Skip to content Skip to navigation

Beyaz Cücelerin Kara Cüceye Dönüşme Serüveni

Prof. Dr. Faruk Soydugan
18/04/2019 - 16:38

Bir kara cüce benzetimi

Güneş benzeri yıldızlar, yakıtlarını tükettiklerinde patlayarak dış kabuklarını atar ve yıldızın etrafı gezegenimsi bulutsu adı verilen toz ve gaz bulutuyla çevrelenir. Geriye ise "beyaz cüce" olarak adlandırılan çekirdekleri kalır. Bu tür çekirdekler, genellikle küçük kütleli yıldızların artıkları olduklarından bu aşamaya gelmeleri çok uzun sürer. Örneğin Güneş için bu süre yaklaşık 10 milyar yıldır. Güneş'ten biraz daha büyük kütleli yıldızların beyaz cüce haline gelmeleriyse daha kısa (birkaç milyar yıl kadar) sürer. Bu zaman değerleri, sadece yıldızların beyaz cüce haline gelmesi için gereken süreyi gösterir. Şimdi gelelim "kara cüceye".

NASA, ESA, HEIC, STScI/AURA - Bir gezegenimsi bulutsu olan Kedi Gözü Bulutsusu’nun (NGC 6543) Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen görüntüsü

Beyaz cüceler, görülemeyecek kadar soğuduklarında kara cüce haline gelirler. Şu ana kadar böyle bir cisim gözlenmemiştir. Peki, neden? Bu soruyu cevaplayabilmek için beyaz cücelerin ne kadar sürede soğuyarak kara cüce haline geleceklerini bilmek gerekir. İdeal olarak bir kara cücenin sıcaklığının evrenin ortalama sıcaklığına (−270,42°C) yaklaşacak kadar düşmesi beklenir. Bilinen beyaz cücelerin bu kadar soğumasıysa çok uzun zaman alacaktır. Ancak bir beyaz cücenin bu kadar soğumasını beklemeden de gözlemsel verilere ve kuramsal hesaplamalara dayanarak bir tahmin yapabiliriz.

Güneş gibi bir yıldız, beyaz cüce haline geldiğinde geriye kalan çekirdek Güneş'in kütlesinin yaklaşık yarısı kadar olacaktır. Yeni oluşan ve bir gezegenimsi bulutsu içinde yer alan beyaz cücelerin sıcaklıkları yüz bin santigrat derece ölçeğinde iken farklı soğuma süreçleri ile sıcaklıkları düşmeye başlar. Bu gökcisimlerine beyaz denmesinin sebebi, ilk keşfedilen birkaç beyaz cücenin sıcaklığının yaklaşık 10.000°C ve renklerinin “beyaz” olmasıdır. Başlangıçta çok yüksek sıcaklıklarda olan beyaz cüceler, ilk zamanlarda çok hızlı soğuduklarından kısa sürede (beyaz cücenin yapısında hangi elementten hangi oranda bulunduğuna bağlı olmakla birlikte birkaç milyar yıl içinde) sıcaklıkları 10.000°C’lere gelir. Şu anda gözlenen beyaz cücelerin de önemli bölümü bu sıcaklıklara sahiptir. Beyaz cüceler soğumaya devam ettikçe renkleri değişmeye başlar. Şu ana kadar gözlenen en soğuk beyaz cücenin sıcaklığı yaklaşık 2700°C’dir ve turuncu-kırmızı renktedir. Bu tür gözlemler beyaz cücelerin aslında çok yavaş soğuduklarını ortaya koyuyor.

