Ülker kümesindeki yıldızlar adeta kozmik bale dansçılarını andırıyor. Ancak bir farkla: hepsinin dönme hızı farklı. Gökbilimciler bu dansçıların neden farklı hızlarla döndüklerini uzun zamandır düşünüyor.
NASA’nın Kepler uzay teleskopunun yeni görev adıyla K2, kümedeki dansçı yıldızları izleyerek gökbilimcilerin kataloğuna önemli bilgiler ekledi. Bu bilgiler bir yıldızın nasıl geliştiğini ve çevresindeki gezegenlerin nasıl ve nerede oluştuğunun anlaşılmasında kullanılabilir.
Caltech Kızılötesi Analiz ve İşlem Merkezinden Luisa Rebull: “Ülker kümesinin yıldızları ile başka yıldızların verilerini karşılaştırıp önemli sonuçlara ulaşmayı ümit ediyoruz” diyor.
Gökyüzünde görülen en parlak ve en ilgi çekici yıldız kümesi olan Ülker (Pladies) sadece 445 ışık yılı uzağımızdadır. En yaşlı yıldızı 125 milyon yıl yaşında olması kümenin oldukça genç ama erken yetişkinliğe ulaşmış olduğunun göstergesidir. Yaşamlarının bu aşamasında olan başka yıldızların dönme hızları muhtemelen Ülker kümesindeki yıldızlar kadar olmasa da, yüksektir.
Yetişkin evresine ulaşan bir yıldız artık, Güneş Sisteminde güneş rüzgârları olarak bildiğimiz yüklü parçacık yaymasına bağlı olarak kütle kaybetmeye başlar. Yüklü parçacıkların yıldızın yüzeyinden fırlaması sonucunda yıldızın manyetik alanın artmasına ve sonuçta dönme hızının azalmasına neden olur.
Rebull ve arkadaşları Kepler teleskopu ile yıldızların dönme hızını (bundan sonra bu tanım spin olarak alınacaktır) ve etkilerini belirlemek için çalıştı. Kepler bunun için 72 gün boyunca Ülker kümesinin yaklaşık 1000 dolayındaki yıldızına baktı. Kepler sayesinde yeryüzündeki teleskoplar ile izlenemeyen 750’den fazla düşük kütleli, küçük ve sönük yıldızların spinini ölçtü.
Kepler, bir yıldızı yaydığı ışığın parlaklık değişimlerini gözleyerek inceler ve böylece spinini hesaplar. Yıldızdaki değişimler bildiğimiz güneş lekeleri gibi yıldızın yüzeyinde zaman zaman ortaya çıkan soğuk alanlarla gözlenir. Bu alanların diğer kısımlara göre soğuk olması optik alanda koyu renkle görülmesine neden olur.
Yıldızın spininin hesaplanması için Kepler özel bir yöntem tavsiye etmektedir. Orta yaştaki Güneş ve benzeri yıldızlarda görülen güneş lekelerinin tersine, daha genç yıldızlarda gözlenebilecek yıldız lekeleri çok daha büyük olabilir. bu da yıldızın gözlenen parlaklığında azalmaya neden olacağından spininin ölçülmesini kolaylaştırır.
Küçük kütleli yıldızlar hızlı dönme eğiliminde olsa da, Ülker yardımıyla gözlemleri kesinleşmiş verilerle şu sonuca ulaşılmasını sağladı: Daha büyük kütleli yıldızlar çok yavaş dönme eğilimindedir. Büyük ve yavaş dönen yıldızların spinleri 1 ile 11 gün arasında değişir. Çok düşük kütleli yıldızların spini ise 1 günden daha kısa sürelidir. Güneş’in spini ise ortalama 26 gündür. Bilinen en hızlı dönen en düşük kütleli yıldız ise Güneş’in onda biri kütlesindedir.
“Ülker kümesindeki bale yapan yıldızlardan büyük kütleliler yavaş ve daha parlak olan küçük kütleliler ise daha hızlı dönmektedir” diyor Rebull.
Rebull ve ekibine göre yıldızlardaki bu spin farklılığı iç yapıları hakkında önemli bilgiler vermektedir. Büyük yıldızların iç kısmındaki ısı taşınması, büyük bir kazandaki suyun tabanında ısınan molekülün konvektif katmandan dairesel hareket izleyerek taşınmasında olduğu gibidir. Dolayısıyla bu tür yıldızların devasa çekirdeği ince bir konvektif tabakayla kaplıdır. Küçük yıldızların neredeyse tamamı konvektif katmandan oluşur. Böylesi bir yıldızın manyetik alandan etkilenerek frenlemesi daha kolaydır ve zaman geçtikçe yıldız yavaşlar. Büyük yıldızların üst katmanındaki dönüş hızı bu nedenle çok yavaştır.
Ülker kümesinin bize yakın oluşu yıldızlarının spin değerlerini hesaplamayı ve diğer yıldızlarla karşılaştırmayı kolaylaştıran en önemli unsurdur. Bu bilgi sadece yıldızın yapısı hakkında bilgi vermez, aynı zamanda yıldızın oluşum halindeki gezegenleri veya gezegenlerdeki iklim ve yaşanabilirlik değerlerini de belirler. Uzaya çok şiddetli parçacık yollayan ile yüzeyinde daha az yıldız lekesi görülenlerin çevresinde dolanan gezegenlerin doğası bu sayede tahmin edilebilir.
Rebull:” Ülker yıldız kümesi eldeki kuramsal modelleri her iki yönden yani genç ve yaşlı yıldızlara bakarak test etmemizi sağlıyor. Ancak, henüz bu yıldızların spinlerinin ne zaman azalacağını ve dans ayakkabılarını ne zaman asacaklarını bilmiyoruz” diyor.
Rebull ve ekibi şimdi ise K2 ile gözlenmiş M44 katalog numaralı Arıkovanı (Beehive) adlı büyük bir yıldız kümesi verilerini analiz ediyor.
NASA’nın Ames Araştırma Merkezinden K2 görevi araştırmacılarından Steve Howell: “K2 ile elde edilen yıldız kümeleri verileri bize, yıldızların yaşamları boyunca nasıl döndüğünü gösterdi. Bu bilgiyle evrimlerini daha iyi anlayacağımız için heyecanlıyız” diyor.
K2 ile yıldızların spin değerleri, parlaklıklarındaki minik değişimler ölçülerek hesaplanıyor. K2 görevi 2013 yılında normal gözlem süreci bitmiş olan Kepler uzay teleskopunun yeni adıdır. 2014 yılında yeni bir göreve başlayan K2, ötegezegenler ve astrofizik çalışmalarına katkı sağlıyor.
