Samanyolu Galaksisi nedir?
Samanyolu Neden Çubuklu Sarmal Galaksi? - Kozan Demircan
Samanyolu çubuklu sarmal galaksi olup evrendeki galaksilerin dörtte üçü sarmal galaksidir. Peki sarmal galaksiler nasıl oluşuyor?
süpernova
Yıldızların uzaya yaydığı ısı, ışık ve estirdiği güneş rüzgarı yıldızlararası gaz ve toz bulutlarını ısıtıyor. Bu yüzden butsular kendi ağırlığıyla içe çöküp yeni yıldızlar oluşturmuyor. Oysa sarmal kollar gaz ve toz bulutlarını sıkıştırıyor. Aynı zamanda yıldızları birbirine yaklaştırarak <anchor>süpernova</anchor> patlamalarının yarattığı şok dalgalarının da atıl bulutsuları sıkıştırmasına yardım ediyor. Galaksiler son 10 milyar yılda daha çok bu süreçle yıldız üretiyor ve 10 milyar yıl daha buna devam edecek. Gerçi yoğunluk dalgası teorisi 1960’larda ortaya çıktı ama kanıtlar 2016’da geldi:
Demir Yıldızlar: Siyah Cüce Süpernovası Nedir? » Kozan Demircan
## Kozan Demircan

Menu

# Demir Yıldızlar: Siyah Cüce Süpernovası Nedir?

Demir-yıldızlar-siyah-cüce-süpernovası-nedirEvrendeki son kara delik 10100 yıl sonra buharlaşınca geriye sadece demir yıldızlar kalacak. Siyah cücelerin kalıntısı olan demir yıldızlar 1032000 yıl gibi akıl almaz bir süre sonra süpernova olarak patlayacak. Bugün yayınlanan yeni Starbasekozan videosunda İkizlerevi’nin gelecekte Tip II süpernova olarak nasıl patlayacağını gördük. Bu yazıda ise siyah cüce süpernovalarını göreceğiz. Peki siyah cüceler nedir ve nasıl oluşur? Siyah cüce süpernovaları neden evrenin son gününde patlayacak?

## Demir yıldızlar ve süpernovalar

Size iyi bir haberim var: Evren donarak değil patlayarak yok olacak. Evren Büyük Yırtılma senaryosunda olduğu gibi bir bütün halinde patlamayacak ama son kara delik 10100 yıl içinde buharlaştıktan sonra geriye kalan siyah cüceler süpernova halinde patlayarak evreni son kez aydınlatacak . Demir yıldızlar siyah cücelerden türüyor. Peki siyah cüceler nasıl oluşuyor? Size bir de ipucu vereyim: Siyah cüceler henüz oluşmadı ama onlara dönüşecek olan yıldız kalıntıları çoktan oluştu ve kararmayı bekliyor. 😮

Demir-yıldızlar-siyah-cüce-süpernovası-nedirBeyaz cüce soğuyarak siyah cüce oluyor.

## Evren nasıl yok olacak?

Klasik senaryoya göre evren sonsuza kadar genişleyecek. Tüm yıldızlar söndükten sonra nötron yıldızları rastgele kuantum salınımlarıyla kara deliklere dönüşecek ve evrendeki tüm kara delikler 10100 yıl sonra Hawking radyasyonuyla buharlaşarak yok olacak. Kara delik kaynaklı gama ışınları evrendeki son ışık olacak. O saatten sonra evren aşırı seyrek gaz ve toz bulutları, tek tük atomlar ve foton parçacıkları içeren çok soğuk, karanlık bir yer olacak. Buna ısıl ölüm diyoruz.

Yeni kıyamet senaryosunda ise durum farklı : 1032000 yıl sonra son demir yıldızların patlamasına ramak kalacak. Hiper yoğun kuantum kristallerinden oluşan demir yıldızlar o ana dek demir atomlarını saran elektronların birbirini itmesi sayesinde daha fazla çökerek kara deliğe dönüşmekten kurtulmuştu; çünkü elektromanyetik kuvvette eş yükler birbirini iter. Elektronlar da negatif yüklüdür ve birbirini iter.

