Dış Uzay Evrenin Keşfi Tüm Yazılar

Bilinen En Küçük Yıldız

Hazırlayan: Zafer Emecan

ABD halkı genel olarak büyük sever. Büyük arabalara biner, kamyonetlerine büyük tekerlekler takar, büyük cep telefonları kullanır, büyük hamburgerler yiyip büyük kalçalara sahip olmak ister ve silahın en büyüğünü tercih eder. Bu tipik Amerikan saplantısını astronomi alanında da görürüz. Aynı kültürü almış bilim insanları; halka en büyük yıldızı, en büyük karadeliği, en büyük galaksiyi göstermeye çalışırlar ve ABD halkı da o ünlü wooaaaww nidaları arasında bunların olduğu belgeselleri izlerler. Bilimsel alanda Dünya genelinden değil de, ABD’den beslenen bizim gibi ülkelerde de bu saplantının ürünleri olarak “en büyük, daha büyük, oha kadar büyük” gibi bir saplantı gelişmiştir evreni tanımaya çalışırken.

Son 30-40 yılda ülkemizde de yaygınlaşan "en büyük boyutlu bayrak" çılgınlığı da bize tahmin edeceğiniz gibi ABD kültüründen geçmiştir. Tipik bir Amerikalı için, evinde komşusundan daha büyük bir ABD bayrağı bulundurmak övünç kaynağıdır.

Son 30-40 yılda ülkemizde de yaygınlaşan “en büyük boyutlu bayrak” çılgınlığı da bize tahmin edeceğiniz gibi ABD kültüründen geçmiştir. Tipik bir Amerikalı için, evinde komşusundan daha büyük bir ABD bayrağı bulundurmak övünç kaynağıdır.

Öyle ki, bizlere bile üç yıldır aynı soru ayda en az 8-10 defa soruluyor: “Uy Scuti mi büyük, Canis Majoris mi?” şeklinde. Bizim cevabımız aynı; “Bu ikisi de balon yıldızlar. Hangisinin daha büyük olduğunun evrensel açıdan bir önemi yok.” Hala NASA’yı uzay konusunda tekel zanneden, kendi ülkesi dışında olan bitenden habersiz yaşayan çoğu Amerikalı gibi, NASA’dan başka kimsenin uzaya gitmediği, araştırmadığını sanan bir topluma dönüşmüş olmamız şaşırtıcı değil. Onun için, astronomi ve uzay bilimleri ile ilgili bilgi edineceğinizde sadece NASA’nın değil, ESO, RSA, JAXA gibi gelişmiş uzay ajanslarının haberlerini de takip etmeye çalışın.

Gelelim en küçük yıldıza… Bir yıldız ne kadar küçük olabilir ki?

Öncelikle bir yıldızın ne olduğuna bakalım: Yıldız, kendisini oluşturan maddeyi nükleer reaksiyona sokarak enerji üreten gök cisimlerine deniliyor. Yani, bir yıldız olabilmek için merkez bölgenizdeki hidrojen atomlarının birleşerek helyum atomları oluşturması, bu reaksiyon sırasında da enerji yayması lazım. Eğer bunu yapamıyorsanız, yıldız olamazsınız.

Yıldızın merkezinde nükleer reaksiyon gerçekleşmesi için, merkez bölgenin yeterince sıkışması, atomların birleşebilecek kadar yoğun basınçlı bir ortamda bulunması gerekiyor. Bu sıkışmayı ve merkezdeki basıncı oluşturmak için gerekli olan güç ise kütle çekimdir. Yıldız eğer yeterli kütle çekim gücü üretebiliyorsa, merkez bölge yeterince sıkışır ve enerji üretmek için gerekli olan birleşme reaksiyonları başlar.

Yıldız oluşumu hakkında daha fazla bilgi için sitemizde “Yıldız Astrofiziği” şeklinde arama yapıp 18 bölümlük yazı dizimizi okuyabilirsiniz… 

Tahmin edeceğiniz üzere, yeterli kütle çekim kuvveti üretebilmek için yıldızı oluşturan maddenin belli bir miktarın üzerinde olması gerekiyor. Yani, yıldızın kütlesinin (kabaca kütleyi ağırlık olarak düşünebilirsiniz) merkezinde nükleer reaksiyonları başlatabilecek kadar fazla olması lazım. Peki bu kütle miktarı ne kadar olmalı, yani yıldız ne kadar ağır olmalı ki enerji üretebilsin?

Disc Formation

Bir yıldız oluşum diskinin merkezinde biriken madde miktarı, oluşacak yıldızın tüm kaderini şekillendirir.

Bizler, Güneş’i diğer yıldızları tanımlamak için bir mihenk taşı olarak kullanırız. Diğer yıldızların boyutlarını ve kütleleri belirlerken Güneş ile kıyaslarız. Dolayısıyla, en küçük yıldız tanımını yaparken de Güneş’in kütlesini “1” kabul edip ona göre bir rakam vereceğiz.

Gökbilimciler yaptıkları hesaplamalara göre sıkışan bir gaz bulutunun yıldız haline dönüşebilmesi için, sıkışmış olan toplam kütlenin en az 0.075 Güneş kütlesinde olması gerektiğini buldular. 0.075, yani Güneş’in %7.5’i kadar bir kütleye (ağırlığa) sahip olan bir gökcismi, çekirdeğinde nükleer reaksiyonlar başlatabilecek kadar basınç sağlayabiliyor.

