Muazzam
enerji kaynakları. Kimi hidrojenden, kimi helyumdan, kimi karbondan enerji
üretir. Ancak yıldız dediğimizde biz hidrojenden enerji üretenleri anlarız.
Diğerleri ise saf yıldızın patladıktan sonraki halleridir. Bu yazıda bunları
göreceğiz.
Evrenin ısı ve ışık kaynakları olan yıldızlar gökyüzüne
baktığımızda noktacık halinde görünür. Sanki Güneş'ten küçükmüşler gibidirler.
Halbuki Güneş'ten binlerce kat büyük yıldızlarda vardır. Dünya'dan olan
uzaklıklarından ötürü nokta halinde görülürler. Aynen bizden çok uzakta
olan bir kamyonu nokta gibi görmemiz gibi.
Yıldızlar, evrendeki galaksileri oluştururlar. Galaksiler
yıldızlar, onların gezegenleri, süpernovalar, pulsarlar, karadelikler,
yıldızlar arası ortam, göktaşlarıyla oluşmuş büyük kümelerdir. Her galakside
en az 10 milyar yıldız bulunur. Evrende tahminen 250 milyar galaksi vardır.
Yıldız sayısını varın siz hesap edin. Sadece bizim bulunduğumuz Samanyolu
Galaksi'sinde yaklaşık 100 milyar yıldız bulunmakta!
Bize en yakın yıldız, daha doğrusu yıldızlar ise Alfa Erboğa (Centauri) Yıldız Sistemidir. Üç yıldızdan oluşan sistemin yıldızlarının Güneş'e göre büyüklükleri aşağıda resmedilmiştir. Alfa Erboğa sistemi bizden yaklaşık 4,4 ışık yılı uzaklıktadır.
Yıldızlar Nasıl Oluşur?
Galaksinin bir bölgesindeki hidrojen yoğunluklu gaz kümesi,
kendi etrafında dönerken, gravitasyonel çekim etkisiyle etraflarındaki
gaz bileşiklerini de çeken küme, bir süre sonra içe doğru çöker ve muazzam
derecede ısınarak parlamaya başlar. Bu esnada küre halini alan küme,yıldız
olmuştur.
Yıldızlar enerjilerini nükleer füzyon denilen elemetlerin
birbirine dönüşümü ile sağlarlar. Dört hidrojen çekirdeği birleşerek bir
helyum atomunu oluşturur. Burada dört hidrojenin kütlesi bir helyumun
kütlesinden yüzde 0,7 oranında daha büyüktür. Birleşme sonucunda ortaya
çıkan bu fark dışarıya, kabaca söylersek ısı ve ışık ile yayılır.
Isı ve Işık Oluşumu:
Bir demir parçasını ısıtırsak bir süre sonra parlamaya
yani dışarıya ışık ve ısı yaymaya başlar. Bunun nedeni, şudur: Isıyı alan
atom bir süre sonra son yörüngelerindeki bir ya da birkaç elektronunun
bir üst yörüngeye fırlamasına engel olamaz. Üst yörüngelere geçen elektronlardan
ötürü atom kararsız hale gelir. Bu dengesizlikten kurtulmak için üst yörüngeye
fırlamış elektronunu geri eski yerine çeker. Eski yerine geçen elektron
bu sırada dışarıya ısı ve ışık yayar. Yıldızların ışık ve ısı yayması
da buna benzer.
Yıldızların Yaşlanması ve
Sonu:
Yıldız hidrojen yakıtını tükettiğinde sonu gelmiştir.
Bu durumda yıldız büzülür. Sıcakjlığı çok yükselen yıldız bu defa helyum(He)
atomlarını üçlü alfa süreci denilen süreç sonunda karbona(C) çevirmeye
başlar. Üçlü alfa süreci şudur: İki He atomu birleşerek bir Berilyum (Be)
atomunu oluşturur. Oluşan Be bir He atomunu daha yakalayarak C'na çevirir.
