Yıldızlar, bize nereden geldiğimizle ilgili bir şeyler söylüyor.

Yıldızları seyrederken güzel şeyler hissederiz. Sevdiğimiz birini düşündüğümüzde ya da onu gördüğümüzde içimizde nasıl iyi şeyler uyanırsa, yıldızlar da aynı duyguları hissetmemizi sağlar. Mesela çocuğumuza baktığımız zaman içimizde güzel şeyler uyanır çünkü bizim bir parçamızdır. Yıldızlara baktığımızda da bize göz kırptığını düşünür ve romantik şeyler hissederiz.

Yıldızlar, bizde var oluşu ya da aşkı düşündürür. Aşk, yeniden doğmaktır çünkü içimizde her şeyi güzel gösteren duygular uyandırır. Aşık olduğumuzda kendimizi iyi hisseder ve çevremize olumlu enerji yayarız. Aşk, birleşmek ve türün devamı demektir. Bu anlamda yıldızlar bize nereden geldiğimizi ve var oluşumuzu anlatan bir şeyler söyler.

İçimizde gerginlik yaşadığımızda veya kendimizi kötü hissettiğimizde yüzümüzü gökyüzüne çeviririz. İçimizdeki sıkıntıyı gidermek için desteği gökyüzünde ararız. Aynı şeyi çok sevindiğimizde de yaparız. Bunun sebebi evrende iyi ve kötü duygularımızı paylaşmak istediğimiz bize ait bir şeylerin olmasıdır. Bizi oluşturan maddenin özü, yıldızların derinlerindedir.

Yıldızları anlamak

Güneş gibi bir yıldıza yaklaşabilseydik herhalde olağanüstü bir görüntüyle karşılaşırdık. Her yanından plazma kabarcıkları patlayan, dev ilmeklerin oluştuğu ve milyarlarca sıcak ötesi maddenin parlak bir ateş misali püskürdüğü bir masal canavarının bize bir şeyler anlatmaya çalışması gibi güneş karşımızda dururdu.

İnsan, nereden geldiğini öğrenmek için merakını her zaman canlı tutmuştur. Nereye ait olduğumuz, atomların bizi nasıl meydana getirdiği gibi sorulara cevaplar ararız. Aldığımız cevaplardan yeni sorular ürettikçe evrenin gizemi daha da büyür.

Uzayda hayatın bizim lehimize gelişmesiyle 13,8 milyar yıl önce sorulan bilmecenin cevabını bulmak insana düşmüştür. Bu sorunun cevabını yıldızlarda ararız çünkü hayatın nasıl meydana geldiğini bir yıldız bize anlatır. Bir yıldızın doğumu, evrenin hayat döngüsü hakkında bize ipuçları verir.

Yıldızları anlamak, evrimi de anlamak demektir. Meselenin önemi de buradan gelir. Evrenin oluşmasındaki gizi taşıyan yıldızlar aynı zamanda bizim de nasıl oluştuğumuzu anlatan sırları taşır.

Bir gezegende hayat olması yakınındaki yıldızların tavrına bağlıdır.

Yıldızlar, dev yıldız kümeleri halinde bulunan evrenin yapı taşlarıdır. Evrende potansiyel yaşam alanları olan gezegenler de yıldızların bir yan ürünüdür.

Gezegenler, bir yıldız oluşurken onu oluşturan maddenin artan kalıntılarıyla oluşur. Bir gezegende hayatın başlaması, etrafında döndüğü yıldıza uzaklığının orantısına bağlıdır. Mesela Dünya, Güneş’ten biraz uzak olsa soğuk, çok az yakın olsa yaşam için sıcak olacağından üzerinde hayat oluşmazdı. Bir rastlantıyla yaşamın oluşacağı denge noktasında dünyamız meydana geldi. Bu sebeple Dünya’nın gelecekteki kaderi, en yakın yıldız olan Güneş’in davranışına ve evrimine yakından bağlıdır.

Yıldız kümeleri.

Yıldızlar yalnız ya da çift gezse de bazen büyük gruplar halinde de doğabilirler. Bunlara yıldız kümeleri denir ve aralarındaki kütle çekimi ile bir arada kalırlar. Bazıları birkaç bin genç yıldızın birbirine gevşek bir şekilde bağlandığı açık kümelerdir. Hepsinin kütlesi farklı olabilir ama aynı mesafede durur ve aynı yönde hareket ederler. Ayrıca aynı yaşta olup aynı gaz ve toz bulutundan doğdukları için kimyasal yapıları da aynıdır. Az oldukları ve aralarındaki mesafe fazla olduğundan kütleçekimi etkilerine açık olurlar. Yanlarından geçtikleri başka kümelerin ve galaksilerin yer çekimi etkisi ile birkaç yüz milyon yıl içinde dağılırlar.