Oysa demir yıldızların elektronları 1032000 yıldır azalıyor ve artık sona yaklaşıyoruz. Elektronların yok olmasıyla birlikte atom çekirdeklerini daha fazla sıkışmaktan alıkoyan etki ortadan kalkıyor. Demir yıldızlar süpernova halinde patlıyor ve uzaya demir atomlarıyla patlama sırasında oluşan ağır metalleri saçıyor. Geriye kalan demir çekirdek ise çökerek nötron yıldızı ya da kara deliğe dönüşüyor.

## Demir yıldızlar ve kara delikler

Kısacası günümüzden 1032000 yıl sonra bazı demir yıldızlar nötron yıldızı veya kara delik olacak. Bunlar da 1060 yılda buharlaşarak yok olacak ama süper kütleli kara deliğe dönüşerek ömrünü maksimum 10100 yıla uzatamayacak; çünkü uzay o sırada kara deliklerin birleşemeyeceği kadar genişlemiş olacak. Ayrıca evrendeki ilk kara deliklerin (ve bugünkü kara deliklerin) 1031900 yıl önce yok olmuş olacağını da unutmayalım fakat asıl sürpriz şu: Güneş de bir gün demir yıldız olacak! Nasıl mı?

dark sphere space 1350x2400 1Demir yıldız.

## Güneş ve demir yıldızlar

Güneşimiz yüzde 75 hidrojen, yüzde 20 helyum ve 7000 Dünya kütlesi kadar metal içeriyor ki Güneş kütlesine göre bu eser miktarda metal içerdiği anlamına geliyor. Öyleyse Güneş nasıl demir yıldıza, dev bir demir topuna dönüşebilir? Güneş elementleri altına dönüştüren efsanevi felsefe taşı değildir ama nükleer fizik bunu sağlayabilir.

Güneş 5 milyar yıl sonra nükleer yakıtını tüketerek sönmeye başlayacak ve kırmızı dev halinde büzülürken bu kez helyum yakmaya başlayacak (Güneş şu anda hidrojeni nükleer füzyon yoluyla kaynaştırarak helyuma dönüştürüyor). Helyum füzyonu ise karbon ve oksijen sentezleyecek. Kırmızı dev haline gelen Güneş 75 bin yıl içinde bir-iki kez büzülüp genişledikten sonra dış gaz katmanlarını uzaya üfleyerek sönecek.

1930’da fizikçi Subrahmanyan Chandrasekhar, SS Pilsna adlı yolcu gemisiyle İngiltere’ye gidiyordu. Cambridge Üniversitesi’ne doktora yapacak olan Chandrasekhar’ın yolda canı sıkılıyordu dersek yanılmış olmayız; çünkü seyahati sırasında nötron yıldızlarını keşfetmiştir. Sonuçta Cambridge’te tez danışmanı olacak Ralph Fowler, Güneş’in ömrünün sonunda beyaz cüceye dönüşeceğini göstermişti. Chandrasekhar da bazı beyaz cücelerin nötron yıldızına dönüşeceğini gösterecekti. Peki beyaz cüceler neden hemen çökerek kara delik olmaz?

## Demir yıldızlar ve beyaz cüce

Demir yıldızların 1032000 yıl boyunca kara delik olmaya direnmesiyle aynı sebeple! Beyaz cücenin merkezindeki karbon ve oksijen atomlarını saran elektronlar birbirini iterek maddenin daha fazla küçülüp sıkışmasına engel olur. Bu da beyaz cücenin yerçekiminin artarak onu kara deliğe dönüştürmesini önler. Buna dejenere basınç ve beyaz cüce çekirdeğindeki maddeye de dejenere madde denir. Çekirdekteki atomlar elektronları birbirine değecek kadar yakın dizilmiştir.

Oysa Fowler’ın yaptığı bir hata vardı: Güneş’ten en az 8 kat kütleli yıldızlar beyaz cüceye değil süpernova patlamasıyla nötron yıldızına dönüşecekti. Evet, beyaz cücenin içindeki dejenere plazma sıkışmaya direnir ama beyaz cüce çekirdeğinde yerçekimi o kadar yüksektir ki Einstein’ın özel görelilik teorisi devreye gider. Bu aşırı şartlarda elektronların kütlesi artar ki bu da 1,44 Güneş kütlesinden daha kütleli çekirdeklerin çökerek nötron yıldızına dönüşmesine izin verir.

