Bir kaide üzerindeki kanatlı bir peri masalı yaratığı gibi görünen bu nesne, aslındaKartal Bulutsusu'dur
Bulutsu (Latince: "bulut", "sis"[1] manasındaNebula, çoğulu:nebulae,nebulæ[2]), iyonize, nötr veya molekülerhidrojen vekozmik tozdan oluşabilen,yıldızlararası ortamın belirgin bir şekilde ışıldayan kısmıdır. Bulutsular genellikleKartal Bulutsusu'ndaki "Yaratılış Sütunları" gibi yıldız oluşum bölgeleridir. Bu bölgelerde gaz, toz ve diğer malzemelerin oluşumları bir araya gelerek daha yoğun bölgeler oluşturur ve bu yoğun bölgeler daha fazla madde çekerek sonundayıldızları oluşturacak kadar yoğun hale gelirler. Geri kalan malzemenin isegezegenler ve diğergezegen sistemi nesnelerini oluşturduğu düşünülmektedir.
Bulutsuların pek çoğu devasa boyutlardadır ve bazıları yüzlerceışık yılı çapındadır. Dünya'dan çıplak gözle görülebilen bir bulutsu yakından bakıldığında daha büyük görünür, fakat daha parlak değildir.[3] Gökyüzündeki en parlak bulutsu olan vedolunayın açısal çapının iki katı büyüklüğünde bir alanı kaplayanOrion Bulutsusu, çıplak gözle görülebilmesine rağmen erken dönem astronomlar tarafından fark edilmemiştir.[4] Etrafındaki uzaydan daha yoğun olmalarına rağmen, çoğu bulutsu Dünya'da oluşturulan herhangi birvakumdan (santimetreküp başına 105 ila 107 molekül) çok daha az yoğundur.Dünya büyüklüğünde bir bulutsu sadece birkaçkilogramlık bir kütleye sahip olurdu. Dünya'daki hava, santimetreküp başına yaklaşık 1019 molekül yoğunluğuna sahiptir, buna karşılık en yoğun bulutsular santimetreküp başına 104 molekül yoğunluğuna sahip olabilir. Birçok bulutsu, içlerindeki sıcak yıldızlar tarafından neden olunan floresans nedeniyle görülebilirken diğerleri o kadar dağılmıştır ki yalnızca uzun pozlamalar ve özel filtrelerle tespit edilebilirler. Bazı bulutsular,T Tauri değişen yıldızları tarafından değişken bir şekilde aydınlatılırlar.
Başlangıçta "bulutsu" ("nebula") terimi,Samanyolu'nun ötesindekigökadalar da dahil olmak üzere dağınık herhangi birastronomik cismi tanımlamak için kullanılıyordu. ÖrneğinAndromeda Gökadası, 20. yüzyılın başlarındaVesto Slipher,Edwin Hubble ve diğerleri tarafından gökadaların gerçek doğasının anlaşılmasından önceAndromeda Bulutsusu olarak (vesarmal gökadalar genel olarak "sarmal bulutsular" olarak) adlandırılıyordu. Edwin Hubble, çoğu bulutsunun yıldızlarla ilişkili olduğunu ve yıldız ışığıyla aydınlatıldığını keşfetti. Ayrıca bulutsuların ürettikleri ışık tayflarının türüne göre kategorize edilmesine yardımcı oldu.[5]
1715'teEdmond Halley, altı bulutsunun bir listesini yayımladı.[11] Bu sayı yüzyıl boyunca istikrarlı bir şekilde arttı veJean-Philippe de Cheseaux 1746 yılında, önceden bilinmeyen sekiz tane de dahil olmak üzere 20 bulutsuyu içeren bir liste derledi. 1751'den 1753'e kadarNicolas-Louis de Lacaille, çoğu daha önce bilinmeyen 42 bulutsuyuÜmit Burnu'nda katalogladı. Daha sonraCharles Messier, 1781 yılına kadar 103 "bulutsu" (şimdiMessier nesneleri olarak adlandırılan ve artık gökada olduğu bilinen nesneleri içeren) kataloğu derledi. Charles Messier'in asıl amacıkuyruklu yıldızları tespit etmekti ve gözlemlediği nesneler, kuyruklu yıldızlarla karıştırılabilecek nesnelerdi.[12]
