Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Chandrasekhar Limiti: Neden Gezegenler De Yıldızlar Gibi Kendi Üzerlerine Çökmüyorlar?

Chandrasekhar Limiti: Neden Gezegenler De Yıldızlar Gibi Kendi Üzerlerine Çökmüyorlar? Chandra X-Ray Observatory
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Evren'de süregelen madde döngüsünün en büyük parçası yıldızlardır. Yıldızlar, ömürlerini doldurup yakıtlarını tükettiklerinde, kütleçekiminin etkisi altında "kendi içine çökme" denen bir süreçten geçerler ve süpernova adı verilen bir patlamayla malzemelerini etrafa saçarlar. Bu maddeler, süpernova patlaması sonucu oluşan yeni gök cisminin (yıldız, karadelik, vs.) etrafında oluşacak olan diğer gök cisimlerinin (başka yıldızlar, gezegenler, vs.) hammaddesini oluşturur. Bu durumda, sizi veya bizi oluşturan her bir atom, bu şekilde patlamış bir yıldızdan saçılan malzemelerdir! 

Peki ya gezegenler, örneğin Dünya ya da Jüpiter neden bu tip bir "kendi içine çökme" sürecinden geçmezler? 

Çünkü gezegenler, yıldızlara göre çok ama çok daha hafiftirler. Aslında "kendi içine çökme" olayı, yıldızlara özgü bir olay olmak zorunda değildir; zira kütleyle, dolayısıyla da kütleçekimi ile ilgilidir. Ancak Chandrasekhar Limiti olarak da bilinen, Güneş'imizin kütlesinin 1.4 katına (kabaca 2.784.488.001.602.417.000.000.000.000.000 kilogram veya 2.7 nonilyon kilogram) eşit olan bir limit, cisimlerin kendi içine çöküp çökmeyecek kadar bir kütleye sahip olup olmadıklarını belirlemekte kullanılmaktadır. Daha bilimsel tabiriyle ifade etmek gerekise, Chandrasekhar Limiti şöyle hesaplanır:

Mlimit=ω303π2(ℏcG)321(μemH)2\LARGE{M_\text{limit}=\frac{{\omega_3^0}\sqrt{3\pi}}{2}(\frac{\hbar{c}}{G})^{\frac{3}{2}}\frac{1}{(\mu_e{m_H})^2}}

Bu denklemde ℏ\hbar indirgenmiş Planck sabiti, cc ışık hızı, GG kütleçekim sabiti, μe\mu_e elektron başına ortalama moleküler ağırlık (bu, yıldızın kimyasal kompozisyonu ile belirlenir), mHm_H hidrojen atomunun kütlesi veω30≈2.018236\omega_3^0\approx{2.018236} (bu sabit, Lane-Emden denkleminin çözümünden gelir) olarak hesaplanır. Denklemde ℏcG\frac{\hbar{c}}{G} ifadesi Planck kütlesi olduğu için, Chandrasekhar Limiti de aşağıdaki ifadenin katları şeklindedir:

MPl3mH2\LARGE{\frac{M_{Pl}^3}{m_H^2}}

Tabii ki bu, kısmen basitleştirilmiş bir limittir ve gerçekte yapılan hesaplamalarda elektronlar ve çekirdek arasındaki elektrostatik etkileşimler ve sıfır olmayan sıcaklığın etkileri gibi faktörler de hesaba katılmak zorundadır.

Ama nihayetinde söyleyebileceğimiz şudur: Eğer ki bir cisim Chandrasekhar Limiti'nden daha düşük kütleye sahipse, "elektron bozulma basıncı" denen bir basınç, kütleçekiminden kaynaklı kendi içine çökme olayına karşı koyabilir. Bu nedenle Dünya ve hatta Jüpiter gibi "ufacık" gezegenlerin hiçbiri, hiçbir zaman kendi içlerine çökemeyeceklerdir. Zira Dünya, Güneş'in kütlesinin 0.000003 katına, Jüpiter ise Güneş'in kütlesinin 0.0009 katına eşittir.

Bu elektron bozunma basıncı nedir? Bu basınç, atomların etraflarında bulunan elektronlardan kaynaklanmaktadır. Yakıtı biten yıldızlar, daha fazla füzyon tepkimesi yapamayarak, devasa kütleyi oluşturan atomların birbirine "yapışma" eğilimini yenememeye başlar (normalde bir yıldızı belli bir büyüklükte sabitleyen şey, yıldızı "dışarı doğru iten" bu tepkimenin, "içe doğru çökmeye" zorlayan kütleçekimine karşı gelebilmesidir). Buna bağlı olarak yıldız kendi içine doğru çökmeye başlar. Yani yıldızı oluşturan atomlar arasındaki boşluklar hızla azalır. Ancak eğer ki yeterince kütle yoksa (ki o "yeterli kütle", Güneş'in 1.4 katı kadar bir kütledir), elektronların birbirini itme kuvveti, kütleçekimini yenmeye yetecek kadar güçlüdür. Bu nedenle cisim kendi içine çökemez!

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Hele ki yıldız Güneş'in 1.4 katı değil de, 3 katı veya daha iriyse, o zaman daha da ilginç bir şey olur. Güneş'in 1.4-3 katı arasında kütleye sahip cisimlerde, elektron bozunma basıncı aslında kütleçekimini yenmeye yetecek kadar güçlü değildir; ancak nötronların bu kadar yüksek kütlenin basıncı altında kalması sonucu atom çekirdeğinden kopması sonucu doğan kuvvet, kütleçekimini yenmeyi başarır. Ne zaman ki yıldızın kütlesi yaklaşık 3 Güneş kütlesinin ötesine geçer, işte o zaman kütleçekimi her türlü üstün gelmeyi başarır ve yıldız, kimi zaman bir karadeliğe dönüşecek biçimde kendi içine çöker.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 12
  • Muhteşem! 9
  • Bilim Budur! 7
  • İnanılmaz 5
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Umut Verici! 2
  • Güldürdü 1
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 29/10/2020 02:58:34 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/5001

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Yumurta
Nobel Ödülü
Tutarlılık
Doğa Gözlemleri
Ara Geçiş Türleri
Santigrat Derece
Zeka
Göğüs Hastalığı
Kimyasal Evrim
Zooloji
Abiyogenez
Depresyon
Diş
Doktor
Yayılım
Üreme
Haber
Dna
Doğru
Fare
Fosil
Ana Bulaşma Mekanizması
Mikrop
Obezite
Eşcinsellik
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Ya hep birlikte var olacağız, ya hep birlikte yok olacağız.”
Bertrand Russell
Geri Bildirim Gönder