Yıldızlar Hakkında Geniş Bilgi

'Uzay ve Gökyüzü' forumunda Siraç tarafından 7 Kasım 2008 tarihinde açılan konu

  1. Siraç

    Siraç Site Yetkilisi Admin Editör

    Sponsorlu Bağlantılar
    Yıldızlar Hakkında Geniş Bilgi konusu
    Yıldızlar Hakkında Geniş Bilgi

    1 milyar 392 milyon kilometrelik çapıyla Güneşimiz aslına bakarsanız küçük sayılabilecek bir yıldızdır. 100.000 ışıklıyılı (yaklaşık 1 000 000 000 000 000 000 km) çapındaki Samanyolu Galaksisi'nin merkezine 26.000 ışıkyılı uzaklıkta Sagittarius (Yay) Kolu'nun bir parçası olan Orion Kolu'nda bulunur. Aslında bu kozmik görüntü insanlık için büyük bir anlam içermektedir. Dev bir galaksi kümesi olan Virgo (Başak) kümesine komşu, küçük bir galaksi grubundaki (Lokal Grup) ikinci büyük galaksinin dış kesimlerinde, ana kolun dışındaki sıradan bir yıldızın iç yörüngelerindeki küçük bir gezegende yaşam sürmekteyiz. Bu kozmik fotoğraf bize evren içinde küçükcük olmamız bir yana son derece de önemsiz bir konuma sahip olduğumuzu gösteriyor. Şöyle bir örnek yerinde olabilir. Yeryüzü uzaysa bir kum tanesi de Dünya'dır. Bu örnek bile uzayın muhteşem boyutlarının yanına bile yaklaşamaz. Uzay çok, çok ama çok büyüktür. İnsanların genel kanısı mikro boyuttan makroya gidildikçe boşluğun maddeye olan oranının arttığıdır. Oysa gerçek tam tersidir. Göreceli olarak en büyük boşluklar atom altındadır. Bir gezegen sistemindeki boşluklar atom altına göre çok daha seyrektir. Yani madde ile doludur. Ölçeği büyütüp galaksiler arasına gidersek maddenin sıklığı çok daha artar. Mesela 160.000 ışıkyılı çapındaki Andromeda Galaksisi, Samanyolu'na çapının 20 katı uzaklıktadır. Aynı oranı gezegenler için kursak örneğin bize en yakın gezegen olan Venüs bile en yakın konumda Dünya'nın çapının 3300 katı uzaklıktadır. Ölçeği biraz daha büyütüp galaksi kümelerine bakarsak madde sıklığı oranının boşluğu geçtiğini görürürüz. Yani uzaya dışardan bakabilseydik tek göreceğimiz şey bir ışık topu olacaktı.


    [​IMG]


    Güneş'e geri dönelim... Bize ortalama 149 milyon kilometre uzaklıktaki Güneş 332 946 Dünya ağırlığında ve 109 Dünya çapındadır. Saniyede 217 km hızla galaksi çekirdeğinin çevresinde döner ve bir turunu 225 milyon yılda tamamlar.


    [​IMG]


    Hertzsprung-Russell diyagramı denilen üstteki şemada yıldızlar parlaklık-yüzey sıcaklığı boyutlarında konumlandırılmış. Yıldızların tayf (ışık rengi) ve boyutları da gösterilmiş. Güneş, Main Sequence diye gösterilen ana kolun ortalarında bulunur. Tayfı G rengiyle gösterilir yani sarı. Yıldız tayfları şöyledir; O (yoğun mavi), B (mavi), A (mavi-beyaz), F (beyaz), G (sarı), K (turuncu), M (kırmızı). Yıldızların sıcaklıkları ve ışıma güçleri maviden kırmızıya gidildikçe düşer. Yani Güneş 5315'lik yüzey sıcaklığıyla pek sıcak bir yıldız sayılmaz. 60.000 C yüzey sıcaklığına ulaşan yıldızlar vardır. Başımızı kaldırdığımızda gördüğümüz çoğu yıldız A sınıfına dahildir, yani yüzey sıcaklıkları Güneş'in iki katıdır. Üstelik gördüğümüz yıldızların %99.999'u Güneş'ten büyüktür. Aralarından bazıları yüzlerce Güneş büyüklüğündedir. En büyüklerinden biri olan VY Canis Majoris'e 14 milyon Güneş sığdırılabilir. Güneş'in yerinde olsaydı Satürn bile bu yıldızın içinde kalırdı.