Bulutsuların sayısıWilliam Herschel ve kız kardeşiCaroline Herschel'in çabalarıyla büyük ölçüde arttı. HazırladıklarıCatalogue of One Thousand New Nebulae and Clusters of Stars kataloğu 1786 yılında yayımlandı.[13] İkinci katalog 1789'da, üçüncü ve son katalog ise 1802 yılında 510 bulutsu ile yayımlandı. William Herschel çalışmalarının büyük bir kısmında bu bulutsuların sadece çözülememiş yıldız kümeleri olduğuna inanıyordu. Herschel, 1790 yılında bir yıldızın çevresinde bulutsu bir yapı keşfetti ve bunun daha uzak bir kümeden ziyade gerçek bir bulutsu olduğu sonucuna vardı.[12]
1864'ten başlayarak,William Huggins yaklaşık 70 bulutsunun spektrumlarını inceledi. Bunların yaklaşık üçte birinin birgazınemisyon spektrumuna sahip olduğunu buldu. Geri kalanı ise aralıksız bir spektrum gösteriyordu ve bu nedenle bir yıldız kütlesinden oluştuğu düşünülüyordu.[14][15] 1912 yılındaVesto Slipher,Merope yıldızının çevresindeki bulutsunun spektrumunun,Ülker (Pleiades)açık yıldız kümesinin spektrumlarıyla eşleştiğini gösterdiğinde üçüncü bir kategori eklendi. Böylece bu bulutsunun, yıldız ışığını yansıtarak ışık yaydığı anlaşıldı.[16]
1923'tekiBüyük Tartışma'nın ardından birçok "bulutsunun" aslındaSamanyolu'ndan uzaktaki gökadalar olduğu anlaşıldı.
Slipher veEdwin Hubble, birçok farklı bulutsunun spektrumlarını toplamaya devam ettiler ve 29'unun emisyon spektrumu ve 33'ünün aralıksız yıldız ışığı spektrumu gösterdiğini buldular.[15] 1922 yılında Hubble, neredeyse tüm bulutsuların yıldızlarla ilişkili olduğunu ve aydınlatılmalarının yıldız ışığından kaynaklandığını duyurdu. Ayrıca, emisyon spektrumlu bulutsuların neredeyse her zaman B sınıfı veya daha sıcak (tümO-tipi ana kol yıldızları dahil) yıldızlarla ilişkili olduğunu, aralıksız spektrumlu bulutsuların ise daha soğuk yıldızlarla görünür olduğunu keşfetti.[17] Hem Hubble hem deHenry Norris Russell, daha sıcak yıldızları çevreleyen bulutsuların bir şekilde dönüştürüldüğü sonucuna vardılar.[15]
Farklı türdeki bulutsular için çeşitli oluşum mekanizmaları vardır. Bazı bulutsularyıldızlararası ortamda zaten bulunan gazdan oluşurken diğerleri yıldızlar tarafından üretilir. İlk duruma örnek olarak, daha dağınık olan gazın soğuyup yoğunlaşmasıyla oluşan, yıldızlararası gazın en soğuk ve en yoğun hali olandev moleküler bulutlar verilebilir. İkinci duruma örnek olarak ise,yıldız evriminin son aşamalarında dış katmanlarını atmasıyla oluşangezegenimsi bulutsular verilebilir.
Yıldız oluşum bölgeleri, dev moleküler bulutlarla ilişkili bir tür salma (emisyon) bulutsusudur. Bunlar, bir moleküler bulutun kendi ağırlığı altında çöktüğü ve yıldızların oluştuğu yerlerdir. Merkezi bölgede büyük yıldızlar oluşabilir ve bu yıldızlarınultraviyole radyasyonu çevresindeki gazıiyonize ederek optikdalga boylarında görünür hale getirir. Büyük yıldızları çevreleyen iyonize hidrojen bölgesiH II bölgesi olarak bilinirken, H II bölgesini çevreleyen nötr hidrojen kabuklarına iseışıl çözüşüm bölgesi (photodissociation region) denir. Yıldız oluşum bölgelerine örnek olarakOrion Bulutsusu,Rozet Bulutsusu veOmega Bulutsusu verilebilir. Büyük kütleli yıldızların süpernova patlamaları, yıldız rüzgarları veya büyük kütleli yıldızlardan gelen ultraviyole radyasyon ya da düşük kütleli yıldızlardan gelen çıkışlar şeklindeki yıldız oluşumundan kaynaklanan geri besleme, bulutu bozabilir ve birkaç milyon yıl içinde bulutsuyu yok edebilir.
