NASA'ya göre ilk keşfedilen gezegenimsi bulutsudur (planetary nebula) ve dış katmanlarını uzaya saçan yaşlı bir yıldızın eseridir. Adı yanıltıcıdır: küçük teleskoplarda yuvarlak, gezegene benzer bir disk gibi göründüğü için böyle anılmıştır; gezegenlerle hiçbir ilgisi yoktur.

Süpernova kalıntıları, patlayan yıldızların genişleyen enkazıdır. Kancadaki Yengeç Bulutsusu (M1) böyle bir kalıntı. NASA'ya göre Çinli gökbilimciler 1054'te bir "konuk yıldız" gördü; bulutsu o patlamadan geriye kalandır.

Son aile galaksilerdir: milyarlarca yıldızdan oluşan, Samanyolu'nun dışındaki bütün yıldız adaları. Andromeda dersinde, M31'in karanlık bir gecede gözle bile seçilebilen uzunca bir pus olduğunu öğrenmiştik.

Kadir ve uzaklık: ne kadar soluk?

NASA her Messier cisminin görünür parlaklığını kadirle verir. M13 yaklaşık 5,8, Pegasus'taki küresel küme M15 yaklaşık 6,2, M27 yaklaşık 7,5, Yengeç Bulutsusu ise yaklaşık 8,4 kadir. Parlaklık neden tersten sayılır dersinde gördüğümüz gibi sayı büyüdükçe cisim sönükleşir ve her kadir yaklaşık iki buçuk katlık bir farktır.

M13 ile Yengeç Bulutsusu arasında 2,6 kadir var. On üzeri sıfır virgül dört çarpı iki virgül altı, yaklaşık 11 eder: Yengeç Bulutsusu M13'ten yaklaşık on bir kat daha sönüktür. Bu yüzden NASA, M13 ve M15'i bir dürbünle bulunabilecek cisimler arasında sayarken, M27 ve M1 için küçük bir teleskop öneriyor.

Uzaklıklar da bir o kadar farklı. NASA'ya göre M27 yaklaşık 1.200, M13 yaklaşık 25.000 ışık yılı uzakta; yani M13'ün ışığı, M27'ninkinden yaklaşık yirmi kat daha uzun bir yolculuktan geliyor. Bir ayrıntı da okuma dikkatini sınar: NASA'nın M15 sayfası kümenin uzaklığını bir yerde 33.600, başka bir yerde 35.000 ışık yılı olarak veriyor. Aradaki fark yaklaşık yüzde 4; iki farklı ölçümden ya da yuvarlamadan gelebilir. Aynı kaynakta iki sayı görürsen, farkın ne kadar büyük olduğuna ve hangisinin daha yeni olduğuna bakmak iyi bir alışkanlıktır.

Nasıl bulunur: yıldızdan yıldıza atlama

Soluk bir lekeyi dürbünle rastgele taramak çoğu zaman sonuç vermez. Milwaukee Astronomi Derneği'nin yeni başlayanlar rehberi, amatörlerin kullandığı yöntemi yıldızdan yıldıza atlama (star hopping) diye anlatır: gökyüzünün bildiğin bir yerinden bilmediğin bir yerine adım adım gitmek. Aslında bu yöntemi zaten biliyorsun. Büyükayı'nın kepçesindeki iki yıldızı çizgiyle uzatıp Kutup Yıldızı'nı bulmak, bir yıldız atlamasıdır.

Dürbünle atlama yaparken görüş alanının büyüklüğünü bilmek işe yarar. Aynı rehber, tipik bir 8 büyütmeli dürbünün yaklaşık 7,5 derecelik bir alan gösterdiğini söylüyor. Kol boyu uzatılmış bir yumruk yaklaşık on derece olduğuna göre, dürbünündeki daire bir yumruğun dörtte üçü kadar bir gökyüzü parçası. Parlak bir yıldızdan başla, haritada hedefe doğru bir yol seç ve her adımda dürbün dairesini bir sonraki tanıdık yıldız desenine kaydır.

Aynı rehber M13 için Herkül'ün "Kilit Taşı" denen, dört yıldızdan oluşan dörtgenini kullanır. M13, bu dörtgenin sağ kenarını oluşturan iki yıldızı birleştiren çizginin yakınındadır. Dörtgeni çıplak gözle bulduktan sonra dürbünü o kenar boyunca gezdirirsen, yıldızlar arasında yuvarlak, bulanık bir pamuk topu belirir.

