Beyaz Cüce ve Kara Cüce Kısaca Nedir?

Beyaz cüceler küçük kütleli yıldızların (cücelerin) yakıtı bittikten sonra ölmesiyle ortaya çıkarlar. Kara cüceler ise beyaz cücelerin tamamen soğumuş halleridir. Bunun olması çok uzun sürdüğünden evrenimizde bu duruma gelmiş hiçbir yıldız yoktur. Not: Kara cücelerle kara delikleri karıştırmayınız lütfen. 😊

 Bir Yıldızın Sonu

Bir önceki yazımda yıldızların da bizler gibi doğup büyüdükten sonra öldüğünden bahsetmiştim ve henüz daha doğmadan ölen yıldızları yani kahverengi cüceleri ele almıştım. Yıldızların, bulutsu denilen gaz ve toz yığınlarında bir araya toplanan atomların yüksek basınç ve sıcaklık altında kaynaşarak füzyonu başlatmasıyla oluştuğunu söylemiştik. Bu toplanan kütle Jüpiter’in 90 katına (diğer bir deyişle 0.08 Güneş kütlesi) ulaşırsa füzyon dengeli şekilde devam edebiliyordu.

Bir yıldızın kütlesi onun kaderini belirler. 0.08 Güneş kütlesini aşmayı başarmış ama 8 Güneş kütlesinin altında kalmış yıldızlar kırmızı, turuncu, sarı cüceler ve ana kol üzerindeki diğer cüceleri oluşturur. Bizim yıldızımız Güneş ise G2V tipinde bir cücedir. Evet, 1.4 milyon kilometrelik devasa boyutuna rağmen Güneş bir cüce yıldızdır. Başka yıldızların ne kadar büyük olduğunu siz düşünün artık.

Bu yıldızların ana yakıtı hidrojendir. Çekirdekteki hidrojeni füzyona uğratarak enerji açığa çıkartırlar. Bu durumdayken yıldızın kütle çekimi ile radyasyon basıncı nedeniyle olan dışa doğru etkiyen kuvvet dengededir ancak bu denge zamanla bozulur. Hidrojenin füzyonu daha ağır element olan helyumu çıkartır. Helyumu füzyona uğratamadığı için, çekirdekteki hidrojeni biten yıldız çökmeye başlar ve sıcaklığı artar. Basıncın ve sıcaklığın artmasıyla yüzeye yakın olan hidrojen atomları da kaynaşmaya başlar ve sıcaklık gittikçe yükselir. Yıldızın kütle çekimine üstün gelen sıcaklık nedeniyle yıldızın yüzeyi genişler. Cüce dediğimiz yıldız kocaman kırmızı bir deve dönüşür ve kütlesine bağlı olarak birkaç milyon yıl öyle kalır. Bir gün bizim yıldızımız Güneş de bu evreye geldiğinde genişleyip bizi yutacaktır. Neyse ki bunun olmasına daha 5 milyon yıl var…

Beyaz Cücenin ve Kara Cücenin Oluşumu

Sızaklığı artan çekirdek artık helyumu füzyona uğratabilmektedir. Kısa bir süre daha helyumla beslendikten sonra artık helyum da biter ve çekirdeğin beslenebileceği yakıt kalmaz. Bu durunda yıldızın dış katmanları genişleyerek uzaya saçılır ve çekirdek de çökerek beyaz cüce haline gelir. Beyaz cüce haline gelen yıldızımızda artık füzyon yoktur, önceki halinden kalan sıcaklıkla ışık yaymaya devam ederler. Çökmeden ötürü boyutları küçülmüştür ancak yoğunlukları büyük ölçüde artmıştır. Örneğin beyaz cüce olan Sirius B yıldızının kütlesi bizim yıldızımız Güneş’in kütlesine eşit olduğu halde çapı yalnızca 5800 km’dir. Yoğunluğu hayal etmek için Güneş’i alıp kütlesini hiç kaybetmeden Dünya’nın yarı boyutuna kadar sıkıştırdığınızı düşünebilirsiniz.

Kırmızı devden artakalanlar, ortada ise bir beyaz cüce.

Beyaz cüceler yaklaşık 10 trilyon yıl daha bu şekilde ışık saçmaya devam ettikten sonra artık tamamen sönecek ve kara cüceye dönüşecekler. Ancak evrenimiz henüz 13.8 milyon yaşında olduğu için kara cüceye dönüşen olmadı henüz.

Kaynakça:

http://zebu.uoregon.edu/textbook/se.html

http://www.astronomy.ohio-state.edu/~jaj/Ast162/lectures/notesWL22.html

Safahan Başara’nın diğer yazıları için tıklayınız.

Bu içerik 1253 kez okunmuştur

Safahan Başara

İstanbul Üniversitesinde Astronomi ve Uzay Bilimleri okuyan bir insan. Öğrendiklerini başkalarıyla paylaşmayı seven birisi.

