12 Mart 2013

Metuşelah’ın Yaş Problemi Çözüldü

Bilinen en eski yıldızın yer teleskoplarıyla alınmış görüntüsü. (Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO)

NASA’nın Hubble Uzay Teleskopu uzun süreli gözlemleri sonucunda bilinen en eski yıldızın yaşını belirledi.

Yıldızın önce 14,5 milyar yıl (artı eksi 0,8 milyar yıl) yaşında olduğu sanıldı. Ancak evrenin 13,8 milyar yıl yaşında olması nedeniyle belirsizliğin ‘eksi’ tarafını göz önünde bulundurmak gerekir.

2000 yılı öncesine ait gözlemlere göreyse yıldız 16 milyar yıl yaşındadaydı. Bu bir ikilem getirdi. Baltimore Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü’nden Howard Bond: “Ya yıldız fiziğini belirleyen kozmolojide ya da yıldızın uzaklığında bir hata vardı. Bizde önce uzaklığa odaklandık” diyor.

Uzayın genişleme miktarı birbirinden bağımsız bir şekilde büyük patlamadan bu yana evrene yayılan mikrodalga arka alan ışıması ve radyoaktif ölçümlerle belirlenir. Hubble’ın belirlediği yaş tahmini ise evrenin yaşıyla örtüşmektedir.

HD 140283 olarak kodlanmış yıldız ayrıca “Metuşelah yıldızı” olarak bilinir. Gökyüzünde hızlı hareket etmesi onun yakınımızda olması gerektiğinin kanıtıdır. Samanyolu’nun halo bölgesi ile gökada düzlemi arasında hareket etmektedir.

1950’lerde yakınımızdaki bir yıldızın taşıdığı ağır elementler diğer yıldızlarla karşılaştırılarak ölçülebiliyordu. Gökadanın halo bölgesi daha yaşlı yıldızların bulunduğu ve sonradan gökadaya katılan dış bölgedir. Bu bölgedeki yıldızlar genellikle evrenin oluşum dönemine yakın oluşmuş ve ağır elementlerden yoksun yıldızlardır. Örneğin Metuşelah yıldızında Güneş ve Güneş çevresindeki yıldızlara göre 1/250 oranında daha az ağır element bulunur.

190,1 ışık yılı uzaklıktaki yıldızın gökyüzündeki konumu. (A. Fujii and Z. Levay (STScI))

Kırmızı devin ilk aşamalarında olan yıldız Terazi takımyıldızında yer alıyor. Yıldız 7 parlaklığına sahip olup yeterince karanlık bir yerden normal özelliklere sahip teleskopla ya da iyi bir dürbünle görülebilir. Hubble’ın gözlemleri sonucunda yıldızın 190,1 ışık yılı uzakta olduğu belirlendi.

Gerçek uzaklık tahmininden sonra yıldızın gerçek parlaklığı da belirlenebilir. Bir yıldızın gerçek parlaklığının ölçülmesi yaşının belirlenebilmesi için gerekli ön koşuldur.

Hubble’ın gözleminden önce yıldızla ilgili gözlemler Avrupa Uzay Ajansı’nın Hipparcus uydusu ile paralaksı alınarak yapılmış ancak 2 milyar yıl gibi bir belirsizlikle sonuçlanmıştı. Hubble yıldızın önce konumunu belirledi. Yıldızın parlaksının Hipparcos ölçümleriyle uyumlu olduğu görüldü. Ancak Hubble Hipparcos’a göre beş kat daha iyi ölçüm yapabiliyor. Böylece Bond’un ekibi öncekilere göre beş kat daha hassas ölçüm yaparak belirsizliği küçülttü.

Yıldızın yakıt miktarı, kimyasal madde dağılımı ve iç yapısı ile ilgili güncel kuramlar uygulanarak yaşı analiz edilebildi. Buna göre yıldız artık yakmak için çok az hidrojene sahip olup çekirdeğinde daha çok helyum birikmiş. Bu da yakıtını hızla kullandığından yaşını azaltan bir etkendir.

Ayrıca yıldız tahminlerden çok daha fazla oksijen, demir gibi ağır metallere sahip. Bu da yaşı azaltan başka bir etken. Bond’a göre oksijenin varlığı yıldızın evren oluşumundan çok daha sonra oluştuğunu gösteriyor. Yani yıldız sanılandan daha genç.

Paralaksı tanımlayan resim. dünya Güneş’in çevresindeki hareketi nedeniyle iki uç noktada gözlenen bir yıldızın konumları arasındaki farktır. ( NASA, ESA, and A. Feild (STScI))

“Tüm bunları hesaba kattığımızda yıldızın belirsizliği bir kenara bırakırsak 14,5 milyar yıl yaşında olduğunu söyleyebiliyoruz. Yakınlığı ve parlaklığı nedeniyle hassas yıldız yaşı ölçümü yapabileceğimiz gökyüzündeki en iyi yıldızdır” diyor Bond.

Metuşelah yıldızı uzun ömrü boyunca çok şeyler gördü. Büyük bir olasıkla ilkel bir cüce gökada içerisinde doğdu. Cüce gökada 12 milyar yıl önce ortaya çıkan Samanyolu tarafından yutuldu.

Yıldız uzun bir yörüngeye sahip. Saatte 800 000 km hızla hareketli bir roket gibi Güneş’in yakın bölgesine süzülür. Yörüngesindeki hareketini 1500 yılda tamamlar. Bu hız Hubble’ın birkaç saatlik gözlemi için bile oldukça fazladır.

Hubble


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*