EVRENİN YILDIZ MEZARLIĞI
Yıldızlar enerjilerini bitirdiğinde kütlelerine göre beyaz cüce, nötron yıldızı ve kara delik olarak ölümleri gerçekleşir.
Yıldızlar nasıl enerjilerini bitirir? Yıldızlar doğarken ilk yaktıkları hidrojen olur yani hidrojenleri birleştirip helyum üreterek aynı zamanda enerji salar. Bu enerji merkezde genellikle gama ışınları olarak üretilir. Yıldızın yüzeyine gelinceye kadar mor ötesi, görsel (visual) ve kırmızı öte olarak yayımlanır. Merkezde hidrojenler bitince, bu sefer helyumları birleştirmek üzere enerji üretmeye başlar. Böylece yıldızların içinde daha ağır element üretmek üzere sürekli elementleri birleştirme ve enerji üretme üzerine kurulu bir zincir oluştururlar ancak bu zincir demir elementleri üretmeye kadar sürdürülebilir. Demirden sonra yıldız daha ağır element üretmek için yeterli sıcaklığa ve yoğunluğa ulaşamayacaktır. Böylece yıldız artık enerji üretemeyecek ve kütlesine göre beyaz cüce, nötron yıldızı ve kara delik oluşturacak şekilde hayata gözlerini yumacaktır (Yıldızlar, kütleleri ne kadar fazla ise o kadar erken ölürler: kabaca 10-50 güneş kütlesidir ve yıldız kütlesi ne kadar az ise o kadar uzun yaşarlar: 0.01 güneş kütlesi neredeyse evrenin yaşına sahiptir.).
BEYAZ CÜCELER
Bu cisimler için kabaca bir güneş kütlesini örnek olarak yazacağız. Bu kütleye sahip yıldızlar, helyumu karbon ve oksijene çevirirler ve enerji üretirler ancak bundan daha ağır elementleri merkezi bölge yeterince sıcak ve yoğun olmadığından yani karbon ve oksijeni yakmaya yetecek enerjiye sahip olmadığından ateşleyemeyecek. Böylece bu yıldızın çekirdeği, yanmayan ancak kabuğu yanan bir cisim olacak ve kabuğu yavaş yavaş merkezden ayrılacaktır ve zamanla merkezde bir beyaz cüce etrafında kabuğu olan bir planeter nebula şekline gelecek. Merkezi, karbon veya oksijence zengin beyaz cüce diye adlandıracağız. Bu çekirdek maksimum kütlesi 1.44 güneş kütlesinde olacak.
Bu cisimler ayakta nasıl duruyorlar? Bunun cevabı elektron basıncıdır. Merkezde elektronlar birbirlerini iterek kütle çekime karşı koyarlar, bu meydan okuma maksimum 1.44 güneş kütlesine denk gelir. Eğer bu kütle daha büyük ise ne olur? Elektronların buna dayanamayacak ve kütle çekime boyun eğecektir. Bundan sonra beyaz cüceden bahsedemeyiz. Artık karşımıza nötron yıldızı çıkar.
NÖTRON YILDIZLARI
Ata yıldızı 5-40 güneş kütlesi ise bu yıldızlar ölürken nötron yıldızı oluşturabilirler. Bu yıldızlar beyaz cüceyi oluşturan yıldızlardan çok daha fazla kütlelidirler. Çekirdekleri karbon ve oksijen sülfürü yakacak sıcaklıkta ve yoğunlukta olur. Merkezleri daha ağır elementleri üretip enerji elde ederler ve bu durum demire kadar devam eder. Yıldızlar demirden daha ağır elementler üretemeyecek, demir ürettikten sonra yıldız kendi üzerine çökecek ve süpernova patlaması ile kabuğunu yıldızlar arasına fırlatacaktır. Bu süpernova sırasında demirden (altın, platin vb.) daha ağır elementler üretilir.
Süpernova sonrasında merkezde 1.44 güneş kütlesinden daha fazla kütle kalırsa bu sefer de elektron basıncı yerine nötron basıncı bunu dengeleyecektir. Elektronlar protonlar ile birleşerek nötronu oluştururlar ve böylece nötronca zengin bir cisim ortaya çıkar ancak nötronlar maksimum bir kütleyi dengeleyebilir. Bu kütle aralığı 1.44 ile teorik olarak 3 güneş kütlesi arasına denk gelir. 3 güneş kütlesinden sonra artık nötronca zengin madde de bu dengeyi sağlayamayacak ve kütle kendi üzerine çökecek.
KARA DELİKLER
SN patlamasından sonra ata kütlesi 40 güneş kütlesinden fazla ise merkez, demirden daha ağır element üretemeyecek ve yıldız kendi üzerine çökecek, yani yoğunluk ve sıcaklık artacak ancak kütle çekimi dengeleyecek bir mekanizma olmayacak. Bu yıldızın merkezi 3 güneş kütlesinden fazla olunca nötronca zengin maddenin bile bu kütleyi dengelemeye gücü yetmeyecek, yani kütle kendi üzerine çökecek. Yoğunluk sonsuza ve hacim de sıfıra giden bir yapıya, tekilliğe evrilecek. Yani öyle bir cisim ki evrende ondan kaçabilecek özelliklere sahip hiçbir şey olmayacak (Olay ufkundan bahsediyoruz, olay ufkuna giren bir daha kaçamıyor yani evrenin hapishaneleri diyebiliriz.). Buna ışığın kendisi dahil; ışık saniyede 300 bin km hızla hareket etmesine rağmen, yani 1 saniyede aya gidebilirsiniz, ama karadeliğe girdiniz mi bu hıza sahip olsanız da bir daha çıkamazsınız. Her şeyi yiyen/yutan delik gibi, gerçekten de öyle, etrafındaki koca koca yıldızları ve galaksinin merkezinde ise gaz toz ve yıldızları acımadan boğazdan indiren evrenin vampirleri olarak tanımlamak yerinde olur.
Yıldızlar ölünce, bıraktıkları bu farklı ve ilgi çekici mirasları hakkında yepyeni gelişmeler kaydediyoruz. 2019’da ilk defa kara delik resmi çekildi (Gerçekte kara deliğin etrafındaki yığılma diskinden dolayı böyle bir resim elde edilebildi).
Önümüzdeki yıllarda astronomi ve fizikteki gelişmelere paralel bu cisimler hakkında daha fazla bilgiler elde edeceğiz ve böylece kara delik gibi bir gizemi çözmek daha mümkün hale gelebilecektir.
M. Diyaddin İLHAN