Breaking News

Uzay: Evrenin Küçük Yıldızları: Beyaz Cüceler


 Yanı başımızdaki tek yıldız Güneş olduğu için birçok kişi gökyüzündeki yıldızların tamamını Güneş gibi zanneder. Oysa yıldızlar pek çok özellikleri ile birbirlerinden ayrılırlar. Yıldızların özelliklerinin, yakınlarındaki gökcisimlerinin özelikle de gezegenlerin üzerlerindeki etkileri son derece büyüktür. Söz gelimi Güneş’in kütlesi yeryüzündeki yaşamın varlığını etkileyen ana özelliklerden sadece birisidir.

Bir yıldızın kütlesi, onun ne kadar hızlı yaşayacağını ve ömrünü nasıl sonlandıracağını belirlediğinden önemlidir. Yıldızların da tıpkı bir sobadaki kömür gibi yakıtları vardır ve bu yakıt hidrojendir. Küçük kütleli yıldızların hidrojen yanmasını başlatabilmek için gerekli olan sıcaklık ve basıncı oluşturmaları çok zaman alır. Yıldızdaki termonükleer tepkimeler başladığında da yakıtı tüketme hızı çok yavaştır.

Samanyolu’nda milyonlarca küçük kütleli yıldız vardır ve bunların birçoğu merkezlerindeki hidrojeni azar azar yakmaya devam etmektedir.

Gezegenimiz ve üzerindeki canlılar için yaşamsal bir önemi olan Güneş, eğer küçük kütleli bir yıldız olsaydı ne olurdu?

Eğer Güneş küçük kütleli bir yıldız olsaydı hidrojen yanması dediğimiz termonükleer tepkime henüz başlamamış olurdu ve ısısı Dünya’yı ısıtmaya yetmezdi. Dünya kocaman bir buz küre olur, üzerinde canlıların yaşaması imkânsız bir halde olurdu. Gökyüzünde küçük kütleli yıldızların tam tersine en az 8 Güneş kütlesi ağırlığındaki büyük kütleli yıldızlar da mevcuttur. Bu yıldızların yaşamı hızlı gerçekleşir. Büyük kütleli bir yıldız termonükleer tepkimeleri başlatacak basınç ve yoğunluğa kolayca erişir. Her yönden uygulanan yüksek basınç termonükleer “ateşi” körükler (bunu kömür sobasını tutuştururken içine bol hava üflemeye benzetebiliriz). Yakıt (hidrojen), bu yüzden büyük bir hızla tüketilir. Küçük kütleli bir yıldızın merkezinde hidrojen ateşi daha tutuşmadan, büyük kütleli bir yıldız tüm hayatını tamamlamış olabilir.

Peki, bizim yıldızımız Güneş büyük kütleli bir yıldız olsaydı, Dünya’ya ne olurdu?

Şu an, Güneş ya yaşamının son evrelerinde olurdu, ya da çoktan sönmüş olurdu. Yani yine yeryüzünde yaşam mümkün olmazdı.


Şekil 1: Yıldızın içe yönelten kütle çekimi ile dışa doğru olan basıncı arasında çok hassas bir denge vardır. Yıldız bu denge sayesinde varlığını sürdürür.

 

Gezegenimsi Bulutsulardan Korunan Dünya

Küçük kütleli yıldızlar yaşamlarının sonunda arkalarında, bilim adamlarının gezegenimsi bulutsu adını verdikleri özel oluşumlar bırakırlar (Bakınız: şekil 2). Başlangıç kütleleri 8 Güneş kütlesinden az olanlar, hayatlarına gezegenimsi bulutsu püskürterek son verirler.

Gökyüzünde görülen gezegenimsi bulutsuların çoğu yaklaşık 10 milyon yaşındadır ve ortalama saatte 60.000 ile 120.000 km’lik bir hızla hareket ederek yıldızlararası ortama doğru sürüklenirler. Sürekli hareket halinde olmalarına karşın evrendeki kusursuz düzenin oluşumuna etkileri oldukça fazladır.

Bulutsular büyük bir hızla hareket ederek yer değiştirmelerine rağmen, milyarlarca yıldır Dünya’ya zarar vermeden, evrende kendileri için belirlenmiş bölgelerde varlıklarını sürdürürler. Bu, Dünya’nın her an üstün bir güç tarafından korunduğunun açık delilidir. Yüce Rabbimiz bu gerçeği şöyle haber vermiştir:

“Sonra, duman halinde olan göğe yöneldi; böylece ona ve yere dedi ki: “İsteyerek veya istemeyerek gelin.” İkisi de: “İsteyerek (itaat ederek) geldik” dediler. Böylece onları iki gün içinde yedi gök olarak tamamladı ve her bir göğe emrini vahyetti. Biz dünya göğünü de kandillerle süsleyip-donattık ve bir koruma (altına aldık). İşte bu, üstün ve güçlü olan, bilen (Allah)’ın takdiridir.” (Fussilet Suresi, 11-12)

Yıldız, kırmızı dev safhasındayken kütlesinin büyük bir bölümünü yoğun yıldız rüzgârlarıyla uzaya fırlatır. Belli bir süre sonra, merkezde çok sıcak bir yıldız olan beyaz cüce ve bunun etrafında oluşan bir bulutsu gezegenimsi bulutsuyu meydana getirir.

ezegenimsi bulutsuların çapları birkaç milyar kilometre ile birkaç ışık yılı arasında değişir (1 ışık yılı yaklaşık 9,46 trilyon kilometredir). Bu kadar muazzam büyüklüğe sahip olmalarına rağmen Dünya’mıza olan mesafeleri oldukça fazladır. Örneğin; NGC 3132 (Patlak Sekiz Bulutsusu), Dünya’mıza 2200 ışık yılı, IC 418 (Spirograph Bulutsusu)  3900 ışık yılı ve NGC 2440 bulutsusu 3200 ışık yılı uzaklıktadır.


Şekil 2: Hubble Uzay Teleskobu Tarafından Görüntülenen Üç Gezegenimsi Bulutsu. Solda IC 418 (Spirograph Bulutsusu), ortada NGC 2440 ve sağda NGC 3132 (Patlak Sekiz Bulutsusu).

Gökadamız’a saçılmış yüzlerce gezegenimsi bulutsu bulunmaktadır. Ortalama olarak her yıl Gökadamız’da bir tane gezegenimsi bulutsu oluşmaktadır.  Bu bulutsuların oluşumu sırasında uzaya saçılan milyarlarca ton ağırlığındaki gazlardan Dünya’mız her an korunmaktadır. Örneğin; Dünya’ya en yakın gezegenimsi bulutsu olan Helix Bulutsusu(NGC 7293), 650 ışık yılı uzaklıktadır ve 2,87 ışık yılı yarıçapıyla oldukça büyüktür (Bakınız: şekil 3).

Bu bulutsunun merkezinde çok sıcak ve yoğun bir beyaz cüce bulunmaktadır. Eğer bu beyaz cücenin Dünya’ya olan mesafesi daha az olsaydı, bulutsudan yayılan yoğun ultraviyole ışınlar ve gazlar yeryüzündeki yaşam yok ederdi. Allah, gezegenimsi bulutsuları bu kadar uzak mesafede var ettiği için ve bu mesafeyi her an sonsuz kudreti ile koruduğu için Dünya’ya zarar vermemektedirler.


Şekil 3: Büyük bir göze benzeyen Helix Bulutsusu’nun (NGC 7293) NASA tarafından 2014 yılında görüntülenmiş son fotoğrafı.

