Bundan önceki sayılarımızda bir yıldızın nasıl oluştuğunu ve onlara baktığımızda gördüğümüz çeşitliliğin nedenleri yazmıştık. Peki yıldızlar evren varoldu olalı hep aynı şekilde mi kalıyorlar? Şimdi bu sayımızda da bu konu üzerinde duralım istedim.
Gerçekten yıldızlar doğar, yaşlanır ve sonunda ya gözden yitip giderler ya da patlarlar. Yıldızlar temel yakıt olarak hidrojeni kullanırlar. Bünyelerindeki dört hidrojen çekirdeği yüksek sıcaklık ve basınç altında nükleer tepkime sonucunda bir helyum çekirdeğine dönüşür. Bu süreç sonucunda nükleer enerji açığa çıkar. Bu durum, yıldızın bünyesindeki hidrojenin %10’nunu tüketinceye kadar sürer. Bu noktadan sonra ise yıldızın merkez bölgeleri büzülürken dış bölgeleri genişler. Bu arada yıldız parlamayı sürdürür. Parlamanın kaynağı ise merkez bölgesi büzülürken salıverilen çekim enerjisidir.
Yıldızın yüzeyi ise genişlerken soğur ve yıldızın aynı parlaklıktaki bir başka yıldıza göre çok daha kırmızımsı görünmesine neden olur. Böyle olağandışı kırmızı ve büyük yıldızlara Kırmızı Dev yıldızlar adı verilir. Eninde sonunda yeterince büyük kütleli kırmızı dev yıldızların merkezlerindeki sıcaklık, yeni bir nükleer yakıtı ateşleyebilecek ölçüde yükselir. Bu yeni yakıt hidrojenden sonra ikinci hafif atom olan helyumdur. Bu aşamada, üç helyum çekirdeği kaynaşarak daha ağır bir element olan karbona dönüşür.
Sonunda, bir dizi nükleer tepkime sonucunda, gittikçe ağır çekirdeklerin kaynaşması sonucu yıldızın merkezi demire dönüşür. Demir, elementlerin en kısırıdır. Ne başka atom çekirdekleriyle kaynaşarak ne de daha hafif çekirdeklere bölünerek enerji üretemez. Bir yıldızın merkezi demire dönüştüğünde, yıldızın kendi kütle çekimini dengeleyecek sıcaklık ve basınç kaynağı kalmadığında, yıldız çökmek zorundadır.
Burada önemli olan nokta, yıldızın sonunun nasıl olacağının kütlesine bağlı olduğu gerçeğidir. Bir yıldız olan Güneş’imiz yaklaşık olarak 5 milyar yıl yaşadı, kımızı dev bir yıldıza dönüşüp büyümeye başlamadan önce hidrojenini sakin bir biçimde yakarak 5 milyar yıl daha yaşayacak. Sonra, 100 milyon gibi kısa sayılabilecek bir zaman aralığı içerisinde nükleer yakıtının geri kalanını tüketerek çökecektir. Büyük kütleli yıldızlar nükleer yakıtlarını daha hızlı, küçük kütleli yıldızlar ise daha yavaş harcarlar. Örneğin, Güneş’imizden on kat daha büyük bir kütleye sahip olan bir yıldız, merkezindeki hidrojeni yalnızca 30 milyon yılda tüketerek bir kırmızı deve dönüşür. Genel olarak büyük kütleli yıldızlar her şeyi küçük kütlelilerden daha yaparlar.
Yanıp-tükenmiş bir yıldız yaşamını çeşitli şekillerde noktalayabilir. Yoğun, sönük bir yıldız türü olan beyaz cüceye ve çok daha yoğun, soğuk bir tür olan nötron yıldızına dönüşebilir. Nükleer yakıtını bitirmiş olan daha büyük kütleli yıldızları ise farklı bir son bekliyor. Bunlar beyaz cüce aşamasını geçerek çökmeyi sürdürecekler; çok büyük miktarlarda çekim enerjisi yayacaklar ve süpernova adı verilen büyük bir patlamayla dağılacaklardır. Bununla birlikte, eğer bir nötron yıldızının kütlesi Güneş’in kütlesinden 3 katı büyükse, hiçbir iç basınç kütle çekiminin o ezici kuvvetine karşı koyamaz. Bu durumda yıldızın yapısı tümüyle çökerek bir Kara Delik adı verilen garip cismi oluşturur.
Hazırlayan: İLKER EM
Kaynak: Yıldızların Zamanı – Time For The Stars, Alan Lightman
Tübitak Popüler Bilim Kitapları
