Astrobiyoloji Tüm Yazılar

İçimizdeki Yıldızlar: Neden İçimizdeki Her Şey Yıldızlarla İlgili?

Hazırlayan: Ece Özen

Derin Bir Nefes Alın…

Ciğerlerinize dolan, kan dolaşımınızda dolaşan, metabolik çalışmalarınızı tetikleyen, yaşamınızı mümkün kılan oksijen yıllanmıştır. Sizden yaşlıdır, hatta Dünya’nın kendisinden bile yaşlıdır. Bahsettiğimiz oksijen, uzun yıllardır ölü olan bir yıldızın kalbinde yaşıyordu. Kemiklerinizdeki kalsiyum? Kanınızdaki demir? Bu hepsi için geçerli.

Milyarlarca yıl önce, Dünya, Güneş, hatta bir Güneş Sistemi bile yoktu. Yalnızca, yüzlerce ışık yılı boyunca uzanan göreceli şekilde özelliksiz gaz ve toz bulutu vardı. Bu gaz bulutu yüzlerce, binlerce hatta milyarlarca yıl boyunca sabit olarak tanımlanabilecek bir denge içinde kaldı. Ufak bir dürtme bile bu olgunlaşmamış, dengeli gaz bulutunu parçalayabilirdi. Bu dürtme etkisine, belki de etrafına basınç dalgaları yayan bir süpernova sebep oldu. Yayılan basınç dalgalarının gaz bulutuna çarpması sonucunda, dengeli gaz bulutu kendisini arapsaçı gibi düğümlerin ve akıntıların içinde buluverdi.

stars-forming

Bir tutam gaz tedirgin edilip feci bir sıkışma yaşadığında, bazı durumlarda inanılmaz bir yoğunluğa ve basınca ulaştığında, nükleer füzyon (birleşme) dediğimiz işlem genç bir sistemin kalbinin derinliklerinde başlamış olur: İşte bu bir yıldızın doğumudur.

Bulutun paramparça kalıntıları bir disk üzerinde kendi düzenlerini oluştururlar. Disk büyüdükçe daha fazla malzeme alan ve yeni güneşin etrafında bir yer için mücadele eden gezegenleri oluşturur. Çarpışmaların ve yoğun ışımanın ardından arta kalan tozlar süpürülür ve geriye bir aile kalır: Bir yıldız (belki iki, hatta üç), birkaç kayalık gezegen, gaz devleri (Jüpiter,Uranüs, Neptün gibi) ve çevresinde astroitler ve donmuş kalıntılardan oluşan bir aile.

Bir Güneş Sistemi Doğar…

Bu elementlerle ilgili:

Güneş Sistemi’yle doğmuş olan ama genel anlamda yeni olan birkaç element, binlerce yıl boyunca Güneş Sistemi’nin içinde uçuştu.

artists-impression-shows-the-disc-of-gas-and-cosmic-dust-around-the-young-star-HD-142527

İlkel gaz bulutunun içerdiği gazların özellikleri sistemin kaderini belirledi: Yeteri kadar silikon yok mu? Kayalık gezegenler yok. Oksijenin yalnızca izi mi var? Bu gezegenlerin hiçbirinde sıvı su yok. Bir avuç karbon mu var? Oluşan suyun içinde yüzebilecek küçük varlıkların oluşması için kullanılacak yapıtaşı yok.

Peki Güneş Sistemi’ni oluşturan bu gaz bulutundaki özel gaz karışımı milyarlarca yıl önce, en başta nasıl bir araya geldi? Doğruyu söylemek gerekirse cevabı zaten vermiştik: Füzyon.

Bu yeni doğmuş güneşte ve onun kalbinde, nükleer bir yangın şiddetlendi. Ardı arkası kesilmeyen gaz katmanları, Güneş’in karşı konulmaz kütle çekimi altında ezilerek atomik çekirdeği birleşmeye zorladı. Tıpkı o izlediğiniz kötü romantik komedilerdeki karakterler gibi.

Füzyon işlemi, ardında bir miktar enerji bırakır ve sayısız füzyon reaksiyonu Güneş’in milyarlarca yıllık enerjisini karşılamak için yeterlidir. Güneş’in füzyon sayesinde kazandığı bu enerji Dünya’da yaşamın var olması için gerekli olan sıcaklığı ve ışığı sağlar.