    Yıldızlar gücünü nükleosentezle üretir yani nükleer füzyonla. Bilinen en güçlü enerji kaynağı da budur. Yıldızlar maddenin 4. hali (katı-sıvı-gaz dışındaki diğer hal) olan plazmadan oluşmuştur. Plazma iyonize olmuş gazdır. Elektronlar atom çekirdeklerinden kopup, çekirdek ve elektronlar sıkışık bir şekilde yüzerler. Yıldızların füzyon yapmalarındaki sırrı muazzam kütleleridir. En basit füzyon olan hidrojenleri birleştirerek helyum üretme işlemi bile 4 milyon Kelvin'lik (Kelvin = Celcius - 273) çekirdek sıcaklığı gerektirir. Güneş'in çekirdek sıcaklığı 13 milyon Kelvin'dir ve çok daha ileri füzyonları gerçekleştirebilir. Bilinen tüm elementler füzyonla oluşmuştur. Bunların bazılarını üretmeye Güneş'in ağırlığı yani dolayısıyla çekirdek sıcaklığı yeterli değildir. Örneğin Silikon - Sülfür - Argon - Kalsiyum - Titanyum - Krom - Demir - Nikel zinciri için 3 milyar Kelvinlik çekirdek sıcaklığı gerekir.


    [​IMG]


    Lagün Bulutsusu (M8)... Nebulalara yıldız fabrikası yakıştırması yapılır.
    Tüm yıldızlar yaşamlarının en başında evrenin yapıtaşı olan nebulaların (bulutsu) yoğunlaşmasıyla oluşmuştur. Periyodik tabloda sıraladığımız elementleri hidrojenden ve birbirlerinden füzyon ederek oluşturmuşlardır. Dünya'daki tüm madde Güneş'ten önceki Güneş'in kalıntılarıdır. Güneşimiz 3. kuşaktır. Yıldızların füzyon işleminde demirin üretilmesi kritik bir aşamanın başlamasına sebep olur. Bu aşamadan sonra füzyon sonucu elde edilen enerji düşmeye başlar. Dengenin bir tarafında içe doğru olan kütle çekimi ve diğer tarafında da dışa doğru olan füzyon enerjisi vardır. Demir bu yüzden çok kritik bir sürecin başlaması demektir çünkü füzyon sonucu oluşan maddenin kütle çekim gücü füzyon sonucu oluşan enerjiye baskın gelmeye başlar. Füzyon sonucu oluşan enerji çekirdekteki ağır elementlerin yoğunluğunun oluşturduğu gravitasyonu karşılayamaz hale gelince de evrende yaşanan en hayret verici olay gerçekleşir. Bu olayda yıldız kendi yerçekimi altında çökmeye başlayınca çekirdek bu gücü yansıtır ve süpernova patlaması gerçekleşir. Süpernova aşamasında normal bir yıldızın üretemediği kurşundan ağır elementler oluşur. Süpernova Güneş'in 10 milyar yılda uzaya salabileceği bir enerjiyi birkaç haftalık bir süreçte yayar. Bu rakam muazzam bir enerji demektir, süpernovalar bazen tüm bir galaksiden daha fazla ışık saçarlar. Süpernovalardan geriye üç şey kalır; beyaz cüce, nötron yıldızı ve karadelik. Üçünden hangisi olacağı yıldızın sınıfı ve ağırlığına bağlıdır. Kabaca sırasıyla 1.44-2 Güneş ağırlığı aralığında beyaz cüce, 2-5'de nötron yıldızı ve 5'in üstünde de kara delik meydana gelir. Beyaz cüce füzyon yapmayan bir yıldızdır. Süpernovadan kalan çoğu madde beyaz cüce olarak çöker ve çok yoğun ve ağırdır. Güneş'in yoğunluğunun 1 000 000 katı... Çoğu Dünya kadardır ama 1.5 Güneş ağırlığındadır. Sahip olduğu yüksek enerjiyi ışıyarak uzaya yayar ve giderek soğur ve söner. Bir beyaz cücenin füzyon yapmadan, yani enerji üretmeden bu şekilde enerji yayması 10 milyar yılı bulabilir. Diğer bir ihtimal olan nötron yıldızı ise bambaşka bir cisimdir. 10 ila 20 km çapında ve 1.35 ila 2.1 Güneş ağırlığındadır. Bir çaykaşığı nötron yıldızı 1 milyar ton gelebilir. Bu yoğunluk şöyle oluşmuştur. 2 Güneş ağırlığındaki yıldızın süpernova olarak patlamasından sonra çekirdeği çöker. Çöktükçe yerçekimi artar ve daha fazla çökmeye başlar. Ta ki nötron yıldızı oluşana dek. Çöküntü atom altı düzeyde yoğunlaşmaya yol açar. Elektronlar atom çekirdeğine yaklaşır ve protonla birleşerek nötrona dönüşür. Böylece tüm yıldız dev bir nötron yığını haline gelir. Nötron yıldızları oluştukları anda kendi çevrelerinde inanılmaz bir hızla dönerler; saniyede yaklaşık 10 milyar kez. Zamanla yavaşlayarak saniyede 1 kez dönmeye başlarlar. Hiç ışık yaymazlar, sadece kutuplarından x-ışınları yayarlar. Bir x-ışını teleskobunda nötron yıldızı her saniye göz kırpar. Üçüncü ihtimal olan kara delikler ise insanlık için büyük bir soru işaretidir. Çöküntünün boyutları atom altındaki enerji seviyelerinin de kırılmasına yani tüm madde parçalarının eşik düzeyini geçmesine varınca küçük bir ölçekte maddenin bilinen tüm yapıtaşları yok olur. Öyle yoğundurlar ve yüksek bir yer çekimine sahiptirler ki ışık dahi kara delikler tarafından yutulur. Bu yüzden hiçbir dalga boyunda ışık yaymazlar. Sadece yuttukları gazların ısıyarak ışımasıyla farkedilebilirler. Kara deliklerin yüksek yer çekimi uzayı büker, yani boşluğun koordinatları kara delik çevresinde çöküntüye uğrar. Bazı kara delikler katrilyonlarca Güneş ağırlığındadır. Bu boyutlardaki karadelikler galaksilerin çekirdeklerinde yer alır ve galaksilerin muazzam çekim güçlerinin ana kaynağıdır.


