GÖKYÜZÜNÜN SÜSLERİ :  YILDIZLAR

Gökyüzünde Güneş, Ay ve gezegenlerden sonra dikkati çeken yıldızlardan bahsedeceğiz bu yazıda. Nasıl oluşurlar? Haklarında neler biliyoruz? Kaç tür yıldız var? Güneş en büyük yıldız mı? Bir sonları var mı gibi soruların yanıtlarını aramaya çalışacağım.

Güneş’imiz bizi ısıtırken kendi enerjisini kendisinin ürettiğini ve bu enerjinin fazlasını dışarı atarak bizi ve gezegenleri ısıttığını, aydınlattığını bundan önceki yazılarımızda uzun uzun dile getirmiştik.  Şimdi yine Güneş’ten bahsetmeyeceğiz. Onun akrabalarını anlatmaya çalışacağız.

Evren’de en az 100 milyar Gökada ve her gökada da en az 200 milyar yıldız olduğunu varsayalım.  Evrende o zaman kaç tane Güneş’in akrabasından vardır.  Çıkan sayı dudak uçaklatıcı: 20 000 000 000 000 000 000 000 !

Bu kadar çok yıldızı anlatmaya kalksak Dünyadaki hiçbir kağıt, kalem bize yetmeyecektir. O nedenle biz yazımızda yıldızların kendilerini değil de, yıldız tiplerini, oluşumlarını ve sonlarını ele alacağız.

Bir Yıldız Doğuyor:

Yıldızların nasıl oluştuğuna ilişkin elimizde sıkı bir varsayım var, sıkı diyorum çünkü doğruluğu her geçen gün onay görüyor. Buna göre yıldızlar, gaz ve toz bulutlarının yoğun olduğu yerlerde, bulutsu yapılarında oluşmaktadır. Öyle ki, gaz bulutunun yoğun olarak kümeleşmiş bir parçası çevresindeki gaz ve tozları kendine doğru çekerek, sıkışmakta, sıkışırken daha da güçlenmektedir. Bu olay bu şekilde devam ederken bir süre sonra gaz kümesinin merkezinin sıcaklığı birden artış gösterince füzyon olayı için yeterli yapı oluşmaktadır. Yıldız burada füzyon tepkimesini başlatabilmesi için kütle çekim kuvveti ile gazın basıncını dengeleyebilecek büyüklüğe ulaşmalıdır. Yoksa uzaya dağılacak ve bir yıldız yapısı oluşmayacaktır.

Kedigözü Bulutsusu

Tabi yıldızlar sadece bulutsulardan oluşmamaktadır. Gökadaların çarpışmaları sırasında da yıldızların oluşum bölgeleri ortaya çıkmaktadır.

Yıldız oluşumu sırasında çevresindeki gaz ve toz bulutu yapısında ise değişimler olmakta, gezegenler oluşmaktadır. Gezegen oluşma süreci yıldız oluşumuyla tamamlanır.ç Çünkü yıldızın oluşumu bittiğinde güçlü bir manyetik rüzgar ile sistemde kalan gaz ve toz yapılarını oldukça uzağa iteler. Böylece yıldız ve gezegenlerinden oluşan sistem hayata adımını atar.

Yıldızın Yaşamı:

Yıldızların yaşamı çoğunlukla insan yaşamıyla özdeş tutulur: Bebek-genç-orta yaş-yaşlı-ölüm. Bir yıldız hayatına başlayıp da hayatını sona erdireceği süreyi yıldızın büyüklüğü belirler. Yıldız, merkezinde oluşan füzyon ile hidrojen atomları helyuma çevrilir ve oluşan fazla enerji üst katmanlara oradan da uzaya gönderir. Yıldızın büyüklüğü arttıkça kütle çekim ile basıncı dengeleyebilmek için daha fazla hidrojeni helyuma çevirmek gereği duyar ki bu da ömrünün ne kadar olacağını belirler. Güneş’e biçilen ömür 10 milyar yıl iken, evrende 200 milyon yıl ömrü olan üstdevler, yine ömrü 100 milyar yıl olan kırmızı cücelerde bulunur. Süper devler adından da anlaşılacağı üzere çok ama çok büyük yıldızlardır. Üst devler Güneş çapının 2000 katı büyüklüğünde çapa sahip olabilirler.

