Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Yıldız Astrofiziği: Disk Oluşumu

Yıldız Astrofiziği: Disk Oluşumu
4 dakika
200
  • Özgün
Tüm Reklamları Kapat

Evrende gördüğümüz birçok yapı, disk şeklinde bulunmaktadır. Bu disk oluşumu çok temel fizik yasalarının sonucunda gerçekleşir. Bu disk benzeri yapılardan belki de en dikkat çekici olanı spiral (sarmal) galaksilerken, Güneş sistemi gibi yıldız sistemlerindeki gezegenler de yıldızın doğumu sırasında oluşan bir disk üzerinde doğmuştur.

Böylesine disk benzeri yapıların görülmesinin ardındaki fiziksel sebep, gündelik hayattan da tecrübe ettiğimiz bir etkiye dayanır: Merkezkaç etkisi. Arabayla hızla giderken, aniden bir virajdan döndüğünüzde, adeta yan taraflara savrulursunuz. Burada hissettiğiniz şey, aslında eylemsizliktir. Hareketinizin bir vektörü (yönü) vardır ve vektörler daima doğrusaldır. Fakat dönüş yaptığınız için vektörünüzün yönü değişmektedir. Eylemsizlik ise, tam olarak sizin mevcut hareket vektörünüzü korumak istemenizdir. Bu sebeple vektör değiştikçe, siz de savrulmayı hissedersiniz.

Evrende dönmeyen bir yapıya rastlamak neredeyse imkansızdır, çünkü her şeyin, bir şekilde hareketi vardır. Hiçbir şey sabit değildir. En ufak bir başlangıç hareketi, tüm sistemin bir çalkantı yaşamasına sebep olur. Bu yüzden evrenin her yerinde hareketli yapılar görmek pek de şaşırtıcı değildir.

Tüm Reklamları Kapat

Disk Oluşumu Fiziği

Yeterli kriterlere sahip gaz ve toz bulutlarının, çökerek yıldızları oluşturduğunu biliyoruz (bkz. Hidrostatik Denge). Aslında gördüğümüz tüm cisimler, bir şekilde kütle çekimsel topaklanmaların bir ürünüdür. Bir devasa gaz ve toz bulutu ele alalım. Bu gaz ve toz bulutunun içerisindeki parçacıklar bir şekilde harekete sahipler. Bulut, çok yavaş da olsa bir dönme hareketi yapıyor. Bulut, zamanla çökmesine devam ettikçe, dönme hızı artacaktır. Bu durum, buz pateni yapanlarda gördüğümüz durumla aynı prensibe dayanır.

Buz patencisi kolları açıkken var gücüyle döner ve ardından kollarını kapatır. Kollarını kapatmasının ardından patenci daha da hızlı dönmeye başlar! Bulutlarda da gerçekleşen şey tam olarak budur. Olay, açısal momentumun korunumuna dayanır. Kollar açık haldeyken sahip olunan açısal momentum L1, kollar kapalıyken sahip olunan açısal momentuma L2 eşit olmalıdır.

Açısal momentumu, eylemsizlik momenti I ve açısal hız ω cinsinden aşağıdaki gibi ifade ederiz.

Eylemsizlik momenti de I=mr2 olduğuna göre, açısal momentumu, kütle, yarıçap ve açısal hız cinsinden aşağıdaki gibi ifade edebiliriz.

Tüm Reklamları Kapat

Şimdi bir kıyaslama yapabiliriz. Bildiğimiz şey kütlenin değişmediği, yarıçapın azaldığı ve açısal momentumun korunması gerektiği. İlk durumdaki yarıçapa r1, açısal hıza w1 dersek,

Çökme gerçekleştiği için r1>r2 olduğunu biliyoruz. Bu durumda eşitliğin sağlanabilmesi için ω1 < ω2 olmalıdır. Bu da çökmekte olan bir cismin, açısal momentumun korunumu gereği, giderek hızlanması gerektiğini gösterir.

