Hepsini çözdüğümüzü düşünmüştük. Belli kütledeki bir yıldız nükleer füzyonu durdurursa ölüyor ve bir beyaz cüce haline geliyor. Geriye kalan ve yıldızın parlamasını sağlayan tüm şey, artık nitelikteki ısı oluyor. Nihayetinde soğuyarak karanlığa gömülüyor ve geride siyah cüce olarak bilinen soğuk, ölü bir kristal bırakıyor.
Evrenin, böyle bir sürecin henüz bütünüyle tamamlanacağı kadar yaşlı olmadığını düşünüyoruz. Dolayısıyla henüz bunu doğrulayamamıştık. Şimdiyse bu konuda hatalı olduğumuz görünüyor: Gökbilimciler, hidrojeni halen istikrarlı biçimde yanan bir beyaz cücenin bulgularına ulaşmışlar; fakat bu yanma yüzeyde gerçekleşiyor, çekirdekte değil.
Bu durum, söz konusu kalıntı yıldız çekirdeklerinin zannettiğimizden çok daha yavaş yavaşlanıp ölebileceğini ve hidrojen yönünden zengin dış kısımlarını yakarak nihai sonlarını geciktirebileceğini akla getiriyor.
İtalya’daki Bologna Üniversitesi ile İtalya Ulusal Astrofizik Entitüsü’nde gökbilimci olan Jianxing Chen, “Beyaz cücelerin halen istikrarlı termonükleer faaliyet geçirebileceğine yönelik ilk gözlemsel kanıtlara ulaştık” diyor.
“Bu çok şaşırtıcı bir durum çünkü yaygın biçimde inanılan şeyle çelişiyor.”
Beyaz cüceler, Güneş’in yaklaşık sekiz katı kütleye sahip düşük kütleli yıldızların evrimindeki son aşama. Bu yıldızların ana sekans ömürleri sona erdiğinde ve artık çekirdeklerinde hidrojen kaynaştıramadıklarında, dıştaki maddelerini atıyorlar.
Geriye kalan ve artık kaynaşmanın dışa doğru olan basıncıyla desteklenemeyen çekirdek çökerek, ultra yoğun bir cisim haline dönüşüyor. Beyaz cüce olan bu cisim, Güneş’in yaklaşık 1,4 katı kütleye sahip.
Bu beyaz cüceler ise son derece sıcak. Evren yaklaşık 13,8 milyar yaşında ve yapılan modellemelere göre bir beyaz cücenin tamamen soğuması bundan çok daha uzun sürüyor. Fakat bu sürece büyük bir ilgi duyuluyor. Gökbilimciler, Güneş’in de içerisinde bulunduğu evrendeki tüm yıldızların kabaca yüzde 97’sinin ömürlerini bu şekilde tamamlayacağını tahmin ediyor. Beyaz cücelerin nasıl evrimleştiğinin bilinmesi, evrenin sonunun tahmin edilmesine yardımcı olabilir.
Gökbilimciler, beyaz cüce yıldızların ne kadar hızlı soğuması gerektiğini hesaplamış. Buna göre bir beyaz cücenin kütlesi ve sıcaklığını bilirsek, kaç yaşında olduğunu çözebiliriz. Bu yöntem, beyaz cüce popülasyonlarının bulunabileceği yıldız kümelerinin yaşının tahmin edilmesinde de bir araç şeklinde kullabılabilir.
Beyaz cücelerin farklı evrim aşamalarına bakıp onları karşılaştırmak için birden fazla kümeyi de gözlemleