Bir Yıldız Nedir ve Nasıl Çalışır?

Yıldızlar her zaman insanları şaşırttı, muhtemelen en eski atamız dışarı çıktı ve gece gökyüzüne baktı. Hala gece, dışarı çıkabildiğimizde dışarı çıkıp yukarı bakıp, bu parıltılı nesneleri merak ediyoruz. Bilimsel olarak, bunlar yıldızların (ve galaksilerinin) incelenmesi olan astronomi biliminin temelidir. Yıldızlar, bilim kurgu filmlerinde, TV şovlarında ve video oyunlarında macera masallarının arka planında önemli roller oynar. Peki, gece gökyüzündeki desenlerde düzenlenmiş gibi görünen bu ışıltılı ışık noktaları nelerdir?

Dünyadan bizim için görünür olan binlerce yıldız var, özellikle gözlemimizi gerçekten karanlık bir gökyüzü izleme alanında yaparsak). Ancak, sadece Samanyolu'nda, yüzlerce milyon var, hepsi Dünyadaki insanlar tarafından görülemiyor. Millky Way sadece bu yıldızlara ev sahipliği yapmakla kalmaz, aynı zamanda yeni doğan yıldızların gaz ve toz bulutlarında yumurtadan çıktığı "yıldız fidanlarını" içerir.

Güneş hariç bütün yıldızlar çok ama çok uzaktadır. Gerisi güneş sistemimizin dışında. Bize en yakın olanın adı Proxima Centaurive yalan söylüyor 4.2 ışık yılları uzakta.

Bir süredir gözlemleyen çoğu stargazer, bazı yıldızların diğerlerinden daha parlak olduğunu fark etmeye başlar. Birçoğunun da soluk bir rengi var gibi görünüyor. Bazıları mavi, diğerleri beyaz, bazıları ise soluk sarı veya kırmızımsı tonlar. Çok var farklı yıldız türleri evrende.

Bir yıldız ışığında güneşleniriz - Güneş. Güneş'e kıyasla çok küçük olan ve genellikle kayadan (Dünya ve Mars gibi) veya serin gazlardan (Jüpiter ve Satürn gibi) yapılmış gezegenlerden farklıdır. Güneş'in nasıl çalıştığını anlayarak, gökbilimciler tüm yıldızların nasıl çalıştığı hakkında daha derin bir fikir edinebilirler. Tersine, eğer yaşamları boyunca başka birçok yıldız üzerinde çalışırlarsa, kendi yıldızımızın geleceğini de bulmak mümkündür.

Evrendeki diğer tüm yıldızlar gibi Güneş de kendi yerçekimi ile bir arada tutulan devasa, parlak bir sıcak, parlayan gaz küresidir. Yaklaşık 400 milyar başka yıldızla birlikte Samanyolu Gökadasında yaşıyor. Hepsi aynı temel prensibe göre çalışır: ısı ve ışık yapmak için çekirdeklerindeki atomları kaynaştırırlar. Bir yıldız böyle çalışır.

Güneş için bu, hidrojen atomlarının yüksek ısı ve basınç altında birbirine çarptığı anlamına gelir. Sonuç bir helyum atomudur. Bu füzyon işlemi ısı ve ışığı serbest bırakır. Bu işleme "yıldız nükleosentezi" denir ve evrendeki hidrojen ve helyumdan daha ağır elementlerin çoğunun kaynağıdır. Yani, Güneş gibi yıldızlardan, gelecekteki evren karbon gibi elementleri alacaktır, yaşlandıkça yapacak. Altın veya demir gibi çok "ağır" elementler, öldüklerinde daha büyük yıldızlarda, hatta nötron yıldızlarının felaket çarpışmasında yapılır.

Bir yıldız bu "yıldız nükleosentezini" nasıl yapar ve süreç içinde kendini uçurmaz? Cevap: hidrostatik denge. Bu, yıldız kütlesinin (gazları içe doğru çeken) yerçekiminin, ısı ve ışığın dış basıncı ile dengelendiği anlamına gelir. radyasyon basınç - çekirdekte gerçekleşen nükleer füzyon tarafından yaratıldı.

Bu füzyon doğal bir süreçtir ve bir yıldızdaki yerçekimi kuvvetini dengelemek için yeterli füzyon reaksiyonları başlatmak için muazzam miktarda enerji alır. Bir yıldızın çekirdeği hidrojeni kaynaştırmaya başlamak için yaklaşık 10 milyon Kelvin'in üzerindeki sıcaklıklara ulaşmalıdır. Örneğin Güneşimizin çekirdek sıcaklığı yaklaşık 15 milyon Kelvin'dir.

Helyum oluşturmak için hidrojen tüketen bir yıldıza, hidrojen kaynaştırıcı bir nesne olduğu her zaman "ana dizi" yıldızı denir. Tüm yakıtını tükettiğinde, çekirdek büzülür, çünkü dışarıdaki radyasyon basıncı artık yerçekimi kuvvetini dengelemek için yeterli değildir. Çekirdek sıcaklığı yükselir (çünkü sıkıştırıldığı için) ve bu, helyum atomlarının karbona başlaması için yeterli "oomph" verir. Bu noktada, yıldız kırmızı bir dev olur. Daha sonra, yakıt ve enerji tükendiğinde, yıldız kendi kendine büzülür ve beyaz bir cüce olur.

Yıldızın evrimindeki bir sonraki aşama kütlesine bağlıdır, çünkü bu nasıl bitecek. Güneşimiz gibi düşük kütleli bir yıldız, farklı bir kaderi var daha yüksek kütleli yıldızlardan. Dış katmanlarını havaya uçuracak, gezegenimsi bir bulutsu yaratmak ortasında beyaz bir cüce ile. Gökbilimciler, bu sürece maruz kalan birçok yıldız üzerinde çalıştılar, bu da Güneş'in birkaç milyar yıl sonra hayatını nasıl sona erdireceğine dair daha fazla fikir veriyor.

Bununla birlikte, yüksek kütleli yıldızlar birçok yönden Güneş'ten farklıdır. Kısa ömürler yaşıyorlar ve muhteşem kalıntılar bırakıyorlar. Süpernova olarak patlayacaklarında elementlerini uzaya fırlatırlar. Bir süpernovaya en iyi örnek Boğa'daki Yengeç Bulutsusu'dur. Orijinal yıldızın çekirdeği, malzemesinin geri kalanı uzaya fırlatıldığından geride bırakılır. Sonunda, çekirdek bir nötron yıldızı veya bir kara delik haline gelmek için sıkışabilir.

Yıldızlar evrende milyarlarca gökadada bulunur. Onlar evrenin evriminin önemli bir parçasıdır. 13 milyar yıldan fazla bir süre önce meydana gelen ilk nesneler onlardı ve en eski gökadaları oluşturdular. Öldüklerinde, erken kozmosu dönüştürdüler. Çünkü çekirdeklerinde oluşturdukları tüm elementler yıldızlar öldüğünde uzaya geri döner. Ve bu elementler nihayetinde yeni yıldızlar, gezegenler ve hatta yaşam oluşturmak için birleşiyor! Bu yüzden gökbilimciler sık ​​sık "yıldızlardan" yapıldığımızı söylerler.

Tarafından düzenlendi Carolyn Collins Petersen.