Gökyüzündeki tüm yıldızlar bir gün sönecek mi?
Gökyüzündeki tüm yıldızlar bir gün sönecek mi? -José Luis Quiñones / APOD
13 milyar yıldan fazla bir süre önce, evrendeki ilk yıldız tutuşturuldu. O zamandan beri, başlangıçta karanlık olan evren yavaş yavaş ışıkla doldu.
Yıldız, bulutsunun çöküşünün ürünüdür. Bulutsunun yoğunluğu eşit değildir ve yoğunluğun daha yüksek olduğu yerlerde yerçekimi de daha yüksektir. Bu nedenle maddeler bu yerlerde giderek daha fazla toplanıyor. Maddenin yoğunluğu ve kütlesi kritik noktayı aştıktan sonra bu yerlerde nükleer füzyon başlar ve yıldızlar doğar.
Yıldızların ve gezegen sistemlerinin doğum süreci.
Yıldızlar, karanlığı aydınlatan meşale gibidir. İkisi de ışık ve ısı üretir. Sadece meşalelerin yanması moleküller arasındaki kimyasal bir reaksiyondur, bir yıldızın yanması ise atom çekirdeği arasındaki bir füzyon reaksiyonudur. Meşaleler gibi yıldızların yakıtı sınırlıdır ve bir gün hepsi söner.
Yıldızlar ana yakıt olarak hidrojeni kullanır. Kütleleri yeterince büyükse, hidrojen yakıtı tükendiğinde, önceki füzyon aşamasının bir yan ürünü olan helyum hidrojenin yerini alacak, füzyon reaksiyonuna devam edecek ve yıldızın göreceli kararlılığını koruyacaktır. Bu şekilde, yeni oluşturulan öğeler kendi iç ortamlarında kaynaşmaya devam etmek için yeterli olmayana kadar, daha hafif öğeler aşamalı olarak daha ağır öğelere kaynaşır. Füzyon reaksiyonunun durması, enerji üretiminin sona ermesine yol açar. Yıldız bir anda dengesini kaybeder, gövdesi yerçekiminin ağırlığını kaldıramaz ve sonra çöker. Sert çekirdek, içeriye doğru yansıtan maddeyi şiddetli bir şekilde dışarı fırlatacak ve evren süpernovasındaki en muhteşem göksel fenomenlerden birini yaratacaktır.
Süpernova 1987A, Hubble Uzay Teleskobu tarafından fotoğraflandı.
Daha küçük kütleli yıldızların hafif mizaçları vardır. Yaşamlarının sonunda, materyallerinin kontrolünü kademeli olarak kaybederler. Malzeme kaybolur ve sözde "gezegenimsi bulutsu" oluşur. Ve en küçük cüce yıldız, bir "gezegenimsi bulutsu" dan bile yapılmamış olabilir.
Yıldızların ölmesinin çeşitli yolları vardır. Ancak ölümleri, ışık yaymayı hemen durdurmalarına neden olmaz. Dağınık maddeye ek olarak, her zaman bir iç çekirdek olacaktır. Bu çekirdeğin bazıları kara delikler, bazıları nötron yıldızları ve çoğu beyaz cücelerdir.
Sabit yıldızlı kara deliklerin, ışık yaymadıkları için hemen sönen yıldızlar olduğunu söyleyebiliriz. Bol "yiyecek" olmadığı sürece. Ancak nötron yıldızları ve beyaz cüceler için durum tamamen farklı.
Bir nötron yıldızının simülasyon diyagramı.
Nötron yıldızları kara delikler kadar aşırı değil, aynı zamanda son derece yüksek yoğunluğa da sahipler. Yıldız yanmasının tüm yan ürünleri, süpernova patlaması sırasında çok küçük ve yoğun bir küre halinde sıkıştırılacaktır. Bu kürenin çapı on kilometre kadar düşük olabilir, yoğunluk santimetre küp başına yaklaşık 10 ila 15 kilogram olabilir ve sıcaklık 10 ila 6 K kadar yüksek olabilir. Nötron yıldızının içinde nükleer füzyon artık gerçekleşmese de, yüksek sıcaklık hala parlamaya devam etmesine neden oluyor.
Nötron yıldızları genellikle mavi-beyazdır. Ancak ürettiği radyasyonun çoğu, çıplak gözle görülemeyen X-ışını bandında yoğunlaşmıştır. Nötron yıldızlarının enerji takviyesi yoktur, bu nedenle daha soğuk ve koyulaşmaları kaçınılmazdır. Ancak nötron yıldızı çok küçüktür ve tüm enerjisi, son derece sınırlı yüzeyinden yayılırsa, neredeyse hiçbir belirgin etkisi yoktur. Bu nedenle, onun için, önemli bir rol oynayan soğutma yöntemi, tam olarak anlaşılmamış fiziksel bir mekanizmadır - "nötrino soğutma". Nötron yıldızlarının soğuma süreci çok uzundur ve en kısası evrenin şu anki yaşının yaklaşık 1 milyon katıdır. Beklemek zorunda.
Neyse ki, tüm yıldızlar bu kadar uzun süre dışarı çıkmayacak. Daha küçük yıldızlar, nükleer füzyon reaksiyonu durduktan sonra yavaş yavaş beyaz cücelere dönüşecek. Beyaz cüceler nötron yıldızları kadar küçük değildir ve nötron yıldızları kadar yoğun değildirler. Hacimleri, kabaca dünyaya eşdeğer olan bir nötron yıldızının bin katına ulaşabilir. Yüzey sıcaklıkları yaklaşık 20.000 K'dır, bu da güneşin üç katıdır. Nötron yıldızlarından çok daha soğuk! Yani beyaz cücelerin soğuması teorik olarak nötron yıldızlarından daha hızlıdır.
Dünya büyüklüğünde beyaz bir cüce yıldız. Beyaz bir cücenin yüzeyindeki yerçekimi, Dünya'nın 1 milyar katına ulaşabilir.
Ancak bir beyaz cücenin "ısı dağılımı", nötrinoların kaçışını değil, yalnızca yüzeyinden geçebilir. Beyaz cüce yıldızın evrenin arka planında kararması ve kaybolması için, sıcaklığı mutlak sıfıra yakın olmalıdır. Bu işlem için gereken süre, evrenin şu anki yaşının yaklaşık 1000 katıdır. Nötron yıldızlarıyla karşılaştırıldığında, bu zaten oldukça hızlıdır. Sıcaklık, evrenin arka plan sıcaklığına yaklaştığında, "kara cüceler" haline gelecektir.
Evrende siyah cüceler olmayabilir, çünkü evren yeterince yaşlı değildir.
Bu açıdan bakıldığında, evren hala oldukça genç. Çünkü bugün evrende "kara cüceler" yok. Bugün, evrendeki en düşük sıcaklığa sahip beyaz cüce, ısısının yalnızca yaklaşık% 0,2'sini kaybetti ve "siyah" olmaktan çok uzak. Ama şimdi olmaması, gelecekte hayır olmayacağı anlamına gelmez. Sadece ortaya çıktığı zaman son derece uzak bir gelecekte.
Ortaya çıkacaklarını biliyoruz ve ne zaman ortaya çıkacaklarını da biliyoruz. Bu, Samanyolu ve Andromeda Gökadamızın kaynaşmasından sonraydı ve Samanyolu'ndaki yıldızların çoğunun yandığı zamandı. O zaman, gece gökyüzünde sadece sönük mum ışığı gibi yanıp sönen sadece düşük kütleli kırmızı cüceler olacak ve boş evrende etrafta dolaşan birçok siyah hayalet olacak. Hepsi yıldızdı.
