Fizik / Astrofizik Tüm Yazılar

Çift Yıldızlar -1- Sistemler

Hazırlayan: Merve Yorgancı
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Başımızı kaldırıp gökyüzüne baktığımızda tek bir yıldızmış gibi görünen çoğu yıldızın, aslında ikili, üçlü hatta dörtlü sistemler halinde olduklarını görüyoruz. Biz bu sistemlere eğer iki yıldızdan oluşuyorsa çift yıldız sistemi, eğer 3 veya daha fazla yıldızdan oluşuyorsa çoklu yıldız sistemi diyoruz.

Bize 4,24 ışık yılı uzaklıkta bulunan Proxima Centauri, üçlü bir yıldız sistemine aittir.

Çift yıldız sistemi, ortak kütle merkezi etrafındaki bir yörüngede dolanan iki yıldızlı sistemlere denir. Tıpkı Dünya ve uydusu Ay’da olduğu gibi, fakat bu sefer söz konusu olanlar yıldızlardır. Her ne kadar istisna bir durum gibi düşünülse de Güneş’in aksine yıldızlar çoğunlukla ikili veya çoklu sistemler halinde bulunur.

Bazı yıldızlar ise yeryüzünden bakıldığında tesadüfi olarak birbirlerine çok yakın görünürler. Fakat gerçekte aralarındaki mesafe muazzam boyutlarda olabilir. Sadece bu iki yıldız bakış açımıza göre aynı doğrultuya denk gelmiştir, yani aralarında herhangi bir etkileşim söz konusu değildir. Dolayısıyla bu yıldızlar bir çift yıldız sistemi oluşturmaz. Bu durumdaki yıldızlara optik çift yıldızlar (yalancı çiftler) denir.

Çift yıldız sistemleri bize sunduğu bilgilerden ötürü astrofizikçilerin özel ilgi odağıdır. Bir yıldızın 3 önemli ölçütü olan kütlesi, sıcaklığı, yarıçapı ve özellikle bunların birbirlerine oranı çift yıldız sistemlerinde kolaylıkla belirlenebilir.

Çoğu çiftlerden biri parlak diğeri ise ona göre daha sönüktür. Parlak olan yıldız referans olarak seçilir ve buna birincil, sönük olana ise ikincil yıldız denilir. İkincil yıldızın gökyüzündeki yeri uzun bir süre incelenecek olursa onun birincil yıldız çevresinde eliptik bir yörüngede dolandığı anlaşılır. Şu yazımızda anlattığımız Archernar, böylesi yıldız sistemlerine verilebilecek en güzel örneklerden biri. Bazı yıldız çiftlerinde de yıldızların hemen hemen eş parlaklıkta olduğunu görülür. Bu durumda birincil ve ikincil yıldız yerine çiftin öğeleri ya da sistemin bileşenleri olarak adlandırılırlar.

Aşağıdaki simülasyonda iki ayrı yıldız için kütle, yarıçap ve yüzey sıcaklığı parametrelerini ve çift sistem için aralarındaki mesafe(separation) ile yörünge basıklığı(eccentricity) değerlerini girerek çiftin nasıl bir hareket yapacağını izleyebilirsiniz. Start animation’a basıp üzerindeki değerlerle oynayarak nasıl farklılıklar olduğunu inceleyebilirsiniz. Ayrıca sağ üst köşede birbirlerini örtmeleri durumunda elde edilen ışık eğrisinin nasıl olacağı da görülüyor. Bu konuya ilerleyen yazılarda ayrıca değineceğiz. (Bknz. Çift Yıldız Sistemlerini Nasıl Keşfediyoruz?)

Çoğu çiftte kütleler oldukça farklı olabilir, dolayısıyla bir yıldız diğerinden daha çabuk evrimleşerek ölürken diğeri yaşantısına devam edebilir. Yani sistemin bileşenlerinden biri beyaz cüce iken diğeri bir kırmızı dev olabilir. Özetle yıldız sisteminde her iki bileşen de aynı ya da farklı olacak diye  herhangi bir genelleme yoktur. Aksine bu çeşitlilik birçok bilginin de önünü açar.

Üçlü Sistemler

Algol yıldızı, aslında üçlü bir yıldız sistemidir. Sistemin üyelerinden Algol A ve Algol B, birbiri etrafında dolanan bir çift yıldız sistemi oluştururken, Algol C bu çiftin etrafında dolanan üçüncü üyedir. Aşağıdaki videoda bu sistemin bir animasyonunu görebilirsiniz. Bu sistemde ikili olan birbirine yakın iken, üçüncü bileşen diğerlerine oranla oldukça uzaktadır. Dolayısıyla Algol A ve Algol B’nin periyodu yaklaşık 3 gün iken, Algol C’nin periyodu yaklaşık 680 gündür.

Hiyerarşik Sistemler

Çoklu sistemler birçok kombinasyon şeklinde bulunabilir. Algol sisteminde olduğu gibi bir çift yıldız sisteminin etrafında dolanan üçüncü bir üyeyle üçlü bir sistem, ya da iki tane çift yıldız sisteminin birbiri etrafında dolanmasıyla bir dörtlü sistem ya da çok daha farklı hiyerarşik sistemler halinde bulunabilir.

Mobile-diagrams

Çoklu sistemlerin hiyerarşi ağacı

Yukarıdaki hiyerarşi ağacında ifade edilmek istenen; (a) dörtlü bir sistem, (b) çift yıldız sistemi, (c) Algol türü bir üçlü sistem, (d) iki adet çift yıldız sisteminin oluşturduğu dörtlü sistem… şeklindedir.

Böylesi karmaşık yıldız sistemlerini birebir örnek ile daha iyi anlamak istiyorsanız, 6 yıldızdan oluşan oldukça karmaşık yapılı Castor sistemini anlattığımız şu yazımızı gözden geçirebilirsiniz.

Merve Yorgancı   Ögetay Kayalı

 

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

Yazar Hakkında

Merve Yorgancı

Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Öğretmenliği ve Astrofizik, çift ana dal yüksek lisans öğrencisi. Astronom ve popüler bilim makaleleri yazarı. Kozmik Anafor'un içerik yöneticisi.