Nasıl bakılır: yan bakış

Soluk bir cismi bulduğunda ona dosdoğru bakınca kaybolabilir. Dürbünle neler görülür dersinde bunun çaresini öğrenmiştik: bakışı hedefin biraz yanına kaydırmak. BBC Sky at Night dergisi bu tekniğe yan bakış (averted vision) diyor ve Messier avında en çok işe yarayan alışkanlıklardan biri sayıyor. İlk gözlem gecesi dersindeki karanlığa uyum da burada belirleyici.

Beklentini de ayarla. Aynı dergi, teleskopta bile gördüğün görüntünün kitap ve dergilerdeki parlak fotoğraflara benzemeyeceğini, o fotoğrafların uzun pozlarla ve ayrıntılı işlemeyle yapıldığını hatırlatır. Gözle bakınca Messier cisimleri soluk, bulanık, sisli şekillerdir. Ama o soluk leke, gözüne binlerce yıl yol almış ışıkla ulaşır.

Aslında…

Büyük resim

Messier kataloğu, bir yanılgının bilime nasıl dönüşebileceğini gösterir. Kuyruklu yıldız avcısının "karıştırmayın" listesi, sonradan Samanyolu'nun yapısını, yıldızların doğumunu ve ölümünü, ve başka galaksilerin varlığını anlamak için kullanılan cisimlerin çoğunu içerdi. NASA'ya göre Hubble, kataloğun 110 cisminden 96'sını gözledi.

Bir amatör için katalog, bir öğrenme yolu da sunar. Her cisim yeni bir takımyıldızı tanımayı, yeni bir yıldız atlaması yapmayı ve gözü soluk ışığa alıştırmayı gerektirir. Messier Kulübü'nün sertifikası bir ödül, ama asıl kazanç gökyüzünü karış karış öğrenmektir.

Özet

1. Messier kataloğu, kuyruklu yıldız avcısı Charles Messier'in kuyruklu yıldızla karışabilecek cisimleri listelemesiyle doğdu; bugün 110 cisim içerir ve kuzey yarımküreden gözlenebilen en güzel hedeflerin bir kısmını kapsar.
2. Katalogda açık kümeler (M45), küresel kümeler (M13, M15), bulutsular (M42, gezegenimsi bulutsu M27), süpernova kalıntıları (M1) ve galaksiler (M31) vardır; M13 ile M1 arasındaki 2,6 kadirlik fark yaklaşık on bir katlık parlaklık farkıdır.
3. Soluk cisimler, bilinen yıldızlardan hedefe adım adım giden yıldız atlamasıyla bulunur ve yan bakışla daha iyi seçilir; gözle bakınca fotoğraflardaki gibi değil, soluk bulanık lekeler olarak görünürler.

Görev

Quiz

1. Charles Messier kataloğunu neden hazırladı?
2. Açık küme ile küresel küme arasındaki fark nedir? Birer örnek ver.
3. M13 5,8, Yengeç Bulutsusu 8,4 kadir. Hangisi daha parlaktır ve kabaca kaç kat?
4. Yıldızdan yıldıza atlama yöntemi nasıl çalışır?
5. Soluk bir cisme bakarken bakışı neden biraz yana kaydırmak gerekir?

Cevaplar

1. Kuyruklu yıldız avcısıydı; öteki avcıların kuyruklu yıldız olmayan bulanık cisimlere bakıp zaman kaybetmemesi için bu cisimleri listeledi.
2. Açık kümeler genç yıldızların gevşek topluluklarıdır, örneğin M45 Ülker; küresel kümeler yüz binlerce yaşlı yıldızın sıkı toplarıdır, örneğin M13.
3. M13 daha parlaktır; 2,6 kadirlik fark yaklaşık on bir katlık bir parlaklık farkıdır.
4. Gökyüzünde bilinen parlak bir yıldızdan ya da desenden başlayıp haritada seçilen yol boyunca adım adım bilinmeyen hedefe gidilir.
5. Çünkü bakış yana kayınca cismin ışığı, sönük ışığa daha duyarlı olan göz kenarına düşer; bu tekniğe yan bakış denir.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Messier'in soluk lekeleri gecenin karanlığını ister. Bir sonraki hedef ise gündüzün en parlak cismi: Güneş. Yüzeyinde lekeler, kenarında patlamalar var, ama ona yanlış bakmak gözüne kalıcı zarar verebilir. Güneş hangi yöntemlerle ve hangi filtrelerle güvenle gözlenir?