EvrenAstronomi

Yıldız Nasıl Oluşur?

Yıldız nasıl oluşur sorusu uzun yıllar astronomların aklını kurcalamıştır. Öyle ki bugün yıldızların oluşumu, astrofiziğin önemli konularından biridir. Uzun zamanlardan beri çalışılan bu konu hakkında bugün oldukça derin bilgilere sahip durumdayız. Birçok olgu çalışılmış ve detaylandırılmış durumda. Hatta yıldızların sadece nasıl oluştuğunu değil, yapılarına göre zamanla nasıl evrimleşeceklerini de bilebiliyoruz.

Evrenin başlangıcında oluşan ve tüm evren boyunca yayılan devasa gaz ve toz bulutları, zaman geçtikçe çekimsel etkilerle ve çeşitli tedirginliklerle belirgin topaklanmalar haline gelmeye başlar. Bu topaklanmalar birbirlerine yakınlaşıp etkileşerek, birbirlerine bir tork uygular ve dönme hareketini artırırlar. Zaman ilerledikçe öbeklenmeler büyür ve galaksi, ardından da yıldızlar oluşmaya başlar (aslında önce galaksilerin mi yıldızların mı oluştuğu sorusu hala tartışmalı bir problemdir).

Yıldız Nasıl Oluşur?

Yıldızlar, yoğun gaz ve toz bulutlarının kendi kütle çekimleri altında çökmesiyle oluşur. Fakat her çökme yıldız oluşumuyla sonuçlanmaz. Aynı zamanda gezegenler ya da asteroidler gibi ufak gök cisimleri de bu yolla oluşur. Çökerek oluşan bu gök cisminin bir yıldız olabilmesi için, çekirdeğinde hidrojeni yakarak helyuma çevirecek sıcaklığı elde edebilmesi gerekir. Bu durum temelde cismin kütlesiyle alakalıdır.

Yıldızların oluşumunu, günümüzdeki haliyle ele almak bu yüzden daha basittir. Çünkü yıldızlar hala oluşup yok olmaktadır ve bu durum trilyonlarca yıl daha böyle devam edecektir. Şu anda galaksimiz Samanyolu içerisinde çeşitli yerlere dağılmış durumda gaz ve toz bulutları bulunmaktadır. Bunlar zaman içerisinde birbirlerine çekimsel etkiler uygulayıp, kendi çekimleri altında çökerek yıldızları oluşturabilir. Fakat aynı zamanda biliyoruz ki, ortamda atıl durumda bulunan bu gaz ve tozlar, herhangi bir tedirginlik etkisiyle, örneğin bir süpernovanın oluşturduğu şok dalgasıyla da kendi üzerine çökerek yıldızları oluşturabilirler.

Yıldızın Oluşma Süreci

Yıldızın oluşma süreci aslında temelde iki etkinin mücadelesine dayanır. Cisimlerin birbirlerine çekim uygulayacağı oldukça açıktır, fakat bu nereye kadar devam edebilir? Yıldızların oluşumu için kritik soru budur ve yıldız ile gezegenleri birbirinden ayıran fiziksel olayın temelini açıklar. Öncelikle yıldız nasıl oluşur sorusuna odaklanalım.

Devasa bir gaz ve toz bulutu aldığımızı düşünelim. Eğer bu gaz ve toz bulutu yıldız oluşturabilecek koşullara sahipse, yıldız oluşum bölgesi olarak adlandırılır ve kapak fotoğrafındaki gibi görünürler. Bu gaz ve toz bulutu (çoğunlukla hidrojenden oluşur) kendi çekimi altında çökerek, giderek küresel olmaya başlayan bir yapı oluşturur. Fakat gaz, giderek daha küçük bir hacme sıkışmaya başladığından sahip olduğu basınç ve sıcaklık giderek artar. Daha da çöktükçe basınç kuvveti, artık çekim üzerinde kayda değer bir etki bırakmaya başlar (çekime karşı koyar).