Uzay Çağrışımları

Güne başlarken mutlaka duş alınması gerektiği kanısındayım. Fiziksel temizlik ve daha kolay uyanmak gibi çok güzel faydaları var ama bugün üzerinde duracağım nokta bunlar değil. Uyandığında duşa girmelisin çünkü banyodayken düşünür insan en yaratıcı fikirleri. Ayrıca bu faydanın yalnızca kültürel değil, evrensel olduğuna; İsviçreli bilim insanlarının bile sabah ilk işlerinin duş almak olduğuna neredeyse eminim.

Mesela bu yazıya da duştayken karar verdim, aceleyle (ayrıca küçük bir coşkuyla) çıktım ve ekranın başına oturup yazmaya başladım. Banyoların böyle üstün bir özelliğinin olmasının şüphesiz birçok sebebi vardır ama bunlardan en önemlilerinden bazıları; günlük hayatımız aksine vücudumuzla aramızda engel bulunmadan üryan bir şekilde temas halinde bulunabilmenin getirdiği özgürlük, gözlerini kapattığında hissettiğin boşluktaki sonsuzluk hissi ve suyun bilinçaltımızda uyandırdığı yaşama, üretme ve devam etme arzusudur. Bütün bunlar birlikte kafamızın içinde dönen koca bir nebula misali, fikirlerin yerli yersiz çağrışımlarla daha parlak bir hal alması ve git gide parlayarak göz alıcı bir hal almasıyla düşünceye dönüşür. İşte bu yüzden Ilık su saçlarından omuzlarına akarken sen kuru fasulyeyi atıştırmalık paketlerde fastfood olarak satma planları yaparsın.

Aslında günlük hayatta da her şey farkında olmaksızın bu yerli yersiz çağrışımlarla ilgilidir. Kırmızı ışıkta durmuş yeşile dönmesini beklerken o kırmızılar ve yeşiller aniden elmaya dönüşebilir. (Ve aç bir yazar, yazmadan önce bir şeyler yemeyi tercih edebilir) Herkesin birbirinden bağımsız bir şeyleri bir şeylere çağrıştırdığı bu gezegende ise en yüce çağrışımlar, bizi uzaya çıkaracak büyüleyici seviyedeki teknolojik adımların temeli olanlardır. (Büyüleyici kelimesini seçmem, Arthur Charles Clarke’ın Clarke Kanunlarında bahsettiği ‘’Yeterince gelişmiş bir teknoloji, büyüden ayırt edilemez.’’ sözünden alıntı olmasından mütevellit.) Aslında şu başta bahsettiğim duştaki düşüncelerim de, duş başlığını uzay gemisine benzetmemden dolayı zihnimde gelişen Otostopçunun Galaksi Rehberi maceraları tadında bir yolculuğa çıkmamla başladı.

Önce banyoya düşen bu banyo boyu kadar gemiye binip aceleyle uzaya çıkıyorum ve ben gezegeni terk ederken tüm gezegen de üzerinde bulunan bütün dolar ve Euro kurlarıyla birlikte yok oluyor. Ardından tamamen sütlaçtan oluşmuş bir gezegene gidip öğle sıcağı gören tarafında kahvaltı yerine bu sütlaçtan yiyorum. Ardından kendimi yaşadığım karın ağrısını unutturacak bir uzay savaşında buluyorum. Lazerlerin arasından sıyrılmaya çalışırken arkada bir grup insanın (ya da humanoid demem daha doğru olur) Stargate halayına durduğunu fark edip can havliyle aralarına katılıyorum. Sadece dakikalar içerisinde kendimi evrenle bir olmuş, bütün varoluşsal sancılarımdan kurtulmuş bir sonsuzlukta buluyorum.

(Stargate Halayı, ayrıca Kalt bir bütün olarak üzerimde mentordan çok daha fazlası bir etkiye sahip olan kuruluş. Kendisinden ayrı bir yazıda uzun uzadıya bahsetme niyetindeyim.)

Tüm bu meditasyon tadındaki sonsuz evrenler ise sadece gözlerimi açmamla son buldu ne yazık ki. Neyse, yeni yolculuklar için bir sonraki sabah duşunu şimdiden iple çekmeye başladım.

Nebula fotoğrafı kaynak: https://tr.pinterest.com/pin/214202526001504346/

Kalt’ın kanalı: https://www.youtube.com/channel/UCB12vt2obajvkegtlpb_F8Q

Bu içerik 1561 kez okunmuştur

Fatih Aras

Yazmaktan daha çok çizer bir resim öğretmeni adayı.

Kahverengi Cüce Nedir?

