Bir yıldızın ne olduğunu ve ne olacağını ilk olarak kütlesi belirler. (1 M☉ = 1 Güneş kütlesi). Çok büyük kütleli yıldızlar (25-100 M☉) çok sıcak, parlak ve mavi olup, merkezindeki basınç yüksek olduğundan füzyon tepkimeleri hızlıdır ki yakıtını da hızlı tüketir. Küçük kütleli yıldızların ise (0,06-8 M☉) yaşam ömrü daha uzundur. Yıldızın merkezinde nükleer enerji üretimi biterse kütle çekimine direnen basınç kuvveti de sonlanır: “Küçük kütleli yıldızlarda yıldız merkeze doğru” çöker ve gezegenimsi bir buluta dönüşür, sonra gittikçe soğuyan bir beyaz cüceye dönüşür. “Büyük kütleli yıldızlarda ise yüksek enerji” çıkışı eşliğinde süpernova patlaması olur ki başlangıç kütle aralığı 8-25 M☉ ise nötron yıldızına, 25-100 M☉ ise bir kara deliğe dönüşür. “Yıldızlar ağırlıklı olarak hidrojen”, helyum ve çok az da ağır elementlerden oluşur.[1]
Yıldızlar arasında boşluk yoktur “yıldızlar arası ortam” (YAO) vardır ki burada durmadan yıldız ve gezegenler doğar ve galaksimizdeki tüm maddenin ∼%10’u buradadır. YAO’nun neredeyse tamamında hidrojen (bolluk oranı ∼%89) ve helyum (∼%9) bulunur. Yıldızların merkezinde üretilen karbon, oksijen, nitrojen gibi ağır elementler (∼%2) zamanla YAO’ya yaklaşır. Yıldızlar arası bulutta karbon, silikat gibi toz zerrecikleri vardır ki bu, bulut kütlesinin ∼%1’dir. Ayrıca bu bulutta su (H2O), karbonmonoksit (CO) ve karbondioksit (CO2) de bulunur.
YAO’daki (serbest, başıboş; H, He içeren) yayılma bulutları süpernova şok dalgalarıyla belli bir yerde kümeleşerek (elementçe zengin ve molekül de içeren) yoğun bulutlar hâlini alır. Bu şok dalgalarını odayı süpürüp tozları bir köşede toplayan süpürge olarak düşünebiliriz. Bu yoğun bulutlar kendi kütle çekimleri sayesinde çöker (yani belli noktalarda giderek yoğunlaşır): Bu sayede yıldızlar oluşur: Oluşan yıldızın etrafındaki toz zerrecikleri de çarpışıp giderek büyür ve gezegenler oluşur.[2]
Yıldızlar “ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan” bir plazma küresidir. Yıldızın kütlesi arttıkça yakıtını hızlı tüketeceğinden yaşam ömrü kısalır. En büyük yıldızların yaşam ortalaması yaklaşık 1 milyon yıldır, “en düşük olan kırmızı” cücelerin 10-100 milyar yıl arasıdır. “Büyük kütleli yıldızların süpernova” olarak patlayıp bir kara deliğe dönüşmesi binde bir ihtimaldir, eğer merkezdeki demir yığını sıkışıklığı fazla ise ‑çekimleri çok güçlü olan- nötron yıldızına dönüşür. Eğer bir yıldızın başlangıç kütlesi Güneş’inkinden 8 kat ve fazlası ise süpernova olarak patlar: 8 katından az ise gezegenimsi bulutsu püskürüğüne dönüşüp ondan “geriye demir ve karbon yığını” olarak “bir beyaz cüce kalır” ki bu da zamanla soğuyup “bir kara cüceye dönüşür”.
