Bir yıldızın hayat döngüsü

Bir yıldızın kütlesi, evrimini belirliyor

Güneş'imizin en az sekiz katı kütleye sahip olan yıldızlar, kabaca on milyonlarca yıl boyunca devasa bir yıldız olarak hayatlarını sürdürecek.

kadar az olması sürpriz değil. Bir pulsar, kütlesi Güneş'in 4 ila 8 katı olan büyük bir yıldızın yaşamının son aşamasıdır. Milyarlarca yıl, ancak Güneş’e göre daha kısa bir süre sonra, bu yıldız bir süpernova olarak patlayacak ve arkasında nötron yıldızı olarak bilinen yoğun, güçlü çekirdeğini bırakacaktır. Bir nötron yıldızı hızla dönerek kutuplarından uzaya madde salabilir ve radyasyon gönderebilir. Eğer Dünya’nın görüş alanındaysa, astronomlar pulsar olarak bilinen bu hızlı ışık parlamalarını yakalayabilirler.”

Bu yıldızlar son derece yoğundur. Eğer bir şekilde içlerinden bir çay kaşığı madde alabilseniz, ağırlığı bir milyar ton gelirdi. Bu yıldızlar çok yoğun oldukları için çok sıcaktırlar ve gama ışınları, X-ışınları, morötesi ışınlar şeklinde çok yüksek miktarda radyasyon salarlar. Bu ışınlar bir gezegen için sağlıklı değildir. Dünya sürekli olarak bu radyasyon seviyeleriyle bombardımana tutulmuş olsaydı, hayatın herhangi bir biçimde var olabilmesinin hiçbir yolu olmazdı.

Hollanda’daki Leiden Üniversitesi'nden

Dr. Alessandro Patruno ve İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi'nden Dr. Mihkel Kama tarafından yayınlanan bir araştırma, pulsarların etrafında yaşanabilir gezegenler olabileceğini belirtti. Bu iddiayı ortaya koymak için, bu astronomlar bir pulsarın etrafındaki teorik "yaşanabilir bölge"yi (suyun sıvı olarak var olabilmesi için bir gezegen ile pulsar arasında olması gereken mesafe) belirlediler.

Sonuçta, bir gezegenin burada hayatta kalmak için karşılaması gereken belirli bazı kriterler ortaya çıktı: Pulsar ile gezegen arasındaki maksimum mesafe

Dünya – Güneş mesafesinden fazla olmalı, gezegen bir süper-Dünya (kütlesi Dünya’mızın 1 ila 10 katı) olmalı ve atmosfer en derin okyanus tabanlarındaki koşullar kadar kalın olmalı. Atmosfer görece ince olsaydı, pulsar rüzgarları onu bin yıl içinde ortadan kaldırırdı, ki bu süre hayatın gelişmesi için yeterli bir zaman değil.

Bu gezegenlerin kökenleri bilinmiyor, ancak iki olası seçenek düşünülüyor. Birincisi, gezegenin, yıldızın doğumuyla hemen hemen aynı zamanda, süpernovadan önce, ilkel enkazdan oluşmuş olması ve süpernova patlamasından kurtulmasına yetecek kadar uzak olması. Madalyonun diğer yüzü ise, bu gezegenlerin, ikinci nesil bir gezegen gibi, pulsarı çevreleyen enkazdan oluştuğuna işaret ediyor.

2006'da bir araştırma ekibi, NASA'nın Spitzer Uzay Teleskobu'nu kullanarak

13.000 ışık yılı uzaklıkta, 4U 0142+61 adlı bir pulsar çevresinde ikinci nesil gezegenlerin oluştuğunu gösteren yeni kanıtlar ortaya çıkardı. Araştırmanın başında olan,

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Deepto Chakrabarty, "Gezegen oluşum sürecinin bu kadar evrensel görünmesi bizi şaşırttı.” diyor. "Pulsarlar muazzam miktarda yüksek enerjili ışınım yayıyorlar, ancak bu zorlu ortamda bile, genç yıldızların etrafında, gezegenlerin doğmakta olduğu disklere çok benzeyen bir disk gözlemledik.”

Peki ya bir gezegen pulsar onu zararlı radyasyonla bombardımana tutmadan önce kaçtıysa?

Bu, varsayımsal olarak mümkündür, çünkü kırmızı bir süper devin etrafındaki bir gezegen, süpernova patlamasında dışarı itilip "başıboş bir gezegen" haline gelebilir. Hatta Veras, "her yıldız için bir devasa başıboş gezegenden söz edilebileceğini” iddia ediyor.

Veras, "Bu olasılık astronomik literatürde derinlemesine değerlendirilmedi, bunun nedeni muhtemelen süpernovaların çok nadiren, galaksimizde yaklaşık her yüzyılda bir kez meydana gelmesi." diyor. Bu talihsiz bir durum çünkü daha fazla değerlendirme beklenmedik ortamlarda var olan gezegenler açısından oldukça açıklayıcı olacaktı. Uzayda bir yıldızın ışığı olmadan tespit edilemeyen soğuk, karanlık boşlukta gizlenmiş binlerce, hatta milyonlarca veya

milyarlarca gezegen olabileceğini düşünmek, çok ilgi çekici bir düşünce.

Bu başıboş gezegenler bir kez sistemden dışarı fırlatıldıktan sonra, uzayda dolaşmak dışında pek fazla seçenekleri kalmıyor.

Yeni bir yuva bulana kadar evrende hayalet gibi gezinirken, “hayalet” terimine tamamen farklı bir anlam getiriyorlar. Veras, "Simülasyonlar, gezegen sistemlerinin başıboş gezegenleri yakalayabildiğini gösteriyor, ancak bu süreç çok nadir ve birkaç faktöre bağlı" diyor. Bu, ölü yıldızların etrafındaki gezegenlerin başka bir sistemden gönderilen gezegenler olabileceği anlamına gelebilir, ancak yine de bu senaryoda hesaba katılması gereken pek çok bilinmeyen faktör bulunuyor. Bu kadar az veriyle kesin bir iddiada bulunmak mümkün değil.

Ölü yıldızlara bakarken bizim Güneş’imize ne olacağına dair düşüncelerin zihnimize gelmesi kaçınılmaz. Güneş’in hidrojen yakıtı azaldığında, dış katmanları şişecek. Veras, “Güneş Merkür'ü ve Venüs'ü yutacak. Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün hayatta kalacak, Dünya'nın kaderi ise belirsiz” diyor. “Asteroit kuşağı, Güneş'in bu evrimsel evresinde artan parlaklığı ve yüksek dolanma hızı nedeniyle yok olacak.”

Daha sonra, dış katman dışarı atılacak ve güzel bir gezegenimsi bulutsu oluşacak. Geriye kalan, Güneş’in orijinal kütlesinin yüzde 54'üne sahip bir beyaz cüce yıldız olacak. Geriye kalan bu yoğun çekirdek zamanla bir gezegen sisteminin ana yıldızı haline gelebilir. Maalesef bu şekilde ortaya çıkmış bir sistem henüz bulunmadı, ancak böyle bir oluşumun gerçekleşebileceğine dair son derece ikna edici kanıtlar keşfedildi.

Örneğin, Haziran 2015'te bir grup astronom, Spitzer’i kullanarak bir beyaz cüce sistemini gözlemledi ve orada

yoğun bir kızılötesi ışınım buldu.

Beyaz cücelerin yıldız ışığı saçan ve bu kızılötesi artışa neden olan, “kirlenmiş” beyaz cüceler olarak adlandırılmalarını sağlayan çevresel disklere sahip olabilecekleri biliniyor. Bununla birlikte, beyaz cüce PG 0010+280’in durumunda, bu kirlilikten bir gezegen oluşması ve yeni gezegenlerde gözlemlenen taze bir kızılötesi ışıltı yayıyor olması güçlü bir olasılık. Bu araştırma ekibinin bir üyesi, Hawaii'deki Gemini Gözlemevi'nde astronom asistanı olan Dr.

Siyi Xu “şimdiye kadar kızılötesi aşırılıkları olan yaklaşık 40 beyaz cüce tespit ettik ve bu kızılötesi ışınların beyaz cüceleri çevreleyen toz disklerinden geldiği yönünde bir görüş birliği mevcut. Tüm bu durumlarda beyaz cüce, yıldız çevresindeki toplanma diskinden malzeme toplar ve bunun imzası tayflarında görülür” diyor. “PG 0010+280, güçlü kızılötesi fazlalığı olan ancak kirlilik içermeyen tek istisna. Bu nedenle 2015 tarihli makalemizde, kızılötesi fazlalığının yıldızın kırmızı dev aşamasında çok fazla malzeme toplayıp yine sıcak hale gelen gençleşmiş bir gezegenden kaynaklandığı şeklinde bir iddia öne sürdük.”

Bunu tam olarak başaramayan yıldızlar da var. Oluşum sırasında Güneş'in seviyesine ulaşmaya yetecek kadar malzemeyi toplayamayan yıldızlar da bulunuyor ve bunlara kırmızı cüce adı veriliyor. Bu yıldızlar, Güneş’imizin kütlesinin kabaca yüzde 7,5 ile 50'si arasında ve sıcaklıkları ancak 3.500 dereceyi bulabiliyor. Bu da, Güneş'in etkin sıcaklığının kabaca yüzde 60'ı kadar.

Bu daha soğuk yıldızlar, Dünya'nın yakınlarında çok daha bol miktarda bulunuyor. Bilim insanları Dünya'ya en yakın 30 yıldızdan 20'sinin kırmızı cüce olduğunu tahmin ediyor. Sadece dört ışık yılı uzaklıkta bulunan, Dünya'ya en yakın yıldız olan Proxima Centauri, yaşanabilir bölgesinde kendi Dünya benzeri gezegeni olan M tipi bir