Yıldızlar, gece gökyüzümüzü süsleyen muazzam gök cisimleri. İçlerinde gerçekleştirdikleri reaksiyonlarla milyonlarca yıl boyunca ışık saçmaktadırlar. Yıldızlar da tıpkı bir insan gibi doğar, yaşlanır ve ölür. Aralarında bazıları vardır ki henüz yaşamına başlamadan ölür. Bu yazımızda da bu yıldızlardan, kahverengi cücelerden bahsedeceğiz.

Bir yıldızın hayatı gaz ve tozlardan oluşan bulutsularda başlar. Bulutsulardaki gaz toplaşır, basınç ve sıcaklık o kadar yükselir ki atomların çekirdekleri birbiriyle kaynaşır. Buna füzyon reaksiyonu denir. Bu aşama çok önemlidir çünkü yıldızın kaderi bu esnada belirlenir. Füzyonun başlaması ve devamının sürdürülmesi için gereken değer yaklaşık 90 Jüpiter kütlesidir. Toplaşan gaz kütlesi bu değerin altında olursa hayatına normal bir yıldız olarak devam edemez, bu yüzden kahverengi cücelere başarısız yıldız da denir. Kütlesi Jüpiter’in 60 ila 90 katı arasında olanlarda ise ilk birkaç milyon yıl döteryum füzyonu görülebilir ancak çekirdek yoğunluğu yüzünden füzyonun devamlılığı sağlanamaz ve durur. Peki bir kahverengi cüce ile gaz gezegeni arasındaki fark nedir? Cevap basit, aralarındaki devasa kütle farkı (alt sınır 10 Jüpiter kütlesi).

Astronomiyle uzaktan yakından ilgilenen herkes yıldız sınıflarını mutlaka duymuştur. O, B, A, F, G, K, M; bunlar hepinizin bildiği sıradan yıldız sınıfları. Genç kahverengi cüceler M sınıfında olmakla beraber diğerleri ise bunların devamı niteliğinde olan L, T ve Y sınıflarına ait. Fazla detaya girmeden bunlara bir göz atalım.

M sınıfındakiler 3500 ile 2100 kelvin yüzey sıcaklığına sahip manyetiksel olarak aktif genç kahverengi cücelerdir. L sınıfında molekülce zengin atmosferi olan kahverengi cüceler bulunur. Sıcaklıkları 2100 ile 1300 kelvin arasındadır. T sınıfına geldiğimizde daha soğuklarıyla karşılaşıyoruz, 1300 ile 600 kelvin arası. Spektrumları ise gaz gezegenlerinkiyle daha benzer. Y sınıfındakiler ise 600 kelvinden daha düşük bir sıcaklığa sahip. Daha küçük dedim ama ne kadar daha küçük? Bebekken ölmüş bu yıldızlar en fazla ne kadar daha soğuk olabilir? İşte şimdiye kadar keşfedilmiş, evrenin en soğuk yıldızları:

CFBDSIR 1458-10b isimli, bizden 75 milyon ışık yılı uzaklıkta çift yıldız sisteminde bulunan bu yıldızın yüzey sıcaklığı ne kadar mı? Sabahları kahvaltınızın yanında içtiğiniz bir fincan kahvenin sıcaklığı kadar, 97 celsius derece.

[2] CFBDSIR 1458-10b yıldızının örneklendirmesi (sağdaki)  / soğuk yıldız nedir

WISE 1828+2650 olarak adlandırılan başka bir yıldız ise 23 celsius sıcaklığında. Bu yıldız da diğer kahverengi cüceler gibi zamanla solmuş ve şu an zayıf kızılötesi ışıma yapıyor.

Güneş sistemimizin komşularından biri olan WISE J085510.83-071442.5 ise aşırı derecede soğuk. -48 ile -13 celsius derece arasında bir sıcaklığa sahip. Bize olan 7.2 milyon ışık yılı uzaklığıyla en yakın 4. sistem olma özelliğine sahip aynı zamanda.

[3] J085510.83-071442.5 yıldızının konumunu gösteren bir çizim. /soğuk yıldız nedir

Kaynakça:

• https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/B/Brown+Dwarf
• https://www.britannica.com/science/brown-dwarf
• https://web.archive.org/web/20130508182012/http://astro.berkeley.edu/~gmarcy/astro160/papers/brown_dwarfs_failed_stars.pdf
• https://www.nationalgeographic.com/news/2011/3/110323-coldest-star-discovered-cup-coffee-brown-dwarf-hawaii-space-science/
• https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA14721
• https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=pia18003

Görsel Kaynakları:

• [1] https://photojournal.jpl.nasa.gov/gallery/universe
• [2] https://www.nationalgeographic.com/news/2011/3/110323-coldest-star-discovered-cup-coffee-brown-dwarf-hawaii-space-science/
• [3] https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA18003.jpg

Bu içerik 1562 kez okunmuştur

Safahan Başara

İstanbul Üniversitesinde Astronomi ve Uzay Bilimleri okuyan bir insan. Öğrendiklerini başkalarıyla paylaşmayı seven birisi.