 

Beyaz Cücelerin Oluşumu

Küçük kütleli yıldızlar yaşamlarını bir beyaz cüce olarak sonlandırırlar. Yıldızın merkezi ile çevresinde hidrojen ve helyumun yandığı, oksijen ve karbonca zengin bir çekirdek oluştuğunda yıldız kararsız hale gelir ve genleşip büzülmeye başlar. Merkezdeki sıcak yıldızdan yayılan yoğun mor ötesi ışınlar çevredeki gazların sıcaklığını artırarak 50 000 yıl boyunca ışımalarını sağlayacaktır. Bu bulutsular, yıldızların hayatlarının son döneminde, kırmızı dev aşamasındayken dış katmanlarını fırlatıp atmalarıyla oluşur. Bu aşama, yıldızın bir ‘beyaz cüce’ olması sürecini başlatır. Gaz katmanı dışa doğru genişler ve birkaç bin yıl boyunca görülebilir. Yıldızdan geriye kalan artık, yüzey sıcaklığı yaklaşık 100.000 °C’ye kadar çıkabilen çok sıcak ve yoğun bir beyaz cücedir. Öyle ki beyaz cüceden alınan bir çay kaşığı madde birkaç filin ağırlığında olacaktır.

Bu genleşip büzülmeler ile yıldız, kütlesinin önemli bir bölümünü uzaya atar. Örneğin Güneş kütlesinin 3 katı büyüklüğündeki bir yıldız, Güneş kütlesinin 2 katı büyüklüğü kadar gazı çevreye püskürtür ve sonra yaydığı yoğun mor ötesi ışık nedeniyle parıldamalarına neden olur. Her an gerçekleşmekte olan, milyarlarca ton kütle saçılmasının evrendeki düzeni bozmaması, bizim yaşamımızı olumsuz etkilememesi, hatta yeni düzenler oluşturması elbette tesadüflerin eseri olamaz.


Şekil 4: Bir Yıldızın Yaşam Döngüsü

Beyaz cüceler Samanyolu’nda en çok bulunan yıldız türlerindendir. Gökbilimcilere göre, Güneş ve tüm küçük kütleli yıldızlar, yaşamlarının sonunda beyaz cüce olacaklardır. Beyaz cüceler zaman içinde sıcaklıklarını yavaş yavaş uzayın karanlığına yayarlar.

Beyaz cüceler çok küçüktür – örneğin Dünya ile aynı boyutlarda – ama yüzey sıcaklıkları 10.000 °C ile 50.000 °C arasındadır.  Isı ve ışık kaynağımız olan Güneş’in yerinde bir beyaz cüce olsaydı, yeryüzündeki yaşamı acaba nasıl etkilerdi?

Öncelikle yüksek çekim gücü sebebiyle tüm Güneş Sistemi’ndeki cisimleri, gezegenleri ve içinde yaşadığımız Dünya’yı kendine doğru çekerdi ve tüm sistem şu an ki hacminden milyonlarca kat daha küçük olurdu. Güneş’in yüzey sıcaklığı 6000 °C civarındayken, beyaz cücenin daha yüksek yüzey sıcaklığı sebebiyle tüm Dünya kavrulur ve yaşamımız sona ererdi.

Galaksimizdeki beyaz cüceler Dünya’mıza şimdikinden daha yakın olsaydı yine Dünya kavrularak yaşam son bulurdu.. Evrendeki canlı-cansız her şey gibi beyaz cüce olmuş yıldızlarda Allah’ın emri ile hareket etmektedir. Bir Kuran ayetinde Rabbimiz şöyle buyurmaktadır:

”Geceyi, gündüzü, güneşi ve ayı sizin emrinize verdi; yıldızlar da O’nun emriyle emre hazır kılınmıştır. Şüphesiz bunda, aklını kullanabilen bir topluluk için ayetler vardır.” (Nahl Suresi, 12)

Evrende gezegenler ve yıldızlar arasında çok büyük boşluklar (mesafe) bulunmaktadır. Eğer bu mesafe biraz daha yakın olsaydı ne olurdu? Bu soruya dünyaca ünlü Astrofizikçi Prof. George Greenstein şöyle cevap veriyor:

“Eğer yıldızlar birbirlerine biraz daha yakın olsalar, astrofizik çok da farklı olmazdı. Yıldızlarda, nebulalar (bulutsular)da ve diğer gök cisimlerinde süregiden temel fiziksel işlemlerde hiçbir değişim gerçekleşmezdi. Uzak bir noktadan bakıldığında, galaksimizin görünüşü de şimdikiyle aynı olurdu. Tek fark, gece çimler üzerine uzanıp da izlediğim gökyüzünde çok daha fazla sayıda yıldız bulunması olurdu. Ama pardon, evet; bir fark daha olurdu: Bu manzarayı seyredecek olan “ben” olmazdım… Uzaydaki bu devasa boşluk, bizim varlığımızın bir ön şartıdır.” (George Greenstein, The Symbiotic Universe, s. 21)

 

Güneş ‘Çift Yıldız’ Sistemine Sahip Olsaydı…

Gökyüzündeki yıldızların yaklaşık yarısı Güneş gibi yalnız başına değildir. Bazı yıldızlar birbirine çok yakın duran ve aralarındaki bir merkez etrafında dönen çiftler halinde bulunurlar.  Sirius ortak bir kütle merkezi çevresinde dönen çift yıldızlardan biridir. Gökyüzünde en parlak yıldız olarak görülen Sirius’un, bir beyaz cüce eşi vardır.


Şekil 5: Sirius ve Bir Beyaz Cüce; Gökyüzündeki en parlak yıldız olan Sirius aslında bir çift yıldızdır. Bu fotoğrafta Sirius’un beyaz cüce olan eşi görülebilmektedir.

Bazı çift yıldızların yörüngeleri, eşlerin birbirinden sürekli uzakta kalmasını sağlayacak ölçüde büyüktür. Bu tür yıldız sistemlerinde her yıldız, diğerinden en düşük düzeyde etkilenerek kendi yaşamını sürdürür.

Öte yandan bazı çift yıldızların yörüngeleri küçüktür ve eşler sürekli olarak birbirinin çok yakınındadır. Öyle yakın çift yıldızlar vardır ki ortak kütle merkezi çevresinde dönerken yıldızların yüzeyleri birbirine değer. Bu “yakın çift”lerde eşlerden birinin yaşam hızı diğerini önemli ölçüde etkiler. Örneğin yıldızların birinden diğerine büyük miktarlarda gaz akımı olabilir. Böyle yakın çift yıldızlarda “kütle transferi” olduğuna ilişkin ipuçları bulunmuştur.

Burada akla şöyle bir soru gelebilir. Güneş’in bir eşi olsaydı, bu, Dünya’daki yaşamı nasıl etkilerdi? Dünya’da yaşam olur muydu? Dünya nasıl bir yer olurdu?

Güneş çift yıldız sistemine sahip olsaydı, eşi olan yıldız ile beraber ortak bir kütle merkezi çevresinde dönecekti. Bu da Güneş’in mevcut yörüngesinin büyük ölçüde değişmesine sebep olacaktı. Bununla beraber dönme hızını da önemli ölçüde etkileyecekti. Güneş etrafında belli bir yörüngede dönen Dünya’mız da mevcut yörüngesinden çıkacak, dengesini kaybedecekti ve yeryüzünde yaşam son bulacaktı. Hatta tüm Güneş Sistemi’ndeki denge bozularak yok olacaktı.

Yüce Rabbimiz evrendeki en küçük yapıdan en büyük sistemlere kadar her şeyi bizim yaşamımıza en uygun olacak şekilde yaratmıştır ve her an kudreti altında tutmaktadır. Bu da Rabbimiz’in, ayetin ifadesiyle “en büyük kerem sahibi” olduğunun delillerinden biridir. Bir Kuran ayetinde Yüce Rabbimiz şöyle buyurmaktadır:

”Güneş’i ve Ay’ı hareketlerinde sürekli emrinize amade kılan, geceyi ve gündüzü de emrinize amade kılandır.” (İbrahim Suresi, 33)

Hiç yorum yok