Dünya boyunda olup kütlesi 1,44 Güneş kütlesinden büyük olan beyaz cüceler küçülerek nötron yıldızına dönüşecektir. Bu sırada merkezdeki elektronlar sıkışarak ezilir ve atom çekirdeklerindeki protonlarla çarpışarak onları nötrona dönüştürür. Nötronlar yan yana gelene dek sıkışır ve beyaz cücenin 20 km çapındaki bir nötron yıldızına dönüşmesini sağlar. Nitekim 10 km çapındaki bir nötron yıldızına 2,5 Güneş kütlesi sıkışmış olabilir! Çekirdek daha ağırsa iyice sıkışarak kara deliğe dönüşecektir. Nötron yıldızının kara delik olması için gereken çapa Chandrasekhar limiti deriz.

## Peki ya demir yıldızlar?

Beyaz cüce plazması 10 milyar yılda soğuyup katılaşarak tıpkı Dünya’nın aşırı basınç altındaki demir-nikel iç çekirdeği gibi kristalize olur. Çekirdek artık yan yana dizilmiş neredeyse kıpırtısız atomlar ve aralarında serbestçe yüzen elektronlardan oluşacaktır. Beyaz cüceler -270 derecelik uzay sıcaklığına erişene dek soğuyacak ama 101100 yıl sonra uzay daha soğuk, neredeyse mutlak sıfır kadar soğuk olacaktır. Ardından belirsizlik ilkesinden kaynaklanan kuantum salınımları devreye girer. Aşırı sıkışık ve yakın olan oksijen ile karbon çekirdekleri rastgele yan yana ışınlanıp birleşerek daha ağır atomlar oluşturur. Buna piknonükleer füzyon denir ve bu yolla beyaz cücedeki bütün atomlar demire dönüşür:

## Demir yıldızların doğumu ve ölümü

Bir beyaz cücenin ne sürede demir yıldıza dönüşeceği kütlesi ve kimyasal bileşimine bağlıdır ama Güneş’in dönüşeceği beyaz cücenin 101500 yılda demir yıldıza dönüşeceğini söyleyebiliriz. Oysa 10100 yıl sonra tüm nötron yıldızları kara deliğe dönüşmüş ve tüm kara delikler buharlaşmış olacaktır. Dahası Dünya, diğer gezegenler, uydular, asteroit, cüce gezegen ve kuyrukluyıldızlar dağılıp toz olacaktır.

Kısacası soğuyan beyaz cücelerden türeyen siyah cücelerin demire dönüşmesiyle oluşan demir yıldızlar uzak gelecekte ısıl ölümü çoktan gerçekleşmiş olan evrende her şeye rağmen oluşan son gökcisimleri olacaktır. Peki demir yıldızların kaderi nedir? 1032000 yıl sonra onlara ne olacak? İşte bunun cevabı fizikteki varsayımlarınıza bağlıdır:

1010^75 yıl sonra bütün siyah cüceler kara deliğe dönüşecek, yıldız kütleli ikinci kuşak kara delikler de 1060 yılda buharlaşarak yok olacaktır. İşte yeni evren yokoluş senaryosu burada devreye giriyor: Buna göre siyah cüceler demir yıldızlara dönüşecek ama bazı demir yıldızlar kara delik olmadan çok önce, kütlesine bağlı olarak 101000 ila 1032000 yıl içinde süpernova halinde patlayarak yok olacaktır. Nasıl olacağını görelim:

Demir-yıldızlar-siyah-cüce-süpernovası-nedirKara delikler buharlaşıyor.

## Zamanın sonundaki yıldızlar

Bildiğiniz gibi Chandrasekhar limiti bir siyah cücenin en çok 1,44 Güneş kütlesinde olacağını söyler ve evrendeki maddenin aşırı seyreleceği uzak gelecekte siyah cücelerin üstüne gaz çekerek veya yıldızlarla çarpışarak kütlesini artırması imkansızdır. Öte yandan siyah cüceler kuantum salınımları nedeniyle daha fazla çökmelerini engelleyen elektronlarını zamanla kaybedebilir.

