Bir yıldızın kütlesi ve hacmi nasıl hesaplandığı sorusunun cevabı biraz karmaşıktır. Çünkü yıldızlar farklı şekil, boyut ve yoğunlukta olabilirler. Ayrıca yıldızların kütlesi ve hacmi zamanla değişebilir. Bu nedenle yıldızların kütlesi ve hacmini hesaplamak için farklı yöntemler kullanılır.
Bir yıldızın kütlesini hesaplamak için en yaygın yöntem, onun çevresinde dönen başka bir gökcismi ile olan kütleçekim etkileşimini ölçmektir. Bu gökcismi bir gezegen, bir uydu veya başka bir yıldız olabilir. Bu yöntemle, yıldızın kütleçekim alanının gücü ve dönme periyodu biliniyorsa, yıldızın kütlesi Newton’un kütleçekim yasası ile hesaplanabilir.
Bir yıldızın hacmini hesaplamak için ise genellikle onun parlaklığı ve sıcaklığı kullanılır. Bu iki özellik arasında Stefan-Boltzmann yasası adı verilen bir ilişki vardır. Bu yasa, bir cismin yaydığı enerjinin sıcaklığının dördüncü kuvvetiyle orantılı olduğunu söyler. Yani bir cisim ne kadar sıcaksa o kadar çok ışık yayıyor demektir. Ancak ışık yayma gücü aynı zamanda cismin yüzey alanına da bağlıdır. Yani büyük bir cisim küçük bir cisimden daha çok ışık yayabilir. Bu nedenle, bir yıldızın parlaklığı ve sıcaklığı biliniyorsa, onun yüzey alanını bulmak mümkündür. Yüzey alanını bulduktan sonra ise, yıldızın şeklini basitleştirerek (örneğin küre olarak kabul ederek) onun hacmini hesaplamak mümkündür.
Bir yıldızın kaç ışık yılı uzakta olduğunu hesaplamak için ise farklı yöntemler kullanılır. Bunlardan en basit olanı paralaks yöntemidir. Bu yöntemde, Dünya’nın Güneş etrafındaki hareketinden kaynaklanan açısal değişim ölçülür. Bu açısal değişim ne kadar küçükse, yıldız o kadar uzaktır. Paralaks yöntemiyle yaklaşık 1000 ışık yılına kadar olan mesafeler ölçülebilir. Daha uzak mesafeler için ise standart mum adı verilen belirli parlaklıkta olan gökcisimleri (örneğin süpernovalar veya sefeit değişenleri) kullanılır. Bu gökcisimlerinin gerçek parlaklığı bilindiği için, gözlenen parlaklıkları ile karşılaştırarak mesafeleri hesaplanabilir.
Bir yıldızın kaç celsius olduğunu hesaplamak için ise Wien’in yer değiştirme yasası adı verilen bir ilişki kullanılır. Bu yasa, bir cismin yaydığı ışığın renginin sıcaklığı ile ilgili olduğunu söyler. Yani bir cisim ne kadar sıcaksa o kadar mavi renkli ışık yayıyor demektir. Buna göre, bir yıldızın rengi ölçülerek onun sıcaklığı hesaplanabilir.
Umarım cevabım tatmin edicidir.
Kaynaklar
- Bilim Genc. Yıldızlar Nasıl Oluşur, Yaşar Ve Ölür? | Tübitak Bilim Genç. Alındığı Tarih: 21 Mayıs 2023. Alındığı Yer: Bilim Genc | Arşiv Bağlantısı
