Bildiğimiz kadarıyla, evrenin sonu patlayarak gelmeyecek. Çoğu yıldız, sıcaklıkları sıfıra doğru düşerken çok ama çok yavaş şekilde sönecek.
Kuramsal fizikçi Matt Caplan, “Biraz üzücü, ıssız ve soğuk bir yer olacak” diyor ve çok çok uzak bir gelecekte yaşanacak bu uzun vedayı kimsenin göremeyeceğini ekliyor. Çoğu kişi, evren sona ererken her şeyin karanlık olacağına inanıyor. “Bu durum, evrenin çoğunlukla kara deliklerden ve sönmüş yıldızlardan oluşacağı ‘ısı ölümü’ şeklinde biliniyor” diyor Caplan. Bu ölü yıldızlardan bazılarının çok uzun zaman sonra nasıl değişebileceğini hesaplayan Caplan, biraz farklı bir görüntü hayal etmiş.
Bu karanlığı bölen şey, sessiz havai fişekler olabilir; yani hiç patlamaması gereken yıldız kalıntılarının patlaması… Illinois Üniversitesi’nde yardımcı fizik profesörü olan Caplan’ın yaptığı bu yeni kuramsal çalışma, evrendeki başka her şeyin ölüp sessizliğe bürünmesinden uzun süre sonra; çok uzak bir gelecekte, pek çok beyaz cücenin süpernovayla patlayabileceğini söylüyor.
Şimdiki evrende dev yıldızların süpernova patlamalarıyla gerçekleşen çarpıcı ölümleri, iç kısımdaki nükleer tepkimelerin çekirdekte demir oluşturmasıyla meydana geliyor. Yıldızlar demiri yakamadığı için, bu demir bir zehir gibi birikiyor ve yıldızın çöküşünü tetikleyerek süpernova meydana getiriyor. Fakat daha ufak yıldızlar, yaşamlarının sonlarında büzülüp beyaz cüce halini alarak genelde biraz daha ağırbaşlı şekilde sonlanıyorlar.
“Güneş’ten yaklaşık 10 kat daha düşük kütleli yıldızlar, dev yıldızlar gibi çekirdeklerinde demir oluşturacak kütleçekime veya yoğunluğa sahip değiller; bu yüzden, şimdilik süpernova biçiminde patlayamıyorlar” diyor Caplan. “Beyaz cüce yıldızlar önümüzdeki birkaç trilyon yılda soğudukça, daha fazla sönükleşecek ve nihayetinde donarak, artık parlamayan ‘siyah cüce’ haline gelecekler. Günümüzdeki beyaz cüceler gibi bunlar da çoğunlukla karbon ve oksijen benzeri hafif elementlerden oluşacak ve Dünya boyutunda olacaklar. Fakat kütleleri Güneş kadar fazla olacak ve iç kısımları, Dünya üzerindeki herhangi bir şeyden milyonlarca kat daha yoğun şekilde sıkıştırılmış olacak.
Fakat soğudular diye de nükleer tepkimeler sona ermeyecek. “Yıldızlar, termonükleer füzyon sebebiyle parlarlar; çok sıcak oldukları için ufak atom çekirdeklerini birbiriyle parçalayıp, daha büyük çekirdekler oluşturur ve bu sayede enerji açığa çıkarırlar. Beyaz cüceler ise küldür, yanmıştır fakat kuantum tünelleme olgusuyla füzyon tepkimeleri yine de gerçekleşebilir; fakat çok daha yavaş olur” diyor Caplan. “Füzyon sıfır derecede bile gerçekleşir ama ciddi bir zaman alır.” Caplan bu durumun, siyah cücelerin demire dönüşerek bir süpernovanın tetiklenmesinde anahtar rol oynadığını belirtiyor.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society bülteninde yayımlanmak üzere kabul edilen Caplan’ın yeni çalışması, bu nükleer tepkimelerin ne kadar uzun sürede demir oluşturacağını ve farklı boyutlardaki siyah cücelerin patlamak için ne kadar demire ihtiyaç duyduğunu hesaplıyor. Bu kuramsal patlamaları, “siyah cüce süpernovası” şeklinde adlandırıyor ve ilkinin, yaklaşık 10 ila 1100’ncu yılda gerçekleşeceğini hesaplıyor. “Yıl dediğimizde, neredeyse yüz kez ‘trilyon’ kelimesini kullanıyoruz. Eğer bunu yazacak olursanız, kağıdın büyük kısmını kaplardı. Akıllara durgunluk verecek denli uzak bir zaman.”
Tabii ki siyah cücelerin hepsi patlamayacak. “Sadece, Güneş’in 1.2 ila 1.4 katı kütleye sahip olan en büyük siyah cüceler patlayacak.” Yine de bu, günümüzde var olan tüm yıldızların yüzde 1 kadar fazlasını meydana getiriyor. Yani yaklaşık bir milyar trilyon yıldızın bu şekilde sona ermesi beklenebilir. Gerisi siyah cüce kalacak. “Çok yavaş nükleer tepkimelerle bile Güneş’imiz, bir süpernova şeklinde patlayacak kadar kütleye sahip değil; çok çok uzak gelecekte dahi. Güneş’in tamamını demire çevirseniz bile patlamaz.”
Caplan, en büyük siyah cücelerin ilk önce patlayacağını ve ardından kademeli olarak daha küçük yıldızların geleceğini hesaplamış; ta ki 1032000 yıl kadar sonra patlayacak hiçbir şey kalmayana kadar. Bu noktada evren, gerçek anlamda ölü ve sessiz olabilir. “Bundan sonra herhangi bir şeyin gelmesini hayal etmek zor. Siyah cüce süpernovası, evrende gerçekleşen son ilginç şey olabilir. Süpernovaların sonuncusu olabilirler.” İlk siyah cüceler patladığında, evren çoktan tanınmaz hale gelmiş olacak. “Galaksiler dağılmış, kara delikler buharlaşmış olacak ve evrenin genişlemesiyle geri kalan tüm nesneler birbirinden o kadar uzağa gidecek ki, diğerlerinin patlamasını kimse görmeyecek. Işığın o kadar uzağa gitmesi fiziksel olarak mümkün olmayacak bile.”
Caplan, bunlardan birini hiç göremeyecek olsa bile canını sıkmıyor. “Fizikçi olmamın bir sebebi var. Büyük soruları düşünmek istemiştim; mesela, evren neden burada, nasıl sona erecek?” Sonraki büyük sorunun ne olduğu sorulduğunda, Caplan şöyle diyor: “Belki bazı siyah cüce süpernovalarını sanal şekilde canlandırmaya çalışacağız. Eğer onları gökyüzünde göremiyorsak, en azından bir bilgisayarda görebiliriz.”
Yazar: Rachel Hatch/Illionis State Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
