Süpernova, bir yıldızın en vahşi ölümü

Bir süpernova evrenin tarihinde ki en büyük felakettir. Süpernovalar farklı boyutlarda ve tiplerde oluşurlar. Bunların her biri o kadar parlaktır ki, evrenin diğer ucundan görülebilirler. Bir süpernova, bir yıldızın hayal edebileceğiniz en vahşi ölümüdür. Ancak bu ölüm aynı zamanda etrafımızda gördüğümüz her şeyin de doğumunu başlatır.

Çok büyük yıldızlar, süpernova adını verdiğimiz şiddetli bir patlama ile ölürler. Bir süpernova tüm bir galaksiyi, güneşin trilyonlarca katı enerji yayarak aydınlatabilir. O kadar şiddetlidirler ki, eğer onlardan bir tanesi sadece bir kaç düzine ışık yılı mesafemizde patlayacak olursa yeryüzünü kavurabilir.

Dünya’nın yakınında patlayacak olan bir süpernova, ilk olarak ani bir radyasyon dalgası ile atmosferi kavuracaktır. Gidilebilecek tek yer, yerin altıdır. Yeraltında, Dünya’yı dalgalar halinde vuracak olan x ışınlarına dayanabilirsiniz. Daha sonra da tüm bitki örtüsünü kavuracak ve besin zincirinin çöküşüne neden olacaktır. Kısacası yeryüzünde ki yaşam muhtemelen sona erecektir.

Süpernovalar katildirler ancak aynı zamanda da dünyamızı oluşturan elementleri meydana getirirler. Gezegenimiz, yıldızımız, etrafımızdaki her şey ölen bir yıldızın kalıntılarından meydana gelmişlerdir. Demir, silikon, altın, binaların yapısındaki tüm elementler bir süpernovadır. Ancak Güneş bir süpernova olmayacak çünkü çok küçük ve bütün yıldızlar gibi o da, temelinde dev bir nükleer reaktör.

Süpernova, bir yıldızın en vahşi ölümü 1

Bir yıldızın içindeki füzyon reaktörü en basit ve en yaygın element olan hidrojen yakar. Reaksiyon, hidrojen atomlarını birleştirerek helyuma ve enerjiye dönüştürür. Hidrojen bittiğinde de yıldız, helyum ile füzyona devam eder ve karbona dönüşür sonra karbon da oksijene dönüşür. Bizim güneşimiz gibi küçük yıldızlar karbon ürettiklerinde ölmeye başlarlar. Bir yıldızın yaşamı süresince içeriye doğru çeken çekim gücü ile dışa doğru iten enerji basıncı arasında sürekli bir denge vardır. Enerji üreten bir yıldız için herhangi bir problem yoktur. Ancak bir kez enerji üretimi durdu mu basınç ortadan kalkar ve çekim gücü kazanır. Çekim gücü yıldızı merkezine doğru çökertmeye başlar ve yıldızın dış katmanları dışa doğru itilir.Kırmızı Dev” adını verdiğimiz, dev bir gaz topuna dönüşür. Güneşimiz 4,5 ila 5 milyar yıl sonra öldüğünde taç kısmı Mars’a kadar genişleyecektir. Yeryüzündeki her şey buharlaşacaktır. Dış katmanlar genişlerken, Güneş’in merkezinde yerçekimi tam tersi bir etkiyi yaratacaktır. Güneş’in çekirdeğini normal boyutunun milyonda birine, yaklaşık olarak Dünya’nın boyutuna sıkıştıracaktır. Artık ”Beyaz Cüce” adını verdiğimiz, yoğun bir oksijen ve karbon topudur. Güneş sistemimiz de bu hikayenin sonu olacaktır. Ölen yıldızlardan kalan gaz gittikçe dağılıp gidecektir fakat beyaz cüce milyarlarca yıl boyunca ışımaya devam edecektir.

Ancak bizim Güneş sistemimiz alışılmışın dışındadır. Sadece bir yıldızı vardır. Gerçekte yıldızların büyük çoğunluğu ise çiftler halinde bulunmaktadır. Bu yıldızların biri ölüp de beyaz bir cüce olduğunda eğer yeterince yakın mesafedeler ise diğer yıldızdan malzeme çalmaya başlar.

Birbiri etrafında dönen iki yıldız hayal edin. Bir tanesi diğerinden yavaş yavaş hidrojen ve helyum emmeye başlıyor. Beyaz cüce, yanındaki arkadaşından malzeme emmeye devam ettikçe daha yoğun, daha ağır ve daha dengesiz hale gelecektir. İçeride, karbon ve oksijen atomları birleşmek üzeredirler ve bu da kötü haberdir. Beyaz bir cüce, bir anlamda patlatılmayı bekleyen bir bomba gibidir. Yıldızın içerisinde inanılmaz miktarlarda yerçekim enerjisi ve nükleer enerji depolanmıştır.