Resim : H – R Diyagramı ( Yıldızların aydınlatma, parlaklık, renk grafiÄŸini içeren tayf çizelgesi)

GüneÅŸ’in G tipinde ve aydınlatmasının 1 deÄŸerini aldığına dikkat ediniz. DiÄŸer yıldızlar GüneÅŸ’in deÄŸerlerine göre düzenlenmiÅŸtir.”

Yıldızın yapısındaki hidrojen gazı miktarı %10 azaldığında, yıldızın sıcaklığı artar ve biraz genişler. Bu süreçte enerji üretimi durduğundan kütle çekimi iç basıncı yenip yıldızı içeriye çöktürür. Yıldızın dış katmanlarında bulunan hidrojen bu nedenle tekrar yanmaya başlar ve yıldız tekrar genişler. Ancak bu artış önceki gibi küçük olmaz. Yıldız bir kırmızı deve dönüşür. Kırmızı deve dönüşen yıldız bu sefer de helyum füzyonunu başlatarak karbon üretmeye başlar. Oluşan karbonun bir kısmı ise yine helyum ile birleşerek oksijeni oluşturur. Yıldızın iç kabuğunda helyum, dış kabuğunda ise helyum füzyonu gerçekleşmektedir.  Yıldız basıncı toparladığında küçülür, basıncı azaldığında büyür. Bu olay her yüzbin yılda bir tekrar edilir. Bu tür yıldızlara değişen yıldızlar denir.

Kırmızı dev evresine gelen yıldız madde kaybına uğrar. Yıldızın merkezini çevreleyen kısma kabuk adı verilir ki bu yapı genişleyen bir gezegenimsi bulutsudur. Kalan yapı ise artık bir beyaz cücedir.

2002 Mayıs sayından 2004 şubat ayına kadar belirli aralıklarla çekilmiş olan bir süpernova patlaması : V 838

Bir yıldızın kırmızı dev olarak ömrünü bitirmesi için en az 0,8 Güneş kütlesinde olmalıdır. Daha küçük kütleli yıldızlar da bu olay gözlenmez. Çünkü bu yıldızların sıcaklığı helyumu karbona çevirecek kadar yüksek değildir. Bu tür yıldızlar ömrünü kara cüce olarak noktalarlar.

Güneş’ten çok daha büyük kütleli bir yıldız ise kırmızı dev evresinden sonra kütlesinin büyük bir kısmını boş uzaya atar. Geriye kalan kütlesi en az 1,4 Güneş kütlesi ise bu durumda helyumdan karbon, karbon ve helyumdan oksijen, neon, sodyum ve megnezyum gibi elementleri üretir. Yıldız en sonunda da demiri oluşturarak patlar. Bu patlamaya ise süpernova adı verilir.

Kırmızı dev haline geliş bir yıldız son büzülmesini yapıp dış kütlesini attığında kalan kısmının kütlesi eğer 1,4 Güneş kütlesi olursa bu durumda çökme devam edecektir. Öyle ki kalan kısmın yarıçapı 10 km’ye kadar küçülebilir. Bu tür yıldızlara nötron yıldızı adı verilir. Oldukça yoğun olan bu yıldızlardan bir çay kaşığı maddenin kütlesi yaklaşık 100 milyon ton çekerdi.

