 |
 |
 |
 |
 |
 |
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!
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.
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