Vücudumuzdaki karbon yıldızlararası ortamda bu şekilde oluşmuştur. Bu
esnada yıldızın sıcaklığı 100 milyon derece gibi dayanamayacağı dereceye
çıkan yıldız genişlemeye başlar. Güneş'de bu süreç sonunda yarıçapı 100
kat büyüyerek bir kırmızı deve dönecektir. Bu durumda Dünya'yı da içine
alacak kadar büyüyecektir.
Bu süreci izleyen dönemde merkezindeki helyumu bitiren
yıldız, bir karbon atomuyla bir helyum atomu birleşerek oksijene dönüşüm
başlar. Bu esnada dışarıya muazzam bir enerji fışkırması gerçekleşir.
Bu da yıldızın kararsız hale gelmesi demektir. Kararsız hale gelen yıldız
dış katmanlarını uzaya püskürtür. Geriye yıldızın önceki kütlesinin yüzde
onunu oluşturan karbon çekirdek kalır. Önceki dev yıldız artık soğumaya
başlayan bir gaz bulutudur. Bu bulutun merkezinde ise beyaz cüce bulunur.
Bu da artık yılıdızın sonu olacaktır.
Nötron Yıldızları ve Süpernovalar:
Güneş'ten 15 kat büyük bir yıldız yukarıda anlatılan
hidrojen yakıtını bitirip tamamne helyum atomlarından oluşturan kırmızı
deve 10 milyon yılda ulaşır. Güneş ise 10 milyar yılda bu hale gelir.
Yıldızların boyutları büyüdükçe ömürleri azalır. Çünkü o devasa kütlelerinin
dağılmaması ve gerekli enerjiyi üretebilmeleri için daha fazla nükleer
füzyon gerçekleştirirler.
Kırmızı süper dev haline gelen büyük yıldız çekirdeğindeki
sıcaklık 1 milyar C'ye erişinceye kadar yanmaya devam eder. Füzyon reaksiyonları
bu esnada ağır elementler üretir ve sonunda yıldızın çekirdeği demire
dönüşür. Demir füzyon reaksiyonlarının son halkasıdır ve demirden daha
ağır elementlerin üretimi sırasında dışarıya enerji verilmez aksine dışarıdan
enerji alınır.
Isı azalırken çekirdeği büzülen yıldızın sıcaklığı bir
süre sonra 1 milyar dereceye ulaşır. Büzülen yıldız bu durumda basıncı
dengeleyemez ve çöker. Protonlar elektron yakalayarak nötrona dönüşürler.
Dönüşüm aşamasında dışarıya nötrino adı verilen parçacıklar yayımlanır.
Artık dev yıldız bir nötron yıldızıdır. (Konuyla ilgili Kraliçe A'nın patlamasını konu edinen filmi indirip izleyebilirsiniz: Cas A.)
Güneş'ten 15 kat büyük olan yıldızımız artık yarıçapı
1 km ancak yoğunluğu 1 santimetreküpte 1 milyar tondur. Buna bir örnek
vermek gerekirse, Güneş büyüklüğündeki bir yıldızı bir futbol topu hacmine
küçültürseniz, hacmi küçülmesine karşılık kütlesinde bir değişiklik olmaz
ve yıldız çok çok yoğunlaşır.Öyle ki nötron yıldızdan alınan bir çay kaşığı
dolusu parça yaklaşık 1 milyar ton gelir. Yıldız çekirdeğinin çökmesi
sonucunda dışa fırlatılan yıldızın dış bölümü süpernovadır.
Süpernovalar çok yüksek nötrino kaynakları olarak bilinirler.
Bundan yaklaşık 50 bin yıl önce patlayan bir yıldızın oluşturduğu süpernovayı
biz ancak 1987 yılında görebildik. Işığının ve nötrinonun dünyaya ulaşması
için 50 bin yıl gerekmiştir. Süpernova 1 milyar
Güneş'ten daha parlaktır.
Kaynaklar:
TÜBİTAK Yayınları-Evrenin Kısa Tarihi-Joseph Silk-Çeviri:Murat ALEV
www.hubblesite.org
www.esa.int
http://tr.wikipedia.org/wiki/Yıldız
|
