Açık Yıldız Kümesi Nedir?

Ögetay Kayalı

30 Mayıs 2018
7 min read

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.

Ülker - Pleiades - Açık Yıldız Kümesi — 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.

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 İsmi	Takımyıldız	Uzaklık	Yaş		Görünür
		(Parsek)	(Milyon Yıl)		Parlaklık
Hyades	Taurus	46	625	330′	0.5
Coma	Coma Berenices	90	400-500	120′	1.8
Butterfly (M 6)	Scorpius	487	94	20′	4.2
Messier 7	Scorpius	280	224	80′	3.3
Wild Duck (M 11)	Scutum	1,900	250	13′	5.8
Eagle Nebula (M 16)	Serpens	1,800	1.3	6′	6
Messier 18	Sagittarius	1,296	17	5′	6.9
Messier 21	Sagittarius	1,205	12	14′	5.9
Messier 23	Sagittarius	628	300	30′	5.5
Messier 24	Sagittarius	3,070	220	90′	4.6
Messier 25	Sagittarius	620	92	30′	4.6
Messier 26	Scutum	1,600	85	7′	8
Messier 34	Perseus	499	180	36′	5.2
Messier 35	Gemini	912	180	25′	5
Messier 36	Auriga	1,330	25	10′	6
Messier 37	Auriga	1,400	347	14′	5.6
Messier 38	Auriga	1,400	316	20′	6.4
Messier 39	Cygnus	311	280	30′	4.6
Messier 41	Canis Major	710	240	40′	4.5
Beehive (M 44)	Cancer	160	830	70′	3.1
Pleiades (M 45)	Taurus	135	125	120′	1.2
Messier 46	Puppis	1,510	250	20′	6.1
Messier 47	Puppis	490	73	25′	4.4
Messier 48	Hydra	770	400	30′	5.8
Messier 50	Monoceros	1,000	130	14′	5.9
Messier 52	Cassiopeia	1,400	160	15	6.9
Messier 67	Cancer	908	4,000	25′	6.9
Messier 93	Puppis	1037	390	10′	6.2
Messier 103	Cassiopeia	3,000	16	5′	7.4
Southern Pleiades (IC 2602)	Carina	147	30	100′	1.9
IC 2391 (Omicron Velorum Cluster)	Vela	148	30	60′	2.5
NGC 2451 A	Puppis	189	50	45′	2.8
Alpha Persei	Perseus	200	50	300′	1.2
Blanco 1	Sculptor	253	100	90′	4.5
NGC 2232	Monoceros	325	53	45′	3.9
IC 4756	Serpens	330	500	40′	4.6
NGC 2516 (Diamond Cluster)	Carina	346	141	30′	3.8
IC 4665	Ophiuchus	352	43	70′	4.2
Trumpler 10	Vela	365	35	14′	4.6
NGC 6633	Ophiuchus	375		20′	4.6
IC 348	Perseus	385	44	7′	7.3
NGC 752	Andromeda	400	1,700–2,000	75′	5.7
NGC 3532 (Wishing Well Cluster)	Carina	405	316	50′	3
NGC 2516	Carina	409	140	30′	3.8
Collinder 140	Canis Major	410	35	42′	3.5
NGC 2547	Vela	433	38	25′	4.7
NGC 6281	Scorpius	479	220	8′	5.4
IC 4756	Serpens	484	500	40′	4.6
NGC 225	Cassiopeia	657	130	12′	7
NGC 5662	Centaurus	666	70	30′	5.5
NGC 5460	Centaurus	678	160	36′	5.6
NGC 189	Cassiopeia	752	10	3.7′	8.8
NGC 6025	Triangulum Australe	756	130	14′	5.1
IC 5146	Cygnus	852	1	9′	7.2
IC 4651	Ara	888	1,900	10′	6.9
NGC 6087	Norma	891	70	14′	5.4
NGC 3114	Carina	911	124	36′	4.2
NGC 2509	Puppis	912	–	10′	9.3
NGC 2264	Ophiuchus	913	1.5	40′	3.9
NGC 1502	Camelopardalis	1,000	10	8′	5.7
NGC 7822	Cepheus	1,000	2	180′
NGC 2169	Orion	1,052	12	5′	5.9
NGC 6242	Scorpius	1,131	50	9′	6.4
NGC 381	Cassiopeia	1,148	320	7′	9.3
NGC 6204	Ara	1,200	79	6′	8.2
NGC 6231	Scorpius	1,243	6	14′	2.6
NGC 2439	Puppis	1,300	25	9′	6.9
NGC 6067	Norma	1,417	170	14′	5.6
NGC 2362	Canis Major	1,480	4–5	5′	4.1
NGC 6756	Aquila	1,507	62	4′	4.5
NGC 6031	Norma	1,510	117		8.5
NGC 2175	Orion	1,627	8.9	5′	6.8
NGC 188	Cepheus	1,660	6,600	17′	8.1
NGC 2244	Monoceros	1,660	1.9	30′	4.8
NGC 2360	Canis Major	1,887	1,000	13′	7.2
NGC 6834	Cygnus	1,930	76	5′	7.8
NGC 659	Cassiopeia	1,938	35	5′	7.9
Jewel Box (NGC 4755)	Crux	1,976	14	10′	4.2
NGC 6200	Ara	2,056	8.5	12′	7.4
NGC 869	Perseus	2,079	12	18′	4.3
NGC 637	Cassiopeia	2,160	10	4.2′	8.2
NGC 2355	Gemini	2,200	955	5′	9.7
NGC 2129	Gemini	2,200	10	5′	6.7
NGC 663	Cassiopeia	2,420	25	14′	7.1
NGC 457	Cassiopeia	2,429	21	20′	6.4
NGC 2204	Canis Major	2,629	787	13′	8.6
NGC 884	Perseus	2,940	14	18′	4.4
NGC 1931	Auriga	3,086	10	3′	10.1
NGC 2158	Gemini	5,071	1,054	5′	8.6
NGC 6791	Lyra	5,853	8,900	16′	9.5
Arp-Madore 2	Puppis	8,870	5,000
Hodge 301	Dorado	51,400	25		11
NGC 3293	Carina	8400		6′	4.7
NGC 3766 Pearl Cluster	Centaurus	1745		5′	5.3