Bunun için siyah cücelerin rastgele kuantum tünelleme ile demir yıldızlara nasıl dönüştüğünü görelim. Piknonükleer füzyon yoluyla iki silisyum çekirdeği birleşerek nikel oluşturur. Nikel çekirdeğindeki protonlardan biri pozitron yayarak nötrona dönüşür. Böylece nikel evrendeki en kararlı element olan demir 56’ya dönüşür. Öyle ki uzak gelecekte bütün atomlar demire dönüşecek.

Bunlardan geriye kara delik veya nötron yıldızları kalacaktır. Nötron yıldızları da zamanla kara deliğe dönüşecek ve ikinci kuşak kara delikler 1060 yılda buharlaşacaktır.

## Evrenin akıbeti

## Siyah cüceler

### Bunu beğen:

BeğenYükleniyor...

### İlgili

#### Yorum ekle

E-posta adresiniz yayınlanmayacak.Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Yorum*

İsim:*

Email Adresi:*

Website:

Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.

Δ

Ara

### Arşivler

ArşivlerAy seçin Temmuz 2024  (8) Haziran 2024  (9) Haziran 2023  (1) Aralık 2021  (3) Kasım 2021  (11) Ekim 2021  (13) Eylül 2021  (15) Ağustos 2021  (21) Temmuz 2021  (22) Haziran 2021  (17) Mayıs 2021  (21) Nisan 2021  (20) Mart 2021  (14) Şubat 2021  (16) Ocak 2021  (17) Aralık 2020  (16) Kasım 2020  (12) Ekim 2020  (14) Eylül 2020  (10) Ağustos 2020  (21) Temmuz 2020  (25) Haziran 2020  (16) Mayıs 2020  (9) Nisan 2020  (10) Mart 2020  (16) Şubat 2020  (7) Ocak 2020  (7) Aralık 2019  (11) Kasım 2019  (16) Ekim 2019  (15) Eylül 2019  (10) Ağustos 2019  (14) Temmuz 2019  (17) Haziran 2019  (21) Mayıs 2019  (13) Nisan 2019  (14) Mart 2019  (10) Şubat 2019  (6) Ocak 2019  (6) Aralık 2018  (4) Kasım 2018  (7) Ekim 2018  (13) Eylül 2018  (10) Ağustos 2018  (10) Temmuz 2018  (12) Haziran 2018  (21) Mayıs 2018  (18) Nisan 2018  (6) Mart 2018  (9) Şubat 2018  (7) Ocak 2018  (9) Aralık 2017  (5) Kasım 2017  (11) Ekim 2017  (8) Eylül 2017  (13) Ağustos 2017  (20) Temmuz 2017  (20) Haziran 2017  (16) Mayıs 2017  (19) Nisan 2017  (13) Mart 2017  (14) Şubat 2017  (17) Ocak 2017  (25) Aralık 2016  (17) Kasım 2016  (13) Ekim 2016  (19) Eylül 2016  (16) Ağustos 2016  (14) Temmuz 2016  (21) Haziran 2016  (21) Mayıs 2016  (17) Nisan 2016  (14) Mart 2016  (11) Şubat 2016  (17) Ocak 2016  (13) Aralık 2015  (21) Kasım 2015  (22) Ekim 2015  (22) Eylül 2015  (21) Ağustos 2015  (14) Temmuz 2015  (11) Haziran 2015  (15) Mayıs 2015  (8) Nisan 2015  (7) Mart 2015  (6) Şubat 2015  (4) Ocak 2015  (12) Aralık 2014  (8) Kasım 2014  (5) Ekim 2014  (11) Eylül 2014  (11) Ağustos 2014  (8) Temmuz 2014  (10) Haziran 2014  (14) Mayıs 2014  (8) Nisan 2014  (12) Mart 2014  (3) Şubat 2014  (12) Ocak 2014  (10) Aralık 2013  (7) Kasım 2013  (8) Ekim 2013  (11) Eylül 2013  (8) Ağustos 2013  (9) Temmuz 2013  (7) Haziran 2013  (7) Mayıs 2013  (13) Nisan 2013  (6) Mart 2013  (10) Şubat 2013  (12) Ocak 2013  (11) Aralık 2012  (17) Kasım 2012  (44) Ekim 2012  (55)

Yeni İçeriklerden Haberdar Olmak İçin

E-Mail:

%d