Gazın sıcaklığının artması, aynı zamanda bir ışıma da yapması demektir. Bu yüzden çekime karşı bir de ışıma basıncı ortaya çıkar. Yıldız çöktükçe, bir noktada çekim ile basınç kuvveti arasında bir denge yakalanır. Bu noktadan sonra cisim ne kendi üzerine çökmeye devam eder ne de genişleyerek dağılır. Bu duruma hidrostatik denge diyoruz.

güneş benzeri yıldız nasıl oluşur
Güneş benzeri bir yıldızın oluşum süreçleri (başka tipte farklılıklar olacaktır). Görsel referansı: <kids.frontiersin.org/article/10.3389/frym.2019.00092>

Aynı zamanda dönmenin de etkisiyle merkezdeki cismin etrafında bir disk oluşur. Bu diskte de aynı gaz ve toz materyali bulunmaktadır. Bunlar zamanlar, tıpkı Güneş sisteminin oluşumunda olduğu gibi, toplanarak gezegenleri oluşturabilir. Bazı durumlarda ise çift yıldız sistemleri oluşmaktadır. Yani Güneş sisteminde gördüğümüz bir yıldız ve etrafında gezegenler yer alması, her zaman geçerli bir senaryo değildir. Bazen iki farklı yıldız oluşarak, ortak kütle merkezi etrafında dolanabilirler. Böyle sistemlere çift yıldız sistemleri deriz.

Yıldız demediğimiz, cisim dediğimize dikkat edin. Çünkü yıldız olup olmadığına henüz karar vermedik! Bu cismin bir yıldız olabilmesi için, merkezindeki sıcaklık hidrojenin nükleer füzyonunu başlatabilecek kadar yüksek olmalıdır. Başka bir deyişle, bu cisme yıldız diyebilmemiz için en azından aktif olarak hidrojeni helyuma çevirebiliyor olmalıdır. Çünkü hidrojeni nükleer füzyonla döterona dönüştüren, fakat helyum üretmekte zorlanan, neredeyse yıldız diyebileceğimiz kahverengi cüceler de bulunur. Eğer merkezinde hiçbir nükleer reaksiyon başlatamadan hidrostatik dengeye gelmiş ise, artık bunlar gezegenleri ya da gezegen benzeri ufak yapıları oluşturur.

Yıldız nasıl oluşur, ne tür evrimsel süreçlerden geçer, nasıl bir yapıya sahiptir soruları hakkında daha detaylı açıklamalar ve işin fiziği hakkında bilgi için, yıldız astrofiziği serimize göz atmanızı öneriyoruz. Buraya tıklayarak, yazı dizilerimize ulaşabilirsiniz.


Hazırlayan: Ögetay Kayalı

Referanslar
1. De Boer, K. ., & Seggewiss, W. (2008). Stars and Stellar Evolution.
2. Afşar M., Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri, Solar System
3. Bozkurt Z., Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri, Stellar Interiors and Evolution
4. NASA, “How Do Stars Form and Evolve”, <https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/how-do-stars-form-and-evolve>

Kapak fotoğrafı: NASAESAHubble Space Telescope, J. Hester, P. Scowen (ASU)

Ögetay Kayalı

Rasyonalist kurucu, editör ve kıdemli yazar. NASA'nın APOD platformunda görevli olmak üzere, Michigan Tech. Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak Astrofizik üzerine doktora yapmaktadır. Ege Üni. Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümünden birincilikle mezun olduktan sonra bir yıl kozmoloji üzerine yüksek lisans, ardından bir yıl da İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Merkezinde Moleküler Biyoloji ve Genetik üzerine yüksek lisans yapmıştır.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button

Destek Ol!


Neden desteğinize ihtiyacımız var: Çünkü Rasyonalist'in tek destekçisi sizlersiniz.

Rasyonalist'in masraflarını karşılamak, gelişimini sağlamak, profesyonel ekipmanlara ulaşarak bunlarla sizlere daha iyi hizmetler verebilmek için desteğiniz gerekiyor.

 

Bağışta bulunmakla ilgili soru işaretlerinizi yanıtlayabilmek için, hakkımızda sayfamıza göz atmanızı öneriyoruz.