Yıldızları oluşturan madde evrende en bol bulunan hidrojen (%74-75) ve Helyum’dur (%24-25). Dolayısıyla bir yıldız oluşum bulutsusu da aynı oranda hidrojen ve helyumdan oluşur. Böyle bir bulutsu içinde bir gökcismi, %7.5 Güneş, ya da başka bir deyişle yaklaşık olarak 80 Jüpiter kütlesine sahip oranda oluşabilmiş ise, yıldız olarak parlar. Ancak, yıldızı oluşturan bulutsunun içerisinde, geçmişte patlayıp ürettiği demir, karbon, oksijen, azot, silisyum gibi elementleri ortalığa saçmış olan süpernova’lardan gelen ağır elementlerin miktarı fazlaysa işler değişebilir.

deniz-yildizi-72662

Yıldızların oluştuğu bulutsulardaki çok az bulunan karbon, kükürt, potasyum, demir, silisyum, oksijen, azot gibi elementlerin miktarını az görmeyin. Çevrenize baktığınızda gördüğünüz her şey, Güneş’i oluşturan bulutsunun içinde var olan sadece “toplamda” %2 oranındaki bu elementler sayesinde oluşmuştur.

Tipik bir yıldız oluşum bulutsusu içinde bu ağır elementlerin oranı pek fazla olamaz. Çünkü ortalık zaten hidrojen ve helyum dolu. Devasa bir bulutsunun çevresinde istediğiniz kadar süpernova patlatın, bulutsudaki ağır element oranını %3-4’ten fazla artıramazsınız. Ama galaksimiz o kadar büyüktür ki, %3-4 oranında ağır element içeren bulutsular da vardır. İşte, bu bulutsular içinde bir yıldızın oluşabilmesi için %7.5 değil, sadece %7’lik Güneş kütlesine sahip olmak yeterlidir. Çünkü, ağır elementler çekirdekte toplanır ve çekirdeğin daha ağır, dolayısıyla daha yoğun olmasını sağlarlar. (Evet, bu kadar lafı %0.5’lik kütle farkı için ettik. Çünkü bu yüzde yarımlık fark, Güneş Sistemi’ndeki bütün gezegenlerin, asteroidlerin, kuyrukluyıldızların toplamından fazladır).

Peki, şimdiye kadar keşfedebildiğimiz en küçük yıldız hangisi?

“Kırmızı cüce” olarak adlandırılan böylesi küçük yıldızları gözlemlemek zordur, çünkü yaydıkları ışık az olduğundan büyük uzaklıkların söz konusu olduğu evrende keşfedilmeleri kolay değildir. Yine de, zorluklarına rağmen küçük, daha küçük, en küçük yıldız keşiflerimiz sürüyor.

Bize en yakın “küçük” yıldız, Centauri yıldız sisteminin bir üyesi olan 4.2 ışık yılı uzaktaki Proxima Centauri. Bu yıldızın kütlesi Güneş’in sadece %12’si kadar, yani en küçük yıldız değil. Yine yakın çevremizde 7 ışık yılı uzakta yer alan Wolf 359 yıldızı da %9 Güneş kütlesi’ne sahip. 9 ışık yılı uzaktaki Luyten 726 ise Güneş’in %10’u kadar. Özetle, yakın çevremiz küçük yıldız dolu. Ancak, bunların hiçbiri bildiğimiz en küçük yıldız değil.

Keşfedebildiğimiz en küçük yıldızlardan biri VB10 adıyla bilinen ve detaylı bir biçimde sizlere daha önce anlattığımız bir yıldızdır. Ancak, bu da bildiğimiz en küçük yıldız değil.

Bildiğimiz en küçük yıldız olan OGLE-TR-122b'nin Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerle boyut kıyaslaması.

Bildiğimiz en küçük yıldız olan OGLE-TR-122b’nin Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerle boyut kıyaslaması.

Bugüne kadar keşfedebildiğimiz en küçük yıldız, OGLE-TR-122b olarak adlandırılan bir yıldız. Bu yıldız, yaklaşık 3.200 ışık yılı uzakta, bizim Güneşimizle hemen hemen aynı kütleye sahip olan G sıfını bir anakol yıldızı ile ikili bir sistemde yer alıyor. Yıldız o kadar küçük ki, çapı Jüpiter gezegeninden sadece %20 daha büyük. Kütlesi ise tam emin olamasak da bir yıldız olabilmek için gerekli olan limitle hemen hemen eşit, yaklaşık %7.5 Güneş kütlesi civarında. Yalnız, belirtmek gerekir ki bu konuda şimdilik tartışma mevcut: Yıldızın kütlesi Güneş’in %7 ila 8’i arasında olabileceği düşünülüyor. Ancak, net bir ölçüme henüz sahip değiliz. Bu tartışma nedeni ile kendisini şimdilik VB10‘dan daha küçük kabul ediyoruz.

Bu yıldızın yaydığı enerji ve ışık, Güneş’in ürettiğinden en az 10 bin kat daha az. Buna rağmen, ömrü Güneş benzeri bir yıldızdan çok ama çok daha fazla: “Ortalama” 10 trilyon yıl boyunca parlamayı sürdürecek.

Elbette Samanyolu’nda ve evrenin diğer galaksilerinde OGLE-TR-122b ile yakın kütleye sahip, hatta belki birazcık daha küçük yıldızlar var. Biraz önce bahsettiğimiz gibi, küçük yıldızları görmek zor olduğundan keşfetmemiz, keşfetsek bile kütlesini ölçmemiz kolay olmuyor.

Belki de biz bu satırları yazarken gökbilimciler daha küçük birkaç yıldız keşfetmiş olabilir. Bunlar belki onay bekliyordur, belki de yayınlanmış ve “okunmayı bekliyor” olabilir. Ama, küçük yıldızların kaderleri bu; kimse onlarla ilgilenmiyor, merak etmiyor…

Zafer Emecan

 

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor’un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. Alakasız üniversiteler bitirmiş olmasına rağmen, içinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan amatör bir bilimci.