Dış Uzay Tüm Yazılar

Kırmızı Cüce Yıldızlar

Hazırlayan: Zafer Emecan
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Kütlesi (yani içerdiği madde miktarı) Güneş’in yaklaşık %60’ı ve daha azı olan yıldızlara Kırmızı Cüce diyor astronomlar. Ayrıca harflerle yapılan sınıflandırmaya göre M sınıfı anakol yıldızları oluyorlar. (Anakol yıldızları ve türleri hakkında şu yazımızı inceleyebilirsiniz.) Bunlar oldukça küçük, ışıma gücü düşük yıldızlar. Bu arada küçük dediğime bakmayın, çapları kütle miktarına göre 200 bin ile 700-800 bin kilometre arasında değişiyor. Kıyaslama için söyleyeyim, Dünya’nın çapı sadece 13 bin km kadar.

kirmizicuce485

Bunlar hem küçük, hem de düşük ışıma yapan yıldızlar demiştik. Yüzey sıcaklıkları 3.600 Santigrat dereceyi geçemeyen kırmızı cüceler, çevrelerine bizim güneşimizin binde 1’i ile yüzde 10’u kadar enerji yayabiliyorlar. Her ne kadar, anlı şanlı güneşimiz karşısında biraz acınası görünüyor olsalar da, sahip oldukları uzun, hem de çok uzun ömürle bırakın Güneş’i, diğer tüm dev yıldızları fersah fersah geride bırakıyorlar. Sıradan bir kırmızı cücenin ömrü 70 milyar yıldan başlayıp, trilyonlarca yıla kadar uzayabiliyor. Yeri gelmişken küçük bir not düşelim: Bir yıldızın kütlesi ne kadar fazlaysa, ömrü o kadar kısadır. Örneğin Güneş, var olan bu kütlesiyle maksimum 10 milyar yıllık bir ömre sahip. Yani, ortalama bir kırmızı cüce yıldızın beşte biri kadar bile yaşamayacak…

Şu yanılgıya da da düşmemek gerek. Eğer yıldızın kütlesi Güneş’in yarısı kadar ise iki kat uzun yaşaması söz konusu değil. Güneş’in yarı kütlesine sahip bir yıldız en az 80 milyar yıllık bir ömre sahip. Eğer yıldızın kütlesi Güneş’in %25’i kadar ise 250 milyar yıl kadar bir ömre sahip oluyor. Eğer kütleyi daha da düşürürsek bu ömür uzunluğu dramatik içimde artış gösterir. Eğer yıldızın kütlesi Güneş’in %10’u kadar ise ömrü 1 trilyon yılı bulabilir.

Ancak, “yıldız olmanın” da bir sınırı var. Bir yıldızın enerji üreterek parlayabilmesi için sahip olması gereken minimum kütle değeri yaklaşık %7.5 ila %8.3 Güneş kütlesi arasına denk geliyor. Eğer yıldızı oluşturan madde hidrojen ve helyum harici maddeler açısından zengin ise, Güneş’in sadece %7.5’i kadar kütleye sahip olan (yani yaklaşık 80 Jüpiter ağırlığında) bir yıldız enerji üretmeye başlayabilir. Gökbilimcilerin “metal” olarak nitelendirdiği hidrojen ve helyum harici maddenin yıldızın sadece %1’ini oluşturuyor olması onu “metal açıdan zengin” olarak nitelememize yeterlidir. Yani, içeriğinin %1’i hidrojen ve helyum harici elementlerden oluşan bir yıldız %7.5’lik Güneş kütlesine sahip ise nükleer füzyon gerçekleştirerek ışıldamaya başlar. Bu kadar düşük kütleli bir yıldızın ise ömrü 10 trilyon yılı bulabilir.

970939_297464793733340_969347766_n

Tipik bir kırmızı cüce olan ve Güneş’e en yakın yıldızlardan biri olan Barnard Yıldızının Güneş ve Jüpiter ile boyut karşılaştırması… 

Bu yıldızların böylesi uzun yaşamlarının sırrı, çekim güçlerinin “görece” düşüklüğü nedeniyle nükleer tepkimelerin oluştuğu çekirdek bölgesinin küçük bir alan kaplaması. Böylelikle kırmızı cüceler, yakıtları olan hidrojeni neredeyse “koklayarak” yakıyorlar ve yakıtları diğer yıldızlardan çok daha az olmasına karşın, yüz milyarlarca yıl boyunca parlayabiliyorlar.