Süpernova, bir yıldızın en vahşi ölümü 2

Beyaz cüce bir çeşit tip 1-A canavara dönüşmektedir. Tip 1-A Süpernova 20 milyar, milyar, milyar megatonluk termonükleer bir karbon bombasıdır. Evrendeki en güçlü patlayıcılardan biridir. Sonunda beyaz cüce arkadaşından o kadar çok malzeme emer ki nükleer bir aşırı yükleme durumuna erişir. İçindeki karbon ve oksijen, yıldızlar için tehlikeli bir element olan demire dönüşmeye başlar. Beyaz cücenin karbon ve oksijeni demire dönüştürmek için füzyona başladığı an sonu gelmiştir. Aniden, beyaz cüce patlar. Beyaz bir cücenin nükleer patlaması bir çok şeyle birlikte büyük miktarlarda demir içerir. Gerçekten de, tip 1A süpernova patlaması, evrene bizim için önemli olan elementleri doldurduğu için önemlidir. Tip 1A süpernova patlaması, trilyonlarca mil mesafeye demir püskürtür. Evrendeki demirin çoğu buradan gelmektedir. Güneş Sistemi’ndeki demir elementinin neredeyse tamamı beş milyar yıl önce patlamış olan çift yıldızlı bir süpernovadan gelmiştir.

Peki, ya demirden daha ağır olan elementler, altın, gümüş, uranyum nasıl oluşur? Onlar Tek Yıldız Süpernovası’ndan meydana gelir. Bir yıldızın süpernova olabilmesi için güneşimizden daha ağır olması gerekir. Bazı canavar yıldızlar güneşimizden onlarca kez daha ağırdırlar. Bazıları da yüzlerce kez daha büyüktürler. Daha ağır yıldızlardan daha hızlı yanarlar ve bu dev yıldızlar yaşlanıp ölmeye başladıklarında içlerindeki nükleer reaksiyon da hızlanmaya başlar. Dev yıldızlar yakıtlarını çok hızlı tüketirler. Daha büyük bir yıldızın içindeki ısı daha yüksektir ve yakıtını daha hızlı yakar. Çift yıldızlı süpernovalardan farklı olarak, büyük kütleli tek yıldızlar patlamadan önce içlerinde bir çok element oluştururlar. Hidrojeni helyuma, helyumu karbona ve karbonu oksijene dönüştürdükten sonra beyaz cüce yıldızlar gibi içine doğru çökmezler. Tersine, bu devler yanmaya devam ederler. Çekirdeklerinin derinliklerinde yeni elementler oluştururlar. Büyük yıldızlar helyumu karbon ve oksijene dönüştürdükten sonra da durmazlar, devam ederler ve karbonu daha ağır element olan neona, oksijeni de silikona dönüştürürler. Ta ki katlı bir pasta gibi olana dek.

Dev yıldızın patlamasını tetikleyen element ise, tip 1A süpernova patlamasını tetikleyen ile aynı elementtir yani demirdir. Demir, yıldızın genişlemesini sağlayan tüm füzyon enerjisini emer ve yerçekimi yıldızı ezmeye başlar. Dev yıldız artık ölmeye mahkumdur. Yıldızın bir süpernovaya dönüşmesi 10 milyon yıl sürebilir fakat son anları gerçekten çok hızlı gelişir. Bir kez demir çekirdek oluştu mu, çok hızlı bir şekilde denge bozulur ve saniyenin binde birinde yani bir milisaniyede içine çöker. Bir anda Dünya büyüklüğünden Manhattan’ın büyüklüğüne gelir. Merkeze doğru çökerken de ışık hızının üçte biri hızda hareket etmektedir. Yıldız dengesiz duruma geldiğinde yerçekiminin muazzam gücüyle devasa kütle çekirdeğinin içine çöker.

Süpernova, bir yıldızın en vahşi ölümü 3

Bu durum inanılmaz bir güçle meydana gelir. Hatta içteki atomlar bile birbirinin içine geçmeye başlarlar. Daha da küçülüp yoğunlaştıkça çekirdekte daha da fazla enerji birikimi oluşur. Güneş’in bir buçuk katı kadar bir kütleyi, 15 mil çapındaki bir hacme sıkıştırmak gibi. Suyun yoğunluğunun bin trilyon katı gibi inanılmaz bir yoğunluktadır. Artık yıldız patlar. Patlama yıldızın dış katmanlarını yırtar ve bu süreçte demirden daha ağır elementler oluşur. Demir kobalta dönüşür, kobalt nikele dönüşür ve böylece devam ederek, altına, platinyuma ve uranyuma kadar gider. Patlama o kadar kısa sürede meydana gelir ki ağır elementler sadece az miktarda oluşurlar. Nadir olmalarının sebebi de budur. Süpernova bu yeni elementleri uzayın milyarlarca kilometrelerine yayar.

1. BÖLÜMÜN SONU

 

3 Bölümden oluşan, Süpernovalar hakkındaki makalemizin diğer bölümlerine aşağıdaki bağlantılara tıklayarak ulaşabilirsiniz.

1.BÖLÜM : Süpernova, bir yıldızın en vahşi ölümü

2.BÖLÜM : Süpernova’nın ardında bıraktıkları

3.BÖLÜM : Süpernova’dan doğan gizemli parçacık Nötrino