Yıldızlar Nasıl Işır

Sıtkı Çağdaş İnam

Prof. Dr. , Astrofizikçi

Yazar Hakkında

Başkent Üniversitesi, Öğretim Üyesi (Prof. Dr.) - Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Müdürü ve Mühendislik Fakültesi Dekan Yardımcısı. ODTÜ Fizik Bölümü'nde başlayan Fizik eğitimim sırasında Astrofizik alanına var olan merakım beni bugünkü çalışma alanlarıma taşıdı. Şu an birincil araştırma alanım yüksek enerji astrofiziği ve özellikle de X-ışını ışıması yapan nötron yıldızlarının gözlemsel özelliklerini anlamak üzerinedir. Çalışmalarımda yoğun bilgisayar kullanıyor olmamdan ve büyük miktarlarda gözlem verilerini analiz etme alışkanlığı edinmemden dolayı da hesaplamalı ve verilerin analizi ile yorumuna dayalı başka fizik ve mühendislik konularına da ilgim bulunmaktadır.


scinam@gmail.com


A+ A-

Yıldızlar çağlar boyu insanlığa ilham vermiştir. Eğer şehirlerden uzak ıssız bir yerde gökyüzüne bakma şansınız varsa pırıl pırıl parlayan ve hatta biraz daha dikkatle bakarsanız farklı renkleri olan yıldızların büyüsüne kapılmamanız mümkün değildir.

Bir yıldızın ışıyabilmesi için en temel şart kendi kütlesinden kaynaklanan içe doğru kütleçekim basıncına rağmen çökmeden dengede kalabilmesidir. Üstelik - başta kendi Güneş’imizden bildiğimiz gibi - bu denge sadece bir sürelik değil çok uzun bir süre devam etmeli ve bu esnada yıldız hemen hemen kararlı bir şekilde ışımasını sürdürebilmelidir.

 

İnsanoğlu, yıldızların ışımasını sağlayan denge mekanizmasını ancak kuantum mekaniğinin rehberliğiyle 1930’lara gelindiğinde anlamaya başlamıştır. Hans Bethe, bu yıllarda yıldızların önemli bir kısmının özeklerindeki (çekirdeklerindeki) yüksek sıcaklık ve basıncın, buradaki protonları (hidrojen çekirdeklerini) birbirleriyle birleştirmeye yetecek (füzyon tepkimesi oluşturacak) düzeyde olabildiğini göstermiştir.

 

Yıldızın nasıl işlediğini anlamak için özekte neler olduğunu bilmek tek başına yeterli değildir: Özekteki enerjinin yıldızın dış katmanlarına ve yüzeyine nasıl ulaştığını anlamak da çok önemlidir. Yıldızın iç yapısı ve yıldız atmosferlerinin yapısıyla ilgili çalışmalar astrofiziğin çok çalışılan konuları arasında yer almaya devam etmektedir.

 

Yıldızın iç yapısının ve atmosferinin anlaşılması aynı zamanda yıldızda gözlenen pek çok periyodik değişimi (zonklamalar, Güneş’teki 11 yıllık döngü benzeri periyodik değişimler vb.) açıklamamızı da sağlar. Bu değişimler bir yandan da doğrudan gözleme imkânımız bulunmayan yıldızın iç bölgeleri hakkında da bilgi sağlamamızı ve yıldızlarla ilgili kuramsal modellerimizi gözden geçirmemize imkân verir.

 

Yıldızların nasıl ışıdığının anlaşılması ve yıldız evrimi arasında çok yakın bir ilişki vardır. Bir yıldızın nasıl doğduğunu, yaşamını sürdürdüğünü ve yaşamını sonlandırdığını anlamadan şu an gördüğümüz çok farklı fiziksel niteliklere sahip yıldızların nasıl kararlı olarak ışımasını sürdürebildiğini anlayabilmemiz mümkün olmaz. Yıldızların ışımasını anlamanın yolu “yıldız evrimi” adını verdiğimiz yap bozun parçalarını bir araya getirmekten geçer.

 

Yıldız evrimini bir yap boza benzetmek çok isabetli bir tespittir: Tek bir yıldızın ömrü milyonlarca, milyarlarca ve hatta on milyarlarca yıl sürebilir. Dolayısıyla bir insanın hatta toplu olarak insanlığın tek bir yıldızın doğumundan ölümüne kadar geçen tüm süreci takip etmesi mümkün değildir. Bunun yerine, bilim insanları yıldızların ışımasıyla ilgili kuramsal bilgilerini çok farklı türdeki yıldızları inceleyerek sınar ve geliştirirler. Bu yıldızların kimisi küçük kütleli, kimisi büyük kütleli; kimisi daha soğuk kimisi daha sıcak; kimisi daha genç kimisi daha yaşlı; kimisi tek yıldızken kimisi ise çift yıldız sisteminde yer alır. Bunların hepsi farklı başlangıç koşullarıyla yollarına başlamış ve şu an yıldız evriminin farklı basamaklarında yer alan yıldızlardır. Böylece yapbozun parçaları yavaş yavaş yerine oturur.
 

Adeta fizik ve astronominin ortak laboratuvarı olan yıldızların ışımasını anlamak yıldızların nasıl doğduğunu, yaşadığını ve öldüğünü anlamakla aynı şeydir. Evrende hidrojen ve helyum dışında kalan neredeyse tüm elementlerin kaynağı olan yıldızları anlamak aynı zamanda varlığımızın kökenine yapılan bir yolculuğa çıkmaktır...

11-06-2020