Yıldızın çöken kısmı nötron yıldızı oluşuma da fırsat vermiyorsa, yani daha da küçülme eğilimindeyse bu durumda yıldız görünmez olacaktır. Patladıktan sonra kalan kısmının kütlesi 3 Güneş kütlesinden daha büyük yıldızları bu son beklemektedir ki bu evreye karadelik adı verilir. Karadelik de aslında bir yıldızdır. Ancak kütle çekimleri öyle yüksek değerdedir ki yaydıkları ışık dışarıya kaçamadan yıldıza geri dönmektedir.

Bize Hangisi Yakın:

Bir yıldızın bize ne kadar yakın olduğunu sadece parlaklığına bakıp söyleyemeyiz. Yıldız bize ne kadar ise gökyüzündeki görünür hareketi de diğerlerine göre daha hızlıdır. Ancak…. Yıldızlar zaten bizden yeterince uzakta oldukları için bir insanın ömrü içerisinde yıldızın görünür hareketini gözlemlenmesi imkansızdır. Bunun için binlerce yıl gerekir. Yıldızların bizden uzaklıkları Dünya’nın 6 aylık periyodu sırasında yıldızın gökyüzündeki konum değişiminden hesaplanmaktadır ki bu konunun detayına girmeyeceğiz.

Bize en yakın yıldız Erboğa sistemidir.  Bu sistem 3’lü yıldız sistemidir. Proksima Erboğa (kırmızı cüce), Alfa Erboğa A ve B olmak üzere. Sistem bizden yaklaşık 4,4 ışık yılı uzaklıktadır.  İkinci sırada ise Bernard yıldızı bulunur. Bizden yaklaşık 6 ışık yılı uzaklıktadır.

Gökyüzünde gördüğümüz en parlak yıldız olan Sirius ise bize en yakın 6. yıldızdır.  Aslında bir çift yıldız olan Sirius’da kırmızı bir cüce bulunmaktadır.

Diğer yakın yıldızları (http://www.bulutsu.org/evreninharitasi/12lys.php)  sayfasında bulabilirsiniz.

Son olarak da takım yıldızlardan söz edelim. Takım yıldızlar bizim bakışımıza göre birbirine yakın olan ve çeşitli madde veya canlılara benzetilen kümeleridir. Buradaki yıldızların uzaklıkları birbirinden çok farklı olabilir. Hepsinin de mitolojideki hikayeleri ayrıdır. Yıldızlarda gökada çevresinde hareket halindedirler. Bunun için şimdi bizim yakın gördüğümüz yıldızların konumları binlerce yıl sonra değişebilecektir. Eskilerin Avcı Takım yıldızı adını verdikleri, Büyük ayı dedikleri takımyıldızlar bugün farklı bir görünümdedir. Binlerce yıl sonra ise daha farklı bir görünüme kavuşacaklardır.

Günümüzde birçok yıldız, yıldız kümesi veya bulutsular yakın takibe alınmıştır. Bunun nedeni yıldız oluşum ve yokoluş sürecinin iyice anlaşılmasıdır. Bereket ki elimizde her yaştan yıldızlar var ve bunlara bakarak Güneş’in sonunun nasıl olacağı hakkında bir şeyler söyleyebiliyoruz. Güneş’in ömrünün bitip bir kırmızı deve dönüşmesine ise daha 4,5 milyar yıl var. Bu kadar sürede tabi biz Dünya’daki yaşamı bir şekilde sona erdirmez isek,  Dünyanın da 4,5 milyar yıl daha ömrü var diyebiliriz.

Bu yazıda bazı terimlerin detaylarına giremedik. Örneğin karadelikler, süpernovalar, bulutsular gibi. Bu kavramlarda neredeyse bu yazı kadar uzun ama anlatıma değecek kavramlardır. Bunları ilerleyen zamanlarda fırsat buldukça dile getirmeye çalışacağım.

Ümit Fuat Özyar
ufozyar@yahoo.com

Kaynaklar:
Astronomi  ve Uzay Bilimleri Lise Ders Kitabı (Z. Aslan, C. Aydın, O. Demircan, H. Karabıyık, E. Derman)

http://hubblesite.org