550px-Evolved_star_fusion_shells

Füzyon işlemi başlamak için yalnızca hidrojene, yani basit bir protona ihtiyaç duyar. Evrenin ilk anlarında da hidrojenden bol bir şey yoktu. Her şey ondan sonra geldi. Dünya’nın kendi yıldızı Güneş de dahil olmak üzere, gökyüzündeki her bir yıldız yeni elementleri ortaya çıkarmak için çalışan ağır, uykusuz birer fabrikadır. Hidrojenden helyuma, karbon, azot ve oksijene doğru ilerleyen birer fabrika. Daha ağır yıldızlar bu zinciri daha da ileriye taşır; kalsiyum, magnezyum, neon ve argonu ortaya çıkarırlar. Her işlem demir ve nikel oluşturulana kadar ilerler.

Ağırlaşmaya Başlıyoruz…

Ve parti burada sona erer. Demir ve nikelin ortaya çıkmasından sonra füzyon artık enerji açığa çıkarmayı bırakır, enerjiyi kendi içinde toplamaya başlar. Füzyon hala devam eder ama aralıksız devam eden kütle çekimsel çöküşü durdurabilecek hiçbir şey yoktur. Yıldızı yeniden canlandırıp denge durumuna getirebilecek hiçbir enerji üretimi yoktur. Merkeze sıkışmaya çalışan dolgu maddeleri, merkezdeki katı demir top tarafından durdurulur ve dolgu maddelerinin geri çekilmesine sebep olur. Diğer bir deyişle: Booom!

supernova5488

Bir süpernova evrendeki deli dolu enerjinin en fantastik görüntülerinden biridir. Milyonlarca yıldız değerindeki bu enerji, tek bir patlamayla birkaç hafta içinde harcanır. Bu enerjik cehennemde her şey mümkündür. Yeni ağır elementler için enerjiyi harcamak ister misiniz? Kimin umrunda –yedekte var! Biraz daha var! Parti zamanı!

Bu öfkeli patlamada periyodik tablonun geri kalanı var. Bir yıldızın ölüm sancılarından, çekirdeği ile başıboş dolaşan nötrinoların karmaşık dansından doğan bir yıldızın kalbinde ne kaynaşmaz ki.

Ama bu sevimli bir masal değil, bilimdir ve bazı kanıtlara ihtiyacı vardır. Teori, bu çalışmasıyla Nobel Ödülü’nü kazanan fizikçi William Fowler tarafından yayınlanmıştır.

Bugün bilim insanları yıldızlardan oluşan elementleri, her birinin yıldız ışığında bıraktığı belirgin parmak izini kullanarak tanımlayabiliyorlar. Fizikçiler Dünya’da bulunan dedektörleri, füzyon reaksiyonlarının yan ürünleri olan nötrinoları yakalamak için kullanarak Dünya’nın Güneş’inin çekirdeğindeki füzyon reaksiyonlarını gözlemleyebiliyorlar. Araştırmacılar parçalanmış bulutların arasında sürüklenen elementleri belirlemek için süpernova kalıntılarını inceleyebiliyorlar. Bilim insanları evrendeki bazı elementlerin neden diğerlerinden daha bol olduğunu açıklayabiliyorlar: Eğer yıldızlarda bir zincir reaksiyonu daha yaygınsa, bu reaksiyon sonucu üretilen elementin evrendeki izi de daha fazladır.

Ve insanlar gerçekten yıldızlardan oluştuklarını anlayabiliyorlar, belki uzun zamandır ölü olan yıldızların küllerinden ama ne de olsa bunlar da yıldız.

Gece gökyüzünde bulunan bu ışık noktaları insanlarla derin ve manalı bağlantılar içeriyor. İnsanların kanları ve kemikleri, insanlığın göksel kuzenlerinin doğumunu, hayatını ve ölümünü içeren doğal döngünün bir parçası. İnsanlar yıldızlardan oluşurlar ve sonrasında yine yıldızlara dönüşürler; her yıldız ölür ve parçaları geldikleri yere geri yayılır. Ve Dünya’nın Güneş’inden gelen ışık sonunda sona erdiğinde, beraberinde insanlığın küllerini karanlığa taşıyacak, yeni dünyalarda onları tekrar şekillendirecek ve olası bir yeni yaşam ortaya çıkaracak.

Çeviren: Ece Özen
Düzenleyen: Ozan Toyran & Devrim Yağmur Durur

Kaynak

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Ece Özen

Marmara Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği öğrencisi. Kendisi hakkında bütün bildiği bu kadar. Hayat zor, hayat acımasız, bir de sıkıcı…