    [​IMG]

    Kedigözü Bulutsusu (NGC 6543) ve ortasındaki beyaz cüce.
    Her yıldızın bir hayat döngüsü vardır. Çoğu yıldız ortalama 10 milyar yıl yaşar. Bilinen en yaşlı yıldızlar 13 milyar yıldan yaşlıdır. Aşağıdaki şekil Güneş'in yaşamı gösteriyor:


    [​IMG]


    Güneş'in çekirdeğinde her saniye 1.2 milyar ton hidrojen helyuma çevirilir. Güneş'in çekirdeği öyle yoğundur ki, ışık bile burada hapsolur. Fotonlar bu yoğunluk içinde atomlara çarpa çarpa ancak 4 milyar yılda Güneş'in yüzeyine ulaşabilirler. Sonra 8 dakikada da Dünya'ya varırlar. Yani gördüğümüz ışık belki de Dünya'dan önce doğmuştur. Güneş hidrojen kaynağını tüketince kızıl deve dönüşecek (bugün Güneş'in %74'ü hidrojendir, rahat olabiliriz. [​IMG]) Güneş'in kızıl deve dönüşmesine en az 5 milyar yıl var. Alttaki resim Güneş'in şu anki ve kızıl dev hallerini karşılaştırıyor.


    [​IMG]


    Bu aşamada Dünya'nın yörüngesi Güneş'in içinde kalacak. Ama kızıl dev olmadan çok önce Güneş hafifçe turunculaşacak ve büyüyecek. Daha parlak ve daha soğuk bir yıldız olan yeni turuncu güneş de ömrünü doldurunca 10.000 kez daha parlak olan kızıl dev doğacak.
    Geceleri gördüğümüz tüm yıldızlar Samanyolu'nun bizim de üzerinde bulunduğumuz Yay Kolu'nun bir parçası olan Avcı (Orion) Kolu'nun küçük bir kesimindeki yıldızlardır. Samanyolu dediğimiz silik beyaz şerit ise bir tarafta Perseus Kolu, öbür tarafta da Kalkan-Güney Haçı Kolu'dur.