Bazı yıldız kümeleri ise küreseldir. Yüzbinlerce yıldızdan oluşur ve birbirlerine sıkıca bağlıdır. Bu bağlılık milyarlarce yıl sürer. Küresel yıldız kümeleri, bir galaksinin ilk öğelerini taşıması bakımından enteresan bilgiler verir.

Yıldızlar Samanyolunun hikayesini anlatır.

Yıldızlar bileşimi, yaşı ve ilk oluştuğu yere dair ipuçları verir. Samanyolu galaksimizin ilk yapısı, merkezindeki çıkıntıda bulunan yıldızlardan oluşur. Bu da sayısız yıldızdan oluşan galaksimizin nasıl oluştuğunu anlamamızı sağlar. 

Önceleri gök bilimciler bu çıkıntıyı eski yıldızlardan oluşan sakin bir yer olarak gördüler. Ne var ki yapılan son çalışmalar, galaksimizin merkezinin farklı hızlarda ve çeşitli yaşlardaki yıldızlardan oluşan dinamik bir ortam olduğunu gösteriyor. Daha hızlı hareket eden yeni nesil yıldızlar, Samanyolu’nun daha küçük galaksilerini yamyamlaştırarak merkeze ulaşmış olabilir. Sonrasında daha yaşlı ve yavaş hareket eden yıldızlardan oluşan farklı bir popülasyona karışmış olabilirler. 

Hayatın yapı taşı: Yıldızlar

Gördüğümüz, dokunduğumuz tüm cisimler ve soluduğumuz hava atomlardan oluşur. Evrenin neredeyse %100’ünü hidrojen ve helyum atomları oluşturur. Evrenin ilk doğduğunda, bilinen en küçük atom hidrojen ile sonraki en küçük atom helyumdan oluştuğu tahmin ediliyor. Zamanla oluşan oksijen, nitrojen, altın ve demir gibi birçok ağır element, bu iki atomun birleşmesi ile oluşmuş. Bu elementler bildiğimiz şekliyle yaşamın yapı taşlarını oluşturur. Yani tüm atomların atası hidrojen ve helyum diyebiliriz.

Daha ağır atomların oluşması, yıldızın merkezine doğru indikçe basıncın artmasıyla oluşur. Yıldızın derinliklerine indikçe ısı çok artar ve milyonlarca hatta yıldızın kütlesine göre on milyonlarca dereceye varan sıcaklık çekirdeğin soyulmasına neden olur. Basınç o kadar artar ki atomlar soyularak çıplak kalır. Atomun çevresindeki elektronlar serbest kalınca çekirdek açığa çıkar ve yıldızın merkezine yaptığı basınç yüzünden hareket edemez. Bunun sonucunda hareket etmek yerine en yakınındaki çekirdekle kaynaşır ve daha büyük bir çekirdeğe dönüşür. İşte daha ağır atom çekirdeklerinin meydana geldiği termonükleer füzyon reaksiyonu bu şekilde oluşur. Oluşan bu çekirdekler, hidrojen atomlarının serbest bıraktığı elektronlarla birleşerek oksijen, nitrojen, karbon ve diğer ağır atomları meydana getirir.

Bizi, dünyayı ve evrendeki tüm maddeyi meydana getiren reaksiyonlar, aklımızın çok kavrayamadığı atom altı dünyadaki hareketlerin sonucudur. Birisine dokunduğumuzda hissettiğimiz ya da yaşamak için aldığımız hava ve içtiğimiz su birer yıldız tozudur. Bu atomların oluşması, bir ironi olarak yıldızların ölmesine bağlıdır. Eğer yıldızlar ölmeseydi bu atomlar onların içinde saklı kalır ve evren sadece hidrojen ve helyumdan ibaret olurdu. Yıldızların doğum-ölüm döngüsü hayatın bir tasviri gibidir.

Yıldızların doğumu zor bir süreçtir.

Evrenin ilk yıllarında yıldızlar bugün olduğundan daha yüksek oranda oluşmuş. Bunu Hubble’ın, uzak galaksileri görmek için milyarlarca ışık yılı boyunca uzaya bakarak, erken kozmik dönemi keşfetmesiyle anlıyoruz.

Yıldızlar nadiren tek doğsalar da genelde ikiz ve çoklu sistemler oluşturur. Bir yıldızın doğumu basit bir süreç değildir. Bazen kütleçekimi sonucu yıldızlar ya da gezegenler sistemlerinden dışarı fırlar. Bazen de yıldızın doğum süreci gezegen ile yıldız arasında bir yerde durur ve ara bir oluşumla sonuçlanır. Bu tip gök cisimlerine ne gezegen ne de yıldız diyemeyiz. Başarısız cüceler olarak adlandırılan bu cisimler, bir gezegen kadar kütlesi olan ama ışık saçacak bir yıldız kadar kütleli olmayan kahverengi bir cücedir. Kahverengi cüceler, yıldızların ve gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair önemli ipuçları verir.

