Açık Yıldız Kümesi Nedir?

NGC 3590 (Telif: NASA/ESA Hubble)

Açık yıldız kümesi, aynı moleküler buluttan doğmuş sayıları binlerce olabilen ve birbirleri arasında zayıf kütle çekimsel etkileşim bulunan yıldız topluluklarıdır.

Aynı moleküler bulutta oluştukları için yaşları ve kimyasal bileşenleri hemen hemen aynıdır. Bu sebeple yıldız evrimini anlama konusunda önemli bir rol oynarlar. Yalnızca aktif yıldız oluşum bölgelerine sahip spiral ve düzensiz gökadalarda bulunurlar. Genç açık yıldız kümeleri, çevrelerinde içlerinde oluştukları moleküler bulutunu da barındırabilir. Fakat küme içindeki büyük kütleli yıldızların şiddetli ışıma gücü sebebiyle bu bulut zamanla dağılır.

Açık yıldız kümelerinden en bilindik olanı çıplak gözle de görülebilen Pleiades (M45) ya da diğer adıyla Ülker açık yıldız kümesidir.

Pleiades (M45) Açık Yıldız Kümesi. 100’ün üzerinde yıldıza ev sahipliği yapan bu yıldız kümesinin içinde oluştuğu molekül bulutu (bulutsu) henüz tam olarak dağılmamıştır (Fotoğraf telif: Murat SANA).

 

Açık kümeler gökada çevresinde dolanmalarını gerçekleştirirken bazı yakınlaşmalar sonucunda, birbirlerine düşük kütle çekimsel kuvvet ile bağlı olduklarından üye kaybedebilirler. Çoğu açık yıldız kümesi yüz milyonlarca yıl bir arada kalırken, çok fazla yıldız içeren büyük kütleli kümeler için bu süre milyarca yılı bulabilir. Ancak, küme önünde sonunda dağılmaya mahkumdur. Gökyüzünde gördüğünüz hemen her yıldız, geçmişte böylesi bir kümenin üyesi idi; yıldızımız Güneş bile.

Gökadamızda bilinen 1.000’in üzerinde açık yıldız kümesi bulunuyor ve bu sayının kat kat daha fazlası olabileceği tahmin ediliyor. Bu açık kümeler, büyük çoğunlukla gökada düzlemi üzerinde yer alırlar. Küresel kümelerin aksine şişim bölgesinde bulunmazlar. Gökada düzleminden 100-200 ışık yılı kadar uzakta, gökada merkezinden ise 50.000-60.000 ışık yılı uzakta yer alabilirler.

St1
Stellarium programından alınmış bir Samanyolu ve üzerindeki gök cisimlerinin bir görüntüsü

 

Yukarıdaki görüntüde küresel kümelerin bulunma noktaları ile açık kümelerin bulunma noktaları arasındaki farkı açıkça görebiliyoruz. (Ortasında + işareti olan daireler küresel kümeleri, kesikli dairesel çizgi olanlar ise açık kümeleri gösteriyor.)

Açık kümeler çoğunlukla Samanyolu diski üzerinde dağılmışken, küresel kümelerin buranın dışında kaldığını görebiliyoruz. M92, M2, M15 küresel kümeleri gökada düzleminden oldukça uzakta iken açık kümeler gökada düzlemine oldukça yakın.

the-butterfly-star-cluster-m6-celestial-image-co
Messier 6 (Kelebek) Yıldız Kümesi.

 

Gökada merkezine yakın bölgede gelgit kuvveti (tidal force) daha fazladır. Gökada merkezinde daha yoğun halde bulunan büyük moleküler bulutlar, kümenin dağılma oranını artırır. Bu da açık kümelerin dağılması üzerinde önemli bir etki yaratır. Kümenin gökada merkezine daha yakın bölgesinde bulunan yıldızlar, bu gelgit etkisiyle erken yaşlarda kümeden kopmaya, kümenin gökada merkezinden uzak bölgesinde bulunan üyelere göre daha yatkındır.

Yıldız Evriminde Açık Kümelerin Rolü

Açık yıldız kümelerini HR diyagramında noktaladığımızda yıldızların çoğu ana kol üzerinde yer alır. Daha erken evrilen bazı büyük kütleli yıldızların ana koldan yavaş yavaş ayrılmaya başladığı görülür. Aynı moleküler buluttan yaklaşık aynı zamanda doğdukları için bu ayrılma çizgisi doğrudan kümenin yaşı ile ilişkilidir.

