Yıldızların doğumu ve ölümü: Öldükten sonra neye dönüşürler?

Bir yıldızın ölümü hakkında daha fazlasını öğrenin

Yıldızlar uzun süre yaşar ama sonunda ölürler. Şu ana kadar çalıştığımız en büyük nesnelerden bazıları olan yıldızları oluşturan enerji, atomların bireysel etkileşiminden gelir. Bu yüzden evrendeki en büyük ve en güçlü nesneleri anlamak için en temele inmemiz gerekir. Bu temel prensipler ölen bir yıldıza daha sonra ne olacağını bilmemizi sağlar. Gökbilimciler yıldızların çeşitli yönlerini inceleyerek, özelliklerine ve kaç yaşında olduklarına bakarlar. Bu da yıldızların yaşam ve ölüm süreçlerini anlamalarına yardımcı olur. Yazımızda yıldızların doğumu ve ölümü hakkında bilgiler bulacaksınız.

Yıldızların yaşam döngüsü

Yıldızların doğumu ve ölümü: Öldükten sonra neye dönüşürler?
NASA'nın kaydettiği bir görüntüde bir yıldızın ölümü

Bir yıldızın doğuşu

Yıldızların oluşumu uzun zaman alır, çünkü evrende sürüklenen gaz yerçekimi kuvvetiyle bir araya getirilir. Gazın bir kısmı başka elementlerden oluşabilse de, çoğunlukla hidrojendir, çünkü evrendeki en temel ve bol elementtir. Bu gazın yeterli bir miktarı yerçekimi altında toplanır ve her bir atom diğer atomları kendine çeker.

Bu çekim kuvveti atomları birbirleriyle çarpışmaya zorlamak için yeterlidir, bu da ısı üretir. Atomlar birbirleriyle çarpışırken daha titrektirler ve daha hızlı hareket ederler (buna atomik hareket denir). Sonunda o kadar sıcak olurlar ki taşıdıkları yüksek kinetik enerjiyle başka bir atoma çarptıklarında (aynı zamanda o da çok fazla kinetik enerjiye sahiptir) geri sıçramazlar.

Yeterli enerjideki iki atom çarpışır ve bu atomların çekirdeği bir araya gelir. Hatırlatalım, bu çoğunlukla hidrojendir, yani her atom sadece bir protonu olan bir çekirdek içerir. Bu çekirdekler birbirine kaynaşınca (nükleer füzyon olarak bilinen işlem) ortaya çıkan çekirdek iki protona sahip olur. Yani oluşturulan yeni atom helyumdur. Yıldızlar daha büyük atom çekirdekleri oluşturmak için helyum gibi daha ağır atomları da birleştirebilirler (Nükleosentez adı verilen bu sürecin evrendeki elementlerin çoğunu oluşturduğuna inanılmaktadır).

Bir yıldızın yanması

Yıldızın içindeki atomlar (genellikle hidrojen elementi) çarpıştığında nükleer füzyon gerçekleşir. Isı, elektromanyetik radyasyon (görünür ışık dahil) ve yüksek enerjili parçacıklar gibi farklı formlarda enerjiler üretilir. Bu atomik yanma dönemi, çoğumuzun bir yıldızın hayatta olduğunu düşündüğü dönemdir. Gökyüzüne baktığımızda gördüğümüz şey budur.

Bu ısı bir basınç oluşturur — bir balonun içindeki havanın ısınması gibi, balonun yüzeyinde basınç oluşturur — bu da atomları birbirinden uzaklaştırır. Fakat unutmayın ki, yerçekimi onları bir araya getirmeye çalışıyor. Yıldız sonunda yerçekimi ve itme basıncının dengelendiği bir noktaya ulaşır ve bu süreçte yıldız nispeten kararlı şekilde yanar.

Ta ki yakıtı bitene kadar.

Bir yıldızın soğuması

Bir yıldızdaki hidrojen yakıtı helyuma ve bazı ağır elementlere dönüşürken, nükleer füzyona neden olacak daha fazla ısı üretir. Bir yıldızın kütlesi yakıtını ne kadar uzun süre yakacağını belirler. Daha büyük kütleli yıldızlar yakıtlarını daha hızlı kullanır, çünkü daha büyük yerçekimi kuvvetine karşı koymak için daha fazla enerji harcar (ya da başka bir ifadeyle, daha büyük yerçekimi kuvveti atomların daha hızlı bir şekilde çarpışmasına neden olur). Güneş'imiz muhtemelen yaklaşık 5 milyar yıl daha yakıtı bulunsa da, daha büyük yıldızların 100 milyon yıl gibi çok daha küçük ömürleri vardır.

Yıldızın yakıtı bitmeye başladığında, yıldız daha az ısı üretmeye başlar. Yerçekimi etkisini engelleyecek ısı olmadığından yıldız büzülmeye başlar.

Ancak hepsi kaybolmaz! Bu atomların protonlardan, nötronlardan ve elektronlardan oluştuğunu unutmayın, yani fermiyonlardan. Fermiyonları yöneten kurallardan birine, iki fermiyonun aynı durumda olamayacağını söyleyen Pauli Dışarlama İlkesi denir. (Öte yandan, foton tabanlı lazerlerin çalışmasında rol oynayan bu soruna bozonlarda rastlanmaz).

Yine Pauli Dışarlama İlkesi'ne göre elektronlar arasında oluşan hafif itici güç, yıldızın çöküşünü önlemeye yardımcı olur ve onu beyaz bir cüceye dönüştürür. Bu fenomen 1928'de Hintli fizikçi Subrahmanyan Chandrasekhar tarafından keşfedildi.

Başka bir yıldız türü olan nötron yıldızı, bir yıldız çökmeye başladığında ancak nötron-nötron itişi yerçekimsel çöküşü engellediğinde ortaya çıkar.

Ancak tüm yıldızlar beyaz cüce yıldızları veya nötron yıldızları haline gelmez. Chandrasekhar, bazı yıldızların çok farklı kaderlere sahip olacağını fark etmiştir.

Bir yıldızın ölümü

Yıldızların doğumu ve ölümü: Öldükten sonra neye dönüşürler?
Güneş'ten 1,4 kat büyük olan yıldızlar Beyaz Cüce'ye dönüşür.

Chandrasekhar, Güneş'in 1,4 katından daha büyük olan (Chandrasekhar sınırı olarak adlandırılan bir kütle) herhangi bir yıldızın kendi yerçekimine karşı koyamacağını ve Beyaz Cüce olacağını belirledi. Güneş'imizin yaklaşık 3 katına kadar çıkan yıldızlar ise Nötron Yıldızı olur.

Bununla birlikte bir yıldızın devasa kütlesi, dışarlama ilkesiyle yerçekimsel çöküşe karşı koymasına yetmeyebilir. Bu durumda böyle dev yıldızlar birer Süpernova olur. Kütlesini evrene dağıtır ve bir noktada bu limitlere ulaşarak söz konusu yıldızlara dönüşür… peki ya dönüşmezse ne olur?

Bu durumda kütlesi, çekim kuvvetleri altında çökmeye devam eder ve sonunda bir Kara delik oluşur.

Eh, bu durumda kütle çekim kuvvetleri altında yıldızdan bir kara delik oluşuncaya dek çökme devam eder.

Ve işte buna yıldızın ölümü denir.

Yıldızların doğumu ve ölümü: Öldükten sonra neye dönüşürler? yazımız burada son buldu. Daha fazla içerik için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz: https://2ladd.com/k/bilim-teknoloji/