Yıldız doğumevleri: Gaz ve toz bulutları

Bir yıldızın doğumu, yoğun radyasyon ve şok cephelerinin yaşandığı zor bir süreçtir. Yıldızlar ölürken, başka bir yıldız ve yıldız sisteminin başlangıcını tetikler. Evrende gözlenen bulutlar, bir zamanlar canlı olan yıldızların patlaması sonucu uzaya saçılan parçalarıdır.

Bir yıldızın doğması için gaza, toza, yerçekimine ve şiddetli sarsıntılara ihtiyaç vardır. Dünyanın kuzey bölgesinde çıplak gözle bile samanyolunun saçılan parlaklığı gözlenebilir. Bunun sebebi galaksimizin diskindeki yıldızların saçtığı parlaklıktır. Optik ve radyo gözlemleri gazın bol olduğunu, yıldızların bulunmadığı çok sayıda opak parça da tozun yaygın olduğunu gösterir.

Genç yıldızların yaydığı ultraviyole radyasyon, yeni doğacak yıldızlar için alan temizler ve doğacak yıldızlar için kuluçka makinesi olan dev gaz ve toz bulutlarındaki malzemeleri aşındırır. Yani bulutsu içindeki yıldızlar, çevresindeki gezegenleri ultraviyole ışınlarla yıkayarak ısıtır ve çarpışmalarla yıldız kalıntılarını aşındırırak yeni yıldızlar için madde yaratır. Mesela genç bir yıldız, çevresindeki gezegenleri aşırı bir radyasyonla kavurabilir. Bu da yıldızların bugüne kadar nasıl oluştuğu ve evrildiği hakkında bize bir fikir verir.

Yıldızlar nasıl oluşur?

Eğer gaz ve toz bulutunun kütlesi yeterince büyükse kütle çekimi de yüksek olur. Yüksek kütle çekimi yıldızın kendi üzerine çökmesine neden olur. Bulut, önce merkeze doğru çöker, yoğunlaşır ve gittikçe ısısı artar. Sonuçta toz ve gaz partikülleri birbirine gittikçe yaklaşır ve birbirine yapışarak kaynaşırlar. Böylece yıldızın enerji kaynağı da meydana gelir. Bu reaksiyon sonucunda yıldız oluşur ve parlamaya başlar.

Daha önce bahsettiğimiz gibi yeni oluşan bir yıldızın merkezinde ısı on milyonlarca dereceye ulaştığında, içindeki hidrojenin hareketleri çok hızlanır. Bu öyle bir hıza ulaşır ki birbirleriyle çarpıştığında helyuma dönüşürler. Oluşan füzyonla yıldız, enerjisini yaratmış olur. Her yıldızın yaşam süresi ilk doğduğunda ne kadar kütleli olduğuna bağlıdır. Mesela güneş gibi bir yıldızın dengesi çok hassastır. Kendi içine çökecek yer çekimi ile onu merkezden dışarı doğru itecek basıncı, çekirdeğindeki füzyon reaksiyonu sonucu oluşan enerji belirler.

Yıldızın merkezine doğru yaptığı basınç sonucunda daha ağır atom çekirdekleri oluşur ve çekirdekteki kütle kaybı enerjiye dönüşür. Sonuçta yaratılan enerji, merkeze doğru çöken yıldızı dışarı doğru iter ve yıldız boyutunu bu şekilde korumuş olur.

Yıldızların ölümü kütlelerine bağlı olarak farklılık gösterir.

Yıldızları zamanın dışındaymış gibi algılarız ama onların da bir sonu vardır. Yıldızlar, kütlelerine bağlı olarak nükleer yakıtlarını bir gün tüketir. O zaman yıldızın çekirdeği içe doğru çökmeye başlar ve kendi ağırlığı altında ezilir. Çekirdeğe doğru basınç uygulayan hidrojen tükenince, bu basıncı dışa doğru iten helyumu yakıt olarak kullanmaya başlar. Merkezde hidrojen bittikçe yüzeye yakın yerdeki helyumu kullanarak dışarı doğru genişleme hızlanır.

Yıldız, merkezden dışarı genişledikçe kütle çekiminin etkisi gittikçe azalır. Sonucunda dış atmosferini tutamaz ve atmosfer uzaya kaçar. Evrendeki en güzel görüntülerden olan gezegensel bir nebula yaratana kadar da genişlemeye devam eder.