Bu inatçı yıldızları özel (aslında sıradan) yapan şey, evrende var olan tüm yıldızların %80’lik kısmını oluşturmaları. Galaksimizde, her 3 Güneş büyüklüğünde yıldıza karşın 80 tane kırmızı cüce yıldız bulunuyor. Açıkcası ortalık kum gibi kırmızı cüce dolu. Mesela, güneşin 10 ışık yılı kadar çevresinde 60 yıldız bulunuyor ve bu 60 yıldızdan 50 kadarı kırmızı cüce. Sitemizde “yakınımızdaki yıldızlar” şeklinde arama yaparak bu yıldızların bir kısmını tek tek inceleyebilirsiniz.

Bu kadar çok olmalarına karşın, gözlerimizi gökyüzüne diktiğimizde gördüğümüz yıldızların hiçbiri kırmızı cüce değil. Çünkü başta belirttiğim gibi; ışıma güçleri çok düşük ve hiçbirini Dünya’dan baktığımızda çıplak gözle göremiyoruz. Gökyüzünde çıplak gözle görebildiğimiz yıldızların hemen hemen tamamı Güneş’ten daha büyük yıldızlardan oluşuyor. Güneş de o kadar parlak bir yıldız değil, zaten G sınıfı bir “sarı cüce” olarak da niteleniyor.  Eğer Kutup Yıldızı‘nın bulunduğu uzaklıkta (432 ışık yılı), Güneş büyüklüğünde bir yıldız yer alsaydı, onu çıplak gözle görmemiz mümkün olmayacaktı. Neyse…

gliese581-8871424

Gliese 581 yıldızının, üzerinde yaşam barındırabileceğini düşündüğümüz gezegenlerinden birinin hayali ilustrasyonu

Kırmızı cüceler, çevrelerinde bir gezegen sistemi bulunduramayacak kadar aciz yıldızlar değil her şeye rağmen. Şu çok ünlü, çevresinde astronomların durup dinlenmeden sürekli yaşama uygun gezegenler bulduğu Gliese 581 yıldızı da bir kırmızı cüce. Yani bu yıldızlar da, Dünya ayarında gezegenlere ev sahipliği yapabiliyorlar. Bu gezegenlerin yıldızlarına, sıvı suyun ve  “bildiğimiz anlamda” yaşamın var olabilmesi için biraz daha yakın olması yeterli olabiliyor.

Bizim güneşimiz ve Dünya’nın konumundan bir örnek verelim: Dünya Güneş’e 150 milyon kilometre uzaklıkta. Bu mesafeden Güneş’ten aldığımız enerji hayatın sürebilmesi için yeterli oluyor. Eğer, Güneş yerine, onun yaklaşık %60 kütlesine sahip bir kırmızı cüce yıldız olsaydı, Dünya’nın 42 milyon kilometre uzaklıkta olması aynı miktarda enerji alabilmesi için yetecekti. Yok eğer yıldız güneşin %20 kütlesindeyse, bu sefer ona uzaklığımızın 15 milyon kilometre olması gerekecekti.

yasanabilirbolge4714

Güneş’in ve farklı kütlelere sahip yıldızların sıvı suyun varlığına izin veren yaşanabilir bölgesi

İşte yıldızdan gelen ışığın, bir gezegenin yüzeyinde suyun sıvı halde kalabilmesine olanak sağladığı bu mesafeye, “habitable zone” veya “goldie locks“, ya da Türkçesi; “yaşanabilir bölge” deniliyor. Elbette yaşanabilir bölge derken, Dünya benzeri bir yaşam göz önünde bulundurularak bu tanımlama yapılıyor. Başka bir yaşam şekli bilseydik, tanımlamayı ona göre yapardık ama, henüz bilmiyoruz. Zaten bunlarla ilgili daha sonra uzun uzun yazacağız, şimdilik konuyu kapatalım…

Son olarak bu bağlantıya tıklayarak “her ne kadar çok uzun ömürlü olsalar bile”, kırmızı cüce yıldızları nasıl bir sonun beklediğini, ölümlerinin nasıl olacağını okuyabilirsiniz.

Zafer Emecan

 

Facebook

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

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.