NASA, ESA, H. Bond (STScI) and M. Barstow (University of Leicester) - Bir beyaz cüce olan Sirius B

Kuramsal hesaplamalar, Güneş benzeri bir yıldızın beyaz cüce haline geldikten sonra sıcaklığını sadece 7500°C’ye düşürmesi yani soğuması için 1,5 milyar yıl geçmesi gerektiğini gösteriyor. Beyaz cücelerin kara cüceye dönüşecek kadar soğumaları içinse 10 milyar yıldan fazla süre geçmesi gerekir. Beyaz cüceye dönüşene kadar geçen süreyi de göz önüne alırsak Güneş benzeri bir yıldızın kara cüce haline gelebilmesi için evrenin yaşının (yaklaşık 13,7 milyar yıl) çok üstünde bir sürenin gerekli olduğunu söyleyebiliriz. Bu nedenle, kuramsal hesaplamalar ve gözlemler, şu anda 2000°C’den daha soğuk beyaz cüce görmemizin çok da mümkün olmadığını ortaya koyuyor. Artık kara cüce gözleyebilir miyiz, siz düşünün!

 

Kaynaklar:

 

Yazar Hakkında:
Prof. Dr. Faruk Soydugan
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fizik Bölümü & Astrofizik Araştırma Merkezi ve Gözlemevi

İlgili İçerikler

Gökbilim ve Uzay

Günlük hayatta karşılaştığımız pek çok soruna çözümler sunan üç boyutlu yazıcı teknolojisi artık dünya dışında yaşam alanları oluşturma araştırmalarını kolaylaştıracak adımlar atılmasına yardımcı oluyor.

Gökbilim ve Uzay

Her yıl mayıs ayının ilk günlerinde Eta Kova göktaşı yağmuru en yüksek etkinliğe ulaşır. Bu yıl 6 Mayıs’ta sabaha karşı en yüksek etkinliğe ulaşacak Eta Kova göktaşı yağmuru sırasında gökyüzünde saatte 60 göktaşı görülebilir.

Gökbilim ve Uzay

Bahçenizde, binaların çatılarında, sokakta hatta saçlarınızın arasında bile meteor parçaları olabileceğini biliyor muydunuz? Mikrometeorit adı verilen bu parçacıklar hemen hemen her yerdeler. Peki, nereden geliyor bu mikrometeoritler? Yapılarında ne var? Onları nasıl inceleyebiliriz?

Gökbilim ve Uzay

Uzayda, 4,6 milyar yıl önce Güneş Sistemi’nin içinde oluştuğu toz ve gaz bulutundan kalma kayaç ve metal parçaları bulunur.

Gökbilim ve Uzay

1610 yılında Galileo Galilei’nin Johannes Kepler'e gönderdiği mesaj tam olarak bu yazının başlığındaki gibiydi: “smaismrmilmepoetaleumibunenugttau

Gökbilim ve Uzay

İki yüzün üzerinde araştırmacının yer aldığı uluslararası bir araştırma grubu, ilk kez bir karadeliği doğrudan görüntülemeyi başardı. Karadelik, Dünya’ya yaklaşık 55 milyon ışık yılı uzaklıktaki Messier 87 ya da kısaca M87 olarak adlandırılan bir gökadanın merkezinde yer alıyor.

Gökbilim ve Uzay

ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) tarafından gezegenin iç yapısını incelemek amacıyla Mars’a gönderilen InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) uzay aracı 26 Kasım 2018’de gezegenin yüzeyine inmişti.

Gökbilim ve Uzay

Uzaya giden astronotlar çok sayıda bakteriyi de beraberlerinde götürürler. Bu bakterilerin büyük çoğunluğu zararsızdır. Ancak zamanla bu durum değişebilir. Uzaydaki koşullar yeryüzündekilerden çok farklıdır. 

Gökbilim ve Uzay

Nisan ayında Mars’ın Boğa Takımyıldızı’ndaki ilgi çekici yolculuğuna tanık olabilirsiniz. Mars ayın ilk günlerinde Ülker Yıldız Kümesi’nin (Yedi Kız Kardeş olarak da bilinir) yakınlarında görülebilir.

Gökbilim ve Uzay

Dünya’nın manyetik alanı, yeryüzünü Güneş’ten gelen zararlı ışınlardan koruyan bir kalkan görevi görür. Eğer bu koruyucu kalkan olmasaydı güneş rüzgârı atmosferi yok eder ve Dünya yaşama elverişsiz bir hale gelirdi.