M67 ve NGC 188 için HR Diyagramı

 

Yukarıdaki HR diyagramında M67 (sarı) ve NGC 188 (turkuaz) açık yıldız kümelerinin elemanları noktalanmış. Çoğu üyeleri anakol üzerinde olmasına rağmen anakoldan ayrılma yolu rahatlıkla görülebiliyor. M67’nin ayrılma kolunun ise NGC 188’den farklı bir noktada başladığı görülüyor.

M67’de daha sıcak yıldızların bulunduğu bölgeden başlarken NGC 188’de daha soğuk yıldızlardan başlıyor (diyagramda sıcaklık soldan sağa azalır). Bu, M67’nin daha genç bir küme olduğunu gösterir. M67 ilerleyen zamanlarda daha sıcak yıldızlarını evrim yoluna koymuş olacak ve NGC 188 gibi bir hal alacak.

zams
Farklı kümelerin farklı yaşları. Sol dikey eksen (Mutlak Parlaklık), yatay eksen (BV Renk Ölçeği), sağ yatay eksen (Yaş). Alıntı: Mike Guidry, University of Tennessee

Açık Kümelerin Uzaklıklarının Belirlenmesi

Açık kümeler HR diyagramında noktalandıklarında bir anakol çizgisi verirler. Fakat bu çizgi yıldızlararası ortamdan ötürü yolda soğrulmaya uğrayarak bir miktar kızıllaşır. Dolayısıyla kümenin anakolu, gerçek anakol çizgisinden ötelenmiş olarak bulunur. Bu ötelenme miktarı, ışığın ne kadar yoğun bir ortamdan geçtiği ve ne kadar yol boyunca bu ortamda soğrulduğu ile doğrudan ilişkilidir. Eğer kümenin konumundan ortamdaki soğurma katsayısını hesaplayabiliyorsak, kümenin uzaklığını da hesaplayabiliriz.

