Yıldız Nasıl Oluşur?

Yıldız nasıl oluşur sorusu uzun yıllar astronomların aklını kurcalamıştır. Öyle ki bugün yıldızların oluşumu, astrofiziğin önemli konularından biridir. Uzun zamanlardan beri çalışılan bu konu hakkında bugün oldukça derin bilgilere sahip durumdayız. Birçok olgu çalışılmış ve detaylandırılmış durumda. Hatta yıldızların sadece nasıl oluştuğunu değil, yapılarına göre zamanla nasıl evrimleşeceklerini de bilebiliyoruz.

Evrenin başlangıcında oluşan ve tüm evren boyunca yayılan devasa gaz ve toz bulutları, zaman geçtikçe çekimsel etkilerle ve çeşitli tedirginliklerle belirgin topaklanmalar haline gelmeye başlar. Bu topaklanmalar birbirlerine yakınlaşıp etkileşerek, birbirlerine bir tork uygular ve dönme hareketini artırırlar. Zaman ilerledikçe öbeklenmeler büyür ve galaksi, ardından da yıldızlar oluşmaya başlar (aslında önce galaksilerin mi yıldızların mı oluştuğu sorusu hala tartışmalı bir problemdir).

Yıldızların oluşumunu, günümüzdeki haliyle ele almak bu yüzden daha basittir. Çünkü yıldızlar hala oluşup yok olmaktadır ve bu durum trilyonlarca yıl daha böyle devam edecektir. Şu anda galaksimiz Samanyolu içerisinde çeşitli yerlere dağılmış durumda gaz ve toz bulutları bulunmaktadır. Bunlar zaman içerisinde birbirlerine çekimsel etkiler uygulayıp, kendi çekimleri altında çökerek yıldızları oluşturabilir. Fakat aynı zamanda biliyoruz ki, ortamda atıl durumda bulunan bu gaz ve tozlar, herhangi bir tedirginlik etkisiyle, örneğin bir süpernovanın oluşturduğu şok dalgasıyla da kendi üzerine çökerek yıldızları oluşturabilirler.

Yıldızın Oluşma Süreci

Yıldızın oluşma süreci aslında temelde iki etkinin mücadelesine dayanır. Cisimlerin birbirlerine çekim uygulayacağı oldukça açıktır, fakat bu nereye kadar devam edebilir? Yıldızların oluşumu için kritik soru budur ve yıldız ile gezegenleri birbirinden ayıran fiziksel olayın temelini açıklar. Öncelikle yıldız nasıl oluşur sorusuna odaklanalım.

Devasa bir gaz ve toz bulutu aldığımızı düşünelim. Eğer bu gaz ve toz bulutu yıldız oluşturabilecek koşullara sahipse, yıldız oluşum bölgesi olarak adlandırılır ve kapak fotoğrafındaki gibi görünürler. Bu gaz ve toz bulutu (çoğunlukla hidrojenden oluşur) kendi çekimi altında çökerek, giderek küresel olmaya başlayan bir yapı oluşturur. Fakat gaz, giderek daha küçük bir hacme sıkışmaya başladığından sahip olduğu basınç ve sıcaklık giderek artar. Daha da çöktükçe basınç kuvveti, artık çekim üzerinde kayda değer bir etki bırakmaya başlar (çekime karşı koyar).

Gazın sıcaklığının artması, aynı zamanda birışıma da yapması demektir. Bu yüzden çekime karşı bir de ışıma basıncı ortaya çıkar. Yıldız çöktükçe, bir noktada çekim ile basınç kuvveti arasında bir denge yakalanır. Bu noktadan sonra cisim ne kendi üzerine çökmeye devam eder ne de genişleyerek dağılır. Bu duruma hidrostatik denge diyoruz.

Aynı zamanda dönmenin de etkisiyle merkezdeki cismin etrafında bir disk oluşur. Bu diskte de aynı gaz ve toz materyali bulunmaktadır. Bunlar zamanlar, tıpkı Güneş sisteminin oluşumunda olduğu gibi, toplanarak gezegenleri oluşturabilir. Bazı durumlarda ise çift yıldız sistemleri oluşmaktadır. Yani Güneş sisteminde gördüğümüz bir yıldız ve etrafında gezegenler yer alması, her zaman geçerli bir senaryo değildir. Bazen iki farklı yıldız oluşarak, ortak kütle merkezi etrafında dolanabilirler. Böyle sistemlere çift yıldız sistemleri deriz.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor. Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak... Daha fazla göster

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Yıldız demediğimiz, cisim dediğimize dikkat edin. Çünkü yıldız olup olmadığına henüz karar vermedik! Bu cismin bir yıldız olabilmesi için, merkezindeki sıcaklık hidrojenin nükleer füzyonunu başlatabilecek kadar yüksek olmalıdır. Başka bir deyişle, bu cisme yıldız diyebilmemiz için en azından aktif olarak hidrojeni helyuma çevirebiliyor olmalıdır. Çünkü hidrojeni nükleer füzyonla döterona dönüştüren, fakat helyum üretmekte zorlanan, neredeyse yıldız diyebileceğimiz kahverengi cüceler de bulunur. Eğer merkezinde hiçbir nükleer reaksiyon başlatamadan hidrostatik dengeye gelmiş ise, artık bunlar gezegenleri ya da gezegen benzeri ufak yapıları oluşturur.

Yıldız nasıl oluşur, ne tür evrimsel süreçlerden geçer, nasıl bir yapıya sahiptir soruları hakkında daha detaylı açıklamalar ve işin fiziği hakkında bilgi için, yıldız astrofiziği serimize göz atmanızı öneriyoruz. Buraya tıklayarak, yazı dizilerimize ulaşabilirsiniz.

Hazırlayan: Ögetay Kayalı

Referanslar
1. De Boer, K. ., & Seggewiss, W. (2008). Stars and Stellar Evolution.
2. Afşar M., Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri, Solar System
3. Bozkurt Z., Ege Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri, Stellar Interiors and Evolution
4. NASA, "How Do Stars Form and Evolve", <https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/how-do-stars-form-and-evolve>

Kapak fotoğrafı: NASA, ESA, Hubble Space Telescope, J. Hester, P. Scowen (ASU)