Çökmekte olan bir bulut, giderek daha hızlı döneceği için, dönme düzlemi üzerinde merkezkaç etkileri baskın hale gelecektir. Normalde bir yıldızın oluşumu sırasında çökmekte olan bulutun kütle çekim kuvveti, giderek sıkıştırdığı gazın artan basıncının oluşturduğu basınç kuvveti ile dengelenerek, küresel bir yapıda dengeye gelir. Fakat işin içerisine ek bir kuvvet girdiğinde, simetri bozulur. Örneğin çok hızlı bir dönme gerçekleşiyorsa yıldız, en hızlı dönmenin gerçekleştiği ekvator düzleminden dışarıya doğru şişecektir. Çünkü artık merkezcil ivmeden gelen üçüncü bir etki söz konusudur ve bu etki en çok ekvator bölgesinde hissedilir.

Yıldız oluşumu sırasında oluşan disk de tam olarak bu sebeple buradadır. Bu disk, merkezdeki yıldızın dönüş düzlemi üzerinde oluşur. Ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe, merkezcil ivmenin payı azaldığından, burada bulunan madde yıldızın üzerine doğru çöker. Fakat dönüş düzlemindeki materyal, kuvvetler dengesi sağlandığından, olduğu yerde kalır. Bu sayede burada kalan materyaller, zaman içerisinde öbeklenerek gezegenleri oluşturur. Burada bu diskin bir kalınlığı olacağına da dikkat edin. Bu yüzden gezegenler, Güneş'in dönme düzlemine çok yakın düzlemlerde yörüngelere sahiptir. Fakat ufak da olsa açısal farklılıkları vardır, çünkü diskin de bir kalınlığı vardır. Kaba bir yaklaşımla tüm yörüngeler, bu diskin kalınlığı içerisinde kalır denebilir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Burada düşünmenizi istediğim ucu açık bir soruyla sizleri baş başa bırakmak istiyorum. Bu etkiyi hangi boyutlarda (ölçekte) görebiliriz? Bu yazıda galaksilerde ve yıldız sistemlerinde gördüğümüzden bahsettik. Peki ya daha büyük ölçekte? Örneğin galaksi kümeleri de disk benzeri bir yapı oluşturuyor mu? Onlarda durum sanki daha küresel gibi görünüyor, sizce bu farklılığı oluşturan şey ne olabilir?


Hazırlayan: Ögetay Kayalı

Referanslar
1. Melike Afşar, Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü, Solar System Ders Notları
2. <http://ffden-2.phys.uaf.edu/webproj/211_fall_2014/Ariel_Ellison/Ariel_Ellison/Angular.html>
3. <http://physics.bu.edu/~redner/211-sp06/class-rigid-body/figureskater.html>
4. <http://physics.highpoint.edu/~atitus/videos/AngularMomentumPrinciple/figure-skater-spin/figure-skater-spin.pdf>
5. <http://www.wskc.org/documents/281621/309188/ENGAGE_Physics_FigureSkater.pdf/819a760e-54c6-46c9-a9fc-5f9f8d442d22>

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
0
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Tüm Reklamları Kapat

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 30/05/2024 16:55:24 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/12614

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.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Neandertaller
Ornitoloji
Atmosfer
Meyve
Temel
Entropi
Kas
Yumurta
Enfeksiyon
Doğal Seçilim
Maskeler
Filogenetik
Çağ
Konuşma
Köpekbalığı
Eğilim
Toplumsal Cinsiyet
Hayvanlar Alemi
Sars Mers
Kilometre
Metabolizma
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Karbonhidrat
Fizyoloji
Sağlık
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
Ö. Kayalı. Yıldız Astrofiziği: Disk Oluşumu. (25 Eylül 2018). Alındığı Tarih: 30 Mayıs 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/12614
Kayalı, Ö. (2018, September 25). Yıldız Astrofiziği: Disk Oluşumu. Evrim Ağacı. Retrieved May 30, 2024. from https://evrimagaci.org/s/12614
Ö. Kayalı. “Yıldız Astrofiziği: Disk Oluşumu.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, 25 Sep. 2018, https://evrimagaci.org/s/12614.
Kayalı, Ögetay. “Yıldız Astrofiziği: Disk Oluşumu.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, September 25, 2018. https://evrimagaci.org/s/12614.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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