Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Limiti

Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Limiti
5 dakika
645
  • Özgün
Tüm Reklamları Kapat

Yıldızlar herhangi bir kütle değerine sahip olamazlar. Bu nedenle yıldızlarda minimum ve maksimum kütle sınırları bulunmaktadır. Çoğunlukla bir yıldız olabilmek için gerekli minimum kütlenin var olması gerektiği bilinir. Çünkü kütle yetersizce kahverengi cüce veya gezegen hatta daha küçük gök cisimleri oluşmaktadır. Fakat aynı zamanda yıldızlarda maksimum kütle limiti de vardır.

Yıldızların yaşantısını, en temelde onların kütlelerinin belirlediğini biliyoruz. Kütle ne kadar fazla ise o kadar kısa bir ömür, kütle ne kadar az ise o kadar uzun bir ömür sürerler. Elbette bu durum, yakıtlarını ne kadar hızlı yaktıklarıyla alakalıdır ve bu da kütleyle doğrudan bağlantılıdır. Dolayısıyla yakıtı yakamayacak kadar az kütleye sahipse yıldız olamaz, çok fazla kütleye sahipse de şartlar biraz fazla ekstrem bir hal alır ve stabil bir yıldız olarak kalması zorlaşır.

Tüm Reklamları Kapat

Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Değerleri

Yıldızlarda Minimum Kütle Değeri

Yıldız olmanın temel koşulu olan çekirdekte bir nükleer füzyonun başlaması, belirli bir kütle değerinin üzerinde mümkündür. Temelde hidrostatik denge denkleminden yola çıkarak elde ettiğimiz Virial teoremi, bize kütle çekim ile termal enerji (ısısal enerji) arasındaki bağlantıyı verir. Virial teoreminin söylediği üzere, kütle çekimsel potansiyel enerjinin yarısı içerideki gazı ısıtmak üzere termal enerjiye dönüşür. Nükleer füzyon tepkimelerinin başlaması belirli bir sıcaklık değeri gerektirdiğinden, buradan açıkça görüyoruz ki nükleer füzyonu başlatmak için gerekli bir minimum kütle değeri vardır. Çünkü yıldızın ne kadar çökeceğini, dolayısıyla merkezinin ne kadar sıcak olacağını, onun başlangıç kütlesi belirler.

Nükleer tepkimeler sıcaklığa aşırı duyarlı olduğundan bizim belirlediğimiz bu minimum kütle değeri esasında bir kabule dayanır. Yıldız olarak kabul etmediğimiz kahverengi cüceler de merkezlerinde bir takım nükleer tepkimeler gerçekleştirebilir. Fakat kahverengi cücelerde nükleer tepkimelerin gerçekleşme olasılığı oldukça düşüktür, deyim yerindeyse cayır cayır yanmamaktadırlar. Bu sebeple minimum kütle değerinin hemen altında kahverengi cüceler yer alır.

Tüm Reklamları Kapat

Yıldız olmak için gerekli bu minimum kütle değeri 0.084 Güneş kütlesine eşittir. Yapılan bu teorik hesabı ilk olarak NGC 6397 küresel kümesi üzerinde yapılan gözlemler desteklemiştir. Ancak, eğer yıldızın oluştuğu bulutsu, hidrojen ve helyum haricindeki ağır elementler (demir, bakır, karbon, silisyum vs.) bakımından zengin ise, 0.075 Güneş kütlesi de bir yıldız olmak için yeterli hale gelebilir. Bir bulutsunun ağır elementler (astronomlar hidrojen ve helyum hariç tüm elementlere “metal” ya da "ağır element" der) açısından zengin kabul edilebilmesi için, o bulutsuyu oluşturan maddenin %2 veya %3’ünün bu elementlerden oluşuyor olması yeterlidir.5

Maksimum Kütle Değeri

Hidrostatik dengedeki bir yıldızda kütle çekim kuvveti ile basınç kuvveti birbirini dengelemiş durumdadır. Bu denge denkleminden görüyoruz ki, kütle ne kadar fazla ise basınç kuvveti de o kadar fazla olacaktır. Burada basınç kuvveti olarak ifade ettiğimiz kuvvet, temelde gaz ve ışıma (radyasyon) basıncının toplamı olarak ifade edilir. Gaz basıncı ve ışıma basıncı doğrudan sıcaklık ile ilişkilidir, fakat nükleer tepkimeler sıcaklığa daha duyarlı olduğundan ışıma basıncı sıcaklığa daha da duyarlıdır. Ayrıca kütle arttıkça, kütlenin daha büyük bir bölümü çekirdekte toplanacağından, tepkime olasılığı daha yüksektir. Pgaz T ve Pışıma T4. Yani sıcaklık 2 katına çıktığında gaz basıncı da 2 katına çıkar, fakat ışıma basıncı 16 katına çıkar.

Dolayısıyla kütlenin fazla olması sıcaklığı artıracak, bu da basıncın artmasına ve kütle çekimine karşı koymasına sebep olacaktır. Ne kadar fazla kütle eklenirse, ışıma basıncı da ona karşı ciddi miktarda artacağından, yıldız dışarıya doğru, içten gelen, daha büyük bir kuvvet uygulamaya başlar. Kütle çekime zıt yönlü ve daha büyük bir basınç kuvveti oluşması, yıldızı dağılma durumuyla yüz yüze getirir. Dolayısıyla yıldızın varlığını sürdürebilmesi için bir maksimum kütle değeri bulunmalıdır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Bu kütle değeri gerekli hesaplamalar yapıldığında 1.8 x 1032 kg ya da bir başka deyişle 90 Güneş kütlesi kadar bulunur. Bu bazı kaynaklarda yapılan hesaplamalar 120-150 Güneş kütlesine kadar çıkmaktadır. Fakat yapılan bu teorik hesapların aksine yapılmış gözlemlerde çok daha büyük kütleli yıldızlar gözlendi. Bugün bilinen en büyük kütleli yıldız R136a1 yıldızıdır ve 265 Güneş kütlesine sahiptir. Son zamanlarda yapılan bir çift yıldız gözleminde iki adet büyük kütleli yıldızın birleşmekte olduğunun görülmesi sonucunda, bu devasa kütleye sahip yıldızların çiftli sistemlerin birleşmesi sonucunda oluştuğu düşünülmeye başlandı.1


İleri Okuma ve Teorik Hesaplar

Minimum Kütle Değerinin Elde Edilmesi

Bir yıldız için minimum kütle değeri, en düşük sıcaklıkta gerçekleşen nükleer füzyon tepkimesi olan hidrojenin yanmasının sürdürülebilir olmadığı kütle limitidir.

Küçük ve soğuk gaz küreleri için toplam basınç, yukarıdaki şekilde üç ayrı basıncın toplamı olarak ifade edilir.

Hidrojenin füzyonu, 3 x 106 Kelvin sıcaklığın üzerinde sürdürülebilir olduğundan, yıldızlar için minimum kütle değeri Mmin=0.084 Güneş kütlesi olarak bulunur.2

Maksimum Kütle Değerinin Elde Edilmesi

Bir noktada radyasyon basıncı, gaz basıncı ile kıyaslanabilir hale gelir ve radyasyon basıncının çok artması, yıldızın dağılmayla yüzleşmesine sebep olur. Denge için gerekli koşulun 

Tüm Reklamları Kapat

olduğunu ele alacak olursak,

Kütle çekim ile gaz basıncı arasındaki dengeleyici durum 

olduğuna göre,

Buradan çözdüğümüzde,

Tüm Reklamları Kapat

Denklem şu noktada sadece doğa sabitlerine bağlı hale gelir ve sonuç hesaplandığında 90 Güneş kütlesi olarak bulunur. Fakat yüzlerce hatta binlerce Güneş kütlesine sahip model hesaplamaları da bulunmaktadır.2


Hazırlayan: Ögetay Kayalı

Referanslar

1. MY Camelopardalis, a very massive merger progenitor
<https://arxiv.org/abs/1410.5575>

Tüm Reklamları Kapat

Agora Bilim Pazarı
  • Dış Sitelerde Paylaş

2. K. S. De Boer & W. Seggewiss, Stars and Stellar Evolution, Stellar Structure, p. 90-91

3. Paul R. Woodward, Theoretical Models of Stars Formation,
<http://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.aa.16.090178.003011>

4. <http://hypertextbook.com/facts/2001/KellyMaurelus.shtml>

5. Gilles Chabrier & Isabelle Baraffe, Structure and Evolution of Low-Mass Stars
<https://arxiv.org/pdf/astro-ph/9704118v1.pdf>

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
0
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 28/03/2024 11:43:07 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12934

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Hızlı
Gezegen
Egzersiz
Yangın
Kuantum Fiziği
Diyet
Mavi
Antibiyotik
Balina
Evrim Tarihi
Genetik Değişim
İngiltere
Şiddet
Tür
Türlerin Kökeni
Hayatta Kalma
Gebelik
Doğal
Biyocoğrafya
Radyoaktif
Oyun
Astrofizik
Buz
İyi
Damar
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
Ö. Kayalı. Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Limiti. (4 Şubat 2021). Alındığı Tarih: 28 Mart 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/12934
Kayalı, Ö. (2021, February 04). Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Limiti. Evrim Ağacı. Retrieved March 28, 2024. from https://evrimagaci.org/s/12934
Ö. Kayalı. “Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Limiti.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, 04 Feb. 2021, https://evrimagaci.org/s/12934.
Kayalı, Ögetay. “Yıldızlarda Minimum ve Maksimum Kütle Limiti.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, February 04, 2021. https://evrimagaci.org/s/12934.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close