Yıldızlar helyumu yakıt olarak kullandıkça daha çok enerji açığa çıkar. Bu da yıldızın dış yüzeyinin daha çok genişlemesine sebep olur. Bir gün güneşimizde bu şekilde genişleyerek kendi sistemini yutacak. Dev bir kırmızı yıldıza dönüşmesi, sonunun başlangıcı olacak.

Cüce Yıldızlar

Dış katmanlar uzaya kaçtıktan sonra yıldızdan geriye sadece çekirdeği kalır. Beyaz bir ölü cüce, Güneş gibi bir yıldızın hayatının sonundaki çekirdeğinin kalıntısıdır. Güneşin ağırlığının yaklaşık yarısı kadar olsa da Dünya büyüklüğündedir ve yoğunluğu oldukça fazladır. Cüce yıldızlar ölü olduğu için nükleer füzyon yapamaz ama çok sıcaktır. Bir beyaz cüce milyonlarca yıl soğuduktan sonra siyah bir cüceye dönüşür.

Yıldızların birbiriyle çarpışması.

Yıldızların bir başka ölüm şekli de birbirine uyguladıkları kütleçekimleridir. Büyük yıldızlar nadiren yalnız doğarlar. Genelde yanlarında küçük kardeşleri olur ve birbirlerinin çevresinde dönerler. Bu dönüş esnasında birbirlerine yaklaştıklarında karşılıklı madde çalabilirler. Bu da kütlelerinin büyümesine ve bir süpernova patlamasıyla yok olmalarına sebep olur.

Yıldızların farklı hayatının sonucu: Nötron yıldızı

Bazı yıldızların kütlesi güneşten daha büyüktür ve hayatları daha farklı olur. Çekirdeklerinde altın ve plutonyum gibi daha ağır elementler füzyona girer. Yıldızdaki tüm elementler demire dönüşünceye kadar güneşin 1000 kat büyüklüğüne kadar büyüyebilir. Çekirdek demire dönüşünce artık enerji yaratacak füzyon olmaz ve ani bir süpernova patlamasıyla uzaya saçılır. Böyle bir süpernova patlaması 100 milyar yıldızın oluşturduğu bir galaksiye büyük bir parlaklık verecek kadar güçlüdür.

Bu süper dev yıldızlardan geriye nötron yıldızı dediğimiz süper yoğun bir çekirdek kalır. Bizim güneşimizden daha yoğun bir kütlesi vardır ama yaklaşık 20 km çapındadır. Büyük kütleli yıldızlar, çekirdeklerinde demir gibi ağır elementler yaratabilir ama altın ve plutonyum gibi daha ağır elementler sadece nötron yıldızı çarpışması ya da patlamasının yaratacağı enerjiyle meydana gelir.

Yıldızsal karadelikler

Bazı yıldızların kütlesi iç basıncının dengeleyemeyeceği bir seviyenin üstünde olabilir. Yıldızsal bir karadeliğin oluşması için yıldızın kütlesinin güneşimizin en az birkaç katı olması gerekir. Böyle bir karadeliğin ölümü nötron yıldızı şeklinde tamamlanmaz. Çekirdeğinde tepkime ve yoğunluk artmaya devam eder. En kütleli yıldızlarda çekirdek çökerken kütle çekimi o kadar yoğun olur ki bir ışığın bile kaçamadığı kara deliğe dönüşür.

Sonuç

Yıldızların tüm ölüm şekilleri yeni yıldızların doğumunun habercisidir. Bir yıldızın doğum-ölüm döngüsü hayatın nasıl oluştuğunu anlatan bir temsil gibidir. Her yıldızın ölümüyle yaşamı oluşturan ağır atomlar uzaya saçılır ve evrenin bir yerinde yeniden hayatı meydana getirecek yolculuk başlar.

Büyük patlamadan sonra hayatın hemen başlamadığını kabul edersek, ağır atomların oluşması için birden fazla yıldız patlaması ve doğumu gerçekleşmiş olmalı. Bundan farklı olarak büyük patlama, daha önce meydana gelen süpernova patlamalarının devamı da olabilir. Bu durumda patlayan yıldızın bir güneş sistemi olduğunu ve o sistemdeki hayatı yok ettiğini farzedebiliriz. Eğer böyleyse büyük patlama ile saçılan atomlardan evrenin başka bir yerinde hayat oluşmuş olabilir. Bu durumda evrende muhtemel akrabalarımız vardır diyebiliriz. Ayrıca bizi oluşturan atomların aynısı bir şekilde rastlantıyla birleşerek bizden bir tane daha meydana gelmiş de olabilir.