Süpernova veya iki galaksinin çarpışmasıyla yayılan şok dalgaları gaz ve toz bulutunun kütle çekim etkisiyle birçok yerde çökmesini tetikler ve bu bulut parçaları çökme (sıkışıp yoğunlaşarak küçülme) eşliğinde giderek ısınır ve her nokta bir yıldıza dönüşür. Yıldızlar arasındaki “gaz, toz, hidrojen, helyum ve” iyonize gazların bir arada bulunduğu bölgeye nebula (bulutsu) denir.[3]
Çökme şu şekilde olur. Çökme, moleküler bulutun daha yoğunluklu kısımlarında başlar. Moleküller birbiriyle çarpıştığında enerjileri artar: Yani bir yörüngede dolaşan elektron bir üst yörüngeye geçer, böylelikle enerjisi artar: Tekrar eski yerine dönen elektron çevreye bir kızılötesi ışık yayar ve bu ışığın bulutun dışına çıkmasıyla bu yoğunluklu bölgenin sıcaklığı azalır. Böylece “bulutun kendi iç basıncının kendi kütle çekimini” dengeleyememesiyle çökme başlar. Giderek artan yoğunlukta moleküllerin soğurduğu ışık dışarı kaçmakta zorlanır ve bu sayede bulutun iç kısımlarındaki sıcaklık da artar. Merkez sıcaklığı 2.000 kelvini geçtiğinde “hidrojen molekülleri (H2) hidrojen atomlarına” ayrışır, “sonra H ve He atomları iyonlaşır”: Böylelikle “bu ısınma aşaması bulutun” iç basıncı kütle çekimini “dengeleyene kadar devam eder”. Sonucunda da bir ön yıldız oluşur. Bu ön yıldız gittikçe ışıma yoluyla enerji kaybeder, küçülür ve ısınır. Sonrasında merkez sıcaklığı çekirdek tepkimelerini başlatacak düzeye geldiğinde nihayet bir yıldız oluşmuş olur.[4]
Kaynaklar
[1] Zeynep Çelik Orhan, “Güneş Benzeri Titreşim Yapan Yıldızların Yapısı ve Evrimi”, Ege Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı, Doktora Tezi, 2017, <https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi>, Erişim: 12 Ekim 2018, s. 1, 2 [kalıcı arşiv kaydı: https://web.archive.org/web/20181012092558/https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi (Arama özelliği, siteye gidiniz.)]. (YÖK Başkanlığı Ulusal Tez Merkezi, Tez No.: 479743) (Verilen linkten tez adını aratıp, tez numarasına tıklayıp, açılan linkte PDF sembolüne tıklayıp tezi indiriniz).
[2] Özgür Barış Etli, “Yıldız Oluşum Bölgelerinde Moleküler Dağılım”, Ege Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 2012, <https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi>, Erişim: 12 Ekim 2018, s. 5-7 [kalıcı arşiv kaydı: https://web.archive.org/web/20181012092558/https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi (Arama özelliği, siteye gidiniz.)]. (YÖK Başkanlığı Ulusal Tez Merkezi, Tez No.: 327263) (Verilen linkten tez adını aratıp, tez numarasına tıklayıp, açılan linkte PDF sembolüne tıklayıp tezi indiriniz).
Not, süpernova patlamalarından yayılan gama ışınlarının dalga boyları -aradaki mesafeye bağlı olarak- Dünya’ya gelene kadar uzadığı için bunlar daha düşük dalga boylarına dönüşüyor, ama Dünya’ya yakın bir süpernova patlaması olursa Dünya’daki neredeyse tüm canlılar -insanlar da dahil- aniden yok olacaktır -ölecektir- (Çünkü gama ışınları vücuttan geçerek DNA’yı parçalar.) (Yakınımızda patlayan bir süpernovayı tam o an farkedemeyiz, çünkü ışığının bize ulaşması lazım, ama gama ışınları ulaşınca da ölmüş oluruz.) (Elektromanyetik spektrumdaki tüm ışınlar aynı hızda, ışık hızında hareket eder.). (Kurzgesagt – In a Nutshell, “Death From Space – Gamma-Ray Bursts Explained”, <https://www.youtube.com/watch?v=RLykC1VN7NY>, Erişim: 28 Eylül 2022 [kalıcı arşiv kaydı: https://web.archive.org/web/20220925190708/https://www.youtube.com/watch?v=RLykC1VN7NY].)