    [​IMG]

    Güneş'e en yakın yıldız Proxima Centauri, 39.9 trilyon km ya da 4.2 ışıkyılı uzaklıktadır. Ancak çıplak gözle görülmez. Çıplak gözle görünen en yakın yıldız ise Rigil Kentaurus'tur (ya da Alfa Centauri). Yıldızlar antik çağlar boyunca birçok medeniyet tarafından takımyıldızlar olarak parsellenmiştir. Günümüzde kabul edilen takımyıldızlar Mısırlı astronom Batlamyus'a dayanır.
    Yıldızların parlaklıkları kadir denilen ölçüyle derecelendirilir. Kadir logaritmik bir ölçektir. Parlaklık arttıkça kadir düşer. Güneş'in görünen kadiri -26.73, dolunayın -12.6, Venüs'ün en parlak konumunda -4.7, en parlak yıldız olan Sirius ise -1.47'dir. Şehir ışığından uzak, aysız gecelerde insan gözü 6. kadire kadar yıldızları seçebilir. Bir de mutlak kadir vardır. Yıldızların gerçek parlaklıkları mutlak kadirle derecelendirilir. Her yıldıza 10 parsek (yaklaşık 32 ışıkyılı) uzaklıktan baksaydık ne kadar parlak göreceğimizi ölçer. Güneş'in mutlak kadiri 4.8'dir. Kızıl dev Betelgüz'ün mutlak kadiri -5.14, mavi dev Rigel'in ise -6.7'dir. Kadir 1 sayı düşünce parlaklık 2,5 kez azalır. 1. kadirden bir yıldız 6. kadirden bir yıldızın yaklaşık 100 katı daha parlaktır. Güneş ise yaklaşık 450 000 dolunay parlaklığındadır. Yani tüm gökyüzü tıkabasa dolunayla dolu olsa bile gün ışığı oluşmaz.
    Bilinen en parlak yıldız -14.2 mutlak kadiriyle LBV-1806-20'dir. 150 Güneş ağırlığında olmasına rağmen 38 milyon Güneş parlaklığındadır. Güneş'in tüm bir yıl boyunca ürettiği enerjiyi sadece 5 saniyede üretir

    Gökyüzünün en parlak 20 yıldızı -- görünen kadiri -- uzaklığı -- takımyıldızı

    1. Sirius -1.47 / 8.6 ışıkyılı / Büyük Köpek
    2. Kanopus -0.72 / 310 / Karina
    3. Rigil Kentaurus -0.27 / 4.4 / Erboğa
    4. Arkturus -0.04 / 37 / Çoban
    5. Vega 0.03 / 25 / Çalgı
    6. Kapella 0.08 / 42 / Arabacı
    7. Rigel 0.12 / 770 / Avcı (Orion)
    8. Prokyon 0.34 / 11 / Küçük Köpek
    9. Aşernar 0.50 / 140 / Irmak
    10. Betelgüz 0.58 / 430 / Avcı
    11. Agena 0.60 / 530 / Erboğa
    12. Altair 0.77 / 17 / Kartal
    13. Aldebaran 0.85 / 65 / Boğa
    14. Başakçı (Spica) 1.04 / 260 / Başak
    15. Antares 1.09 / 600 / Akrep
    16. Polluks 1.15 / 34 / İkizler
    17. Fomalhaut 1.16 / 25 / Güney Balığı
    18. Deneb 1.25 / 3200 / Kuğu
    19. Bekruks 1.30 / 350 / Güney Haçı
    20. Regulus 1.35 / 77 / Aslan
     
  2. Eylül

    Eylül Site Yetkilisi Editör

    Paylaşım İçin Teşekkürler Emegine Saglık
     
  3. çok güzel yalnız biraz ağır konular
     
  4. bana daha ayrıntılı gerek
     

Bu Sayfayı Paylaş