Yıldızlar da insanlar gibi doğar, yaşar ve ölürler. Güneşimiz de bize en yakın yıldızdır. Yıldızlar kütle olarak Güneşimizin 0.1-

Yıldızlar da insanlar gibi doğar, yaşar ve ölürler. Güneşimiz de bize en yakın yıldızdır. Yıldızlar kütle olarak Güneşimizin 0.1-100 katı ağırlığında olabilirler. Kütlesi 20-50 kat olanlar, hızlı yaşarlar ve birkaç milyon yılda yakıtlarını tüketirler. 1 Güneş kütlesindeki bir yıldız ise 10 milyar yıl yaşamını sürdürebilir. Güneş’ten küçük yıldızlar ise daha uzun yaşarlar.



Son zamanlarda yapılan çalışmalarla iki çeşit yıldız ölümü tespit edilmiştir: ani patlamalı ölüm ve yavaş ölüm. Çok büyük ağırlığı olan yıldızlar, yani doğum ağırlığı bizim güneşimizin 8 katı kadar olanlar, merkezlerindeki nükleer yakıt bitince, ani patlama ile süpernova Tip II’ye dönüşürler. Genç yıldızlara göre bu süreç, birkaç milyon yıl kadar hızlıdır. Bu nedenle yıldızlararası ortamdaki metallerin çoğu (Oksijen-16 ve Magnezyum-24) ağır, kısa yaşam süreli yıldızlardan köken alır. Bu, ölümden ziyade, aslında bir “değişim-dönüşümdür”. Bizim Güneşimiz gibi orta dereceli yıldızlar ise, son zamanlarını ölüm sancıları ile geçirirler. Önce ateşli bir hastalığa tutulurcasına yanarlar, ardından üşüyerek soğuk ölüme giderler. Ama her durumda, bir yıldızın ölümü yeni doğuş ve oluşların kaynağıdır. İkili bir yıldız sisteminde ise biri “beyaz cüce” olurken, eşi Tip Ia süpernova patlaması (çoğunlukla Demir- 56, 56Fe kaynaklık ederek) ile son bulur.



Yıldızların dış tabakalarındaki kimyasal şekil, doğumundan itibaren genelde korunur. Yıldızların ışıklarının spektral incelenmesi parmak izlerine bakmak gibidir. Bu inceleme ile farklı kimyasal elementlerin miktarları tespit edilebilir ve geçmişinde neler yaşadığı açığa çıkarılır. Yıldızlar, galaksilerden gelen görünür ışığın kaynağı olmasının yanı sıra, birçok kimyasal elementin meydana geldiği yerlerdir. Bugünkü bilgilerimize göre hidrojen, döteryum, helyum ve lityum büyük patlama esnasında oluşmuştur. Bunların dışındaki elementlerin tamamı yıldızların içinde üretilmiştir.



Modern simya olan “nükleer füzyon”, elementlerin birbirlerine dönüşmesini sağlayarak yıldızların ve Güneşimizin enerji kaynağını oluşturur. Yaklaşık 150 milyon kilometre uzakta bir nükleer füzyon kaynağımız vardır. Evrende en bol bulunan hidrojen, Güneş’te de en yüksek oranda bulunan elementtir: Güneş’in merkezinde, sıcaklık ve basınç altında yavaş yavaş helyuma dönüşür. Bir helyum atomunun kütlesi dört hidrojen atomunun toplam kütlesinden yüzde 0.7 daha küçüktür. Bu enerji farkı saf enerji olarak, gama ışınları, nötrino, pozitron ve bu parçacıkların kinetik enerjileri olarak ortama yayılır. Meşhur E=mxc2 denklemine göre (c: ışık hızı, m: kütle), madde gram başına enerjiye dönüşebilir. Ama yıldızlar bir sivrisinekten daha karmaşık olmadıklarından, enerji verimlilikleri de düşüktür: Yüzde 0.7 ile nükleer füzyon verimliliği. Bu da Güneşimizin enerji deposunun çekirdek kütlesinin yüzde 0.7’si kadar olduğu anlamına gelir. Bu nedenle Güneşimizin enerji deposunun, E=0.0007xmxc2 olduğu anlaşılabilir. Bu değerde 1.4x1051 erge eşittir. Buradan çıkan sonuç: Güneşimizin 10 milyar yıllık bir ömrü olduğu, şu ana kadar bunun yarısını yaşadığı ve geride 5 milyar yıllık bir sürenin kaldığıdır.



Ancak, kalan 5 milyar yıllık ömründe sürekli olarak hidrojeni yakıt olarak kullanmayacaktır. Hidrojen tükendiğinde merkez kısım büzülür ve sıcaklık daha da artar. Bu artan sıcaklık ve basınç ile daha önce hidrojenden oluşmuş helyum çekirdekleri helyum füzyonu başlatır. İki helyum çekirdeği kaynaşarak berilyum elementi ortaya çıkar. Berilyum bir helyum çekirdeği ile de birleşerek, karbon- 12 izotopu oluştururlar (vücutlarımızdaki karbon milyarlarca yıl önce yok olan yıldızlarda nükleer füzyonla üretilmiştir). Bu dönüşümler sırasında ise enerji açığa çıkar. Çekirdekteki helyum yanmaya başlayınca, kabuk da fazla ısınır, dış zarf genişlemeye başar. Yıldızın dış katmanları balon gibi şişer ve “kırmızı dev”e dönüşür. Dış katmanlar genişlerken aynı zamanda da soğur. Bir yıldızın ışıma gücü yüzey sıcaklığının dördüncü kuvveti ile (T4) ve yarı çapının karesi ile doğru orantılıdır. Yıldızın yüzeyi kırmızı dev olarak büyürken toplam enerjisi ve ışıma gücü sabit kalacağından, etkili sıcaklığı düşer.



devam edecek...