Diğer bulutsular, büyük kütleli ve kısa ömürlü yıldızların ölüm sancıları olansüpernova patlamaları sonucu oluşur. Süpernova patlamasından atılan malzemeler, patlamanın enerjisi ve çekirdeğinin ürettiğikompakt nesne tarafından iyonize edilir. Bunun en iyi örneklerinden biri,Boğa takımyıldızındakiYengeç Bulutsusu'dur. Bu süpernova olayı 1054 yılında kaydedilmiş veSN 1054 olarak adlandırılmıştır. Patlamadan sonra oluşan sıkışık yıldız, Yengeç Bulutsusu'nun merkezinde yer alır ve çekirdeği artık birnötron yıldızıdır.
Diğer bulutsular isegezegenimsi bulutsular olarak oluşur. Bu,Güneş gibi düşük kütleli bir yıldızın yaşamındaki son aşamadır. Kütlesi güneş kütlesinin 8-10 katı kadar olan yıldızlarkırmızı devlere dönüşür ve atmosferlerindeki zonklamalar sırasında dış katmanlarını yavaşça kaybederler. Bir yıldız yeterince malzeme kaybettiğinde sıcaklığı artar ve yayılanultraviyole radyasyon, çevresindeki bulutsuyuiyonize edebilir. Güneş, bir gezegenimsi bulutsu oluşturacak ve çekirdeğibeyaz cüce olarak geride kalacaktır.
Bulutsu adı verilen nesneler dört ana gruba ayrılır. Doğaları anlaşılana kadar,gökadalar ("sarmal bulutsular") ve yıldızları çözülemeyecek kadar uzaktakiyıldız kümeleri de bulutsu olarak sınıflandırılıyordu, ancak artık öyle değil.
H II bölgeleri, iyonize hidrojen içeren büyük, dağınık bulutsular
Polaris yıldızını çevreleyen soluk bütünleşmiş değişen bulutsuya bir örnek
Bütünleşmiş Değişen Bulutsular (İngilizce: Integrated Flux Nebulae - IFN), nispeten yakın zamanda tanımlanmış gök bilimsel bir fenomendir.Samanyolu düzlemindeki tipik ve iyi bilinen gazlı bulutsuların aksine, bu bulutsular gökada ana gövdesinin ötesine uzanır.
Bu terim, fenomeni "tek bir yıldız tarafından aydınlatılmayan yüksek galaktikenlem bulutsuları" olarak tanımlayan Steve Mandel-Wilson tarafından bulunmuştur. Yıldızlararası ortamın önemli bir bileşeni olan bu bulutsular; toz parçacıkları, hidrojen,karbon monoksit ve diğer öğelerden oluşur.[18] Akademisyenler, Bütünleşmiş Değişen Bulutsular'ı oluşturan tek ana yapıyı sistematik olarak böldü ve katalogladı. Bu çalışmanın sonucu, esas olarak Küçük Ayı, Büyük Ayı ve Zürafa takımyıldızları arasında uzanan yedi ana konsantrasyonu tanımlayan Mandel-Wilson Kataloğu'nda yer almaktadır.
Görünür ışık bulutsuları, uyarılmış veyaiyonize gazdan (çoğunlukla iyonizehidrojenden)[20]spektrum çizgisi radyasyonu yayan salma bulutsuları ve yansıttıkları ışık nedeniyle görülebilen yansıma bulutsuları olarak sınıflandırılabilir. Salma bulutsuları genellikleH II bölgeleri olarak adlandırılır ve H II, iyonize hidrojeni ifade eder.
Yansıma bulutsularının kendileri önemli miktarda görünür ışık yaymazlar, fakat yıldızlara yakın oldukları için yıldızlardan gelen ışığı yansıtırlar.[20] Yıldızlar tarafından aydınlatılmayan benzer bulutsular ise görünür radyasyon yaymazlar, fakat arkalarındaki parlak cisimlerden gelen ışığı engelleyen opak bulutlar olarak tespit edilebilirler ve bunlarakaranlık bulutsular denir.[20]
Bu bulutsular optik dalga boylarında farklı görünürlük özelliklerine sahip olsalar da, tümü bulutsuların içindeki tozdan gelen kızılötesi emisyonun parlak kaynaklarıdır.[20]
Gezegenimsi bulutsular, orta kütleli yıldızların (0,5 - ~8 güneş kütlesi arasında değişen) yıldız evrimindeki son aşamalarının kalıntılarıdır. Evrimleşmiş geçasimptotik dev kol yıldızları, güçlü yıldız rüzgarları nedeniyle dış katmanlarını dışarıya doğru atarak, yıldız çekirdeğinibeyaz cüce şeklinde geride bırakırken gaz kabukları oluşturur.[20] Sıcak beyaz cüceden gelen radyasyon dışarı atılan gazları uyararak,yıldız oluşum bölgelerinde bulunan salma bulutsularına benzer spektrumlara sahip salma bulutsularını üretir.[20] BunlarH II bölgeleridir, çünkü çoğunlukla hidrojen iyonize haldedir, fakat gezegenimsi bulutsular yıldız oluşum bölgelerinde bulunan bulutsulardan daha yoğun ve daha kompakttır.[20]
Gezegenimsi bulutsu ismi, onları başlangıçta gezegenlerden ayırt edemeyen ve gezegenlerle karıştıran ilk astronomi gözlemcileri tarafından verilmiştir. Güneş'in, oluşumundan yaklaşık 12 milyar yıl sonra bir gezegenimsi bulutsu oluşturacağı tahmin edilmektedir.[21]
Ön gezegenimsi bulutsu, biryıldızın geçasimptotik dev kol (LAGB) evresi ve sonrakigezegenimsi bulutsu evresi arasındaki kısa ömürlü bir bölümde yer alan gök bilimsel bir nesnedir. Ön gezegenimsi bulutsu, kuvvetlikızılötesi radyasyon yayan biryansıma bulutsusu türüdür. Bu, orta kütleli yıldızların (1–8M☉) yaşam döngüsü içindeki son yüksek parlaklık evresinin ikinci aşamasıdır.[22]
Birsüpernova, büyük kütleli bir yıldız ömrünün sonuna geldiğinde meydana gelir. Yıldızın çekirdeğindekinükleer füzyon durduğunda, yıldız çöker. İçeriye doğru düşen gaz ya geri teper ya da o kadar kuvvetli bir şekilde ısınır ki, çekirdekten dışarıya doğru genişler ve böylece yıldızın patlamasına neden olur.[20] Genişleyen gaz kabuğu, özel birdağınık bulutsu türü olansüpernova kalıntısını oluşturur.[20] Süpernova kalıntılarından gelen optik veX-ışını emisyonunun büyük kısmı iyonize gazdan kaynaklansa da,radyo emisyonunun büyük bir kısmısinkrotron emisyonu olarak adlandırılan bir tür termal olmayan emisyon biçimidir.[20] Bu emisyon,manyetik alanlar içinde salınan yüksek hızlıelektronlardan kaynaklanır.
^abJones, Kenneth Glyn (1991).Messier's nebulae and star clusters. Cambridge University Press. s. 1.ISBN0-521-37079-5.
^abHarrison, T. G. (March 1984). "The Orion Nebula – where in History is it".Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society.25 (1): 70-73.Bibcode:1984QJRAS..25...65H.
^Lundmark, K (1921). "Suspected New Stars Recorded in the Old Chronicles and Among Recent Meridian Observations".Publications of the Astronomical Society of the Pacific.33 (195): 225.Bibcode:1921PASP...33..225L.doi:10.1086/123101.
^Halley, E. (1714–1716). "An account of several nebulae or lucid spots like clouds, lately discovered among the fixed stars by help of the telescope".Philosophical Transactions. XXXIX: 390-92.
^Kastner, J. H. (2005), "Near-death Transformation: Mass Ejection in Planetary Nebulae and Protoplanetary Nebulae",American Astronomical Society Meeting 206, #28.04; Bulletin of the American Astronomical Society, cilt 37, s. 469,Bibcode:2005AAS...206.2804K