Açık Kümelerin Listesi

Küme İsmiTakımyıldızUzaklıkYaşGörünür
 (Parsek)(Milyon Yıl)Parlaklık
HyadesTaurus46625330′0.5
ComaComa Berenices90400-500120′1.8
Butterfly (M 6)Scorpius4879420′4.2
Messier 7Scorpius28022480′3.3
Wild Duck (M 11)Scutum1,90025013′5.8
Eagle Nebula (M 16)Serpens1,8001.36′6
Messier 18Sagittarius1,296175′6.9
Messier 21Sagittarius1,2051214′5.9
Messier 23Sagittarius62830030′5.5
Messier 24Sagittarius3,07022090′4.6
Messier 25Sagittarius6209230′4.6
Messier 26Scutum1,600857′8
Messier 34Perseus49918036′5.2
Messier 35Gemini91218025′5
Messier 36Auriga1,3302510′6
Messier 37Auriga1,40034714′5.6
Messier 38Auriga1,40031620′6.4
Messier 39Cygnus31128030′4.6
Messier 41Canis Major71024040′4.5
Beehive (M 44)Cancer16083070′3.1
Pleiades (M 45)Taurus135125120′1.2
Messier 46Puppis1,51025020′6.1
Messier 47Puppis4907325′4.4
Messier 48Hydra77040030′5.8
Messier 50Monoceros1,00013014′5.9
Messier 52Cassiopeia1,400160156.9
Messier 67Cancer9084,00025′6.9
Messier 93Puppis103739010′6.2
Messier 103Cassiopeia3,000165′7.4
Southern Pleiades (IC 2602)Carina14730100′1.9
IC 2391 (Omicron Velorum Cluster)Vela1483060′2.5
NGC 2451 APuppis1895045′2.8
Alpha PerseiPerseus20050300′1.2
Blanco 1Sculptor25310090′4.5
NGC 2232Monoceros3255345′3.9
IC 4756Serpens33050040′4.6
NGC 2516 (Diamond Cluster)Carina34614130′3.8
IC 4665Ophiuchus3524370′4.2
Trumpler 10Vela3653514′4.6
NGC 6633Ophiuchus37520′4.6
IC 348Perseus385447′7.3
NGC 752Andromeda4001,700–2,00075′5.7
NGC 3532 (Wishing Well Cluster)Carina40531650′3
NGC 2516Carina40914030′3.8
Collinder 140Canis Major4103542′3.5
NGC 2547Vela4333825′4.7
NGC 6281Scorpius4792208′5.4
IC 4756Serpens48450040′4.6
NGC 225Cassiopeia65713012′7
NGC 5662Centaurus6667030′5.5
NGC 5460Centaurus67816036′5.6
NGC 189Cassiopeia752103.7′8.8
NGC 6025Triangulum Australe75613014′5.1
IC 5146Cygnus85219′7.2
IC 4651Ara8881,90010′6.9
NGC 6087Norma8917014′5.4
NGC 3114Carina91112436′4.2
NGC 2509Puppis91210′9.3
NGC 2264Ophiuchus9131.540′3.9
NGC 1502Camelopardalis1,000108′5.7
NGC 7822Cepheus1,0002180′
NGC 2169Orion1,052125′5.9
NGC 6242Scorpius1,131509′6.4
NGC 381Cassiopeia1,1483207′9.3
NGC 6204Ara1,200796′8.2
NGC 6231Scorpius1,243614′2.6
NGC 2439Puppis1,300259′6.9
NGC 6067Norma1,41717014′5.6
NGC 2362Canis Major1,4804–55′4.1
NGC 6756Aquila1,507624′4.5
NGC 6031Norma1,5101178.5
NGC 2175Orion1,6278.95′6.8
NGC 188Cepheus1,6606,60017′8.1
NGC 2244Monoceros1,6601.930′4.8
NGC 2360Canis Major1,8871,00013′7.2
NGC 6834Cygnus1,930765′7.8
NGC 659Cassiopeia1,938355′7.9
Jewel Box (NGC 4755)Crux1,9761410′4.2
NGC 6200Ara2,0568.512′7.4
NGC 869Perseus2,0791218′4.3
NGC 637Cassiopeia2,160104.2′8.2
NGC 2355Gemini2,2009555′9.7
NGC 2129Gemini2,200105′6.7
NGC 663Cassiopeia2,4202514′7.1
NGC 457Cassiopeia2,4292120′6.4
NGC 2204Canis Major2,62978713′8.6
NGC 884Perseus2,9401418′4.4
NGC 1931Auriga3,086103′10.1
NGC 2158Gemini5,0711,0545′8.6
NGC 6791Lyra5,8538,90016′9.5
Arp-Madore 2Puppis8,8705,000
Hodge 301Dorado51,4002511
NGC 3293Carina84006′4.7
NGC 3766 Pearl ClusterCentaurus17455′5.3

Using data from the VISTA infrared survey telescope at ESO’s Paranal Observatory, an international team of astronomers has discovered 96 new open clusters hidden by the dust in the Milky Way. Thirty of these clusters are shown in this mosaic. These tiny and faint objects were invisible to previous surveys, but they could not escape the sensitive infrared detectors of the world’s largest survey telescope, which can peer through the dust. This is the first time so many faint and small clusters have been found at once. The images are made using infrared light in the following bands: J (shown in blue), H (shown in green), and Ks (shown in red).
VISTA ile alınan görüntülerden, 30 açık yıldız kümesi

 

Ögetay Kayalı

Kaynaklar
1. Payne-Gaposchkin, C. (1979). Stars and clusters. Cambridge, Mass.: Harvard University Press 
2. van den Bergh, S.; McClure, R.D. (1980). “Galactic distribution of the oldest open clusters”. Astronomy & Astrophysics
3. Serdar Evren – Işık Ölçüme Giriş

4. List of Open Clusters – Wikipedia

image_printPDF Kaydet & Yazdır

Yazar: Ögetay Kayalı

Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri öğrencisi. Çoğunlukla yıldız astrofiziği ile fizik ve matematiğin gündelik yaşantıdaki rolü üzerine yazıyor. Alanı dışında amatör olarak fotoğrafçılık, resim, programlama, mekanik, elektronik ve biyokimya ile ilgileniyor. Kozmik Anafor'dan ayrılmış, şu an www.rasyonalist.org sitesinde yazarlık yapmaktadır.

Keşfet!

Yıldızsız Bir Gökyüzü: Leo II (Aslan) Cüce Galaksisi

Yerel gökada kümemizin hakimlerinden biri olan gökadamız Samanyolu’nun 20’den fazla küçük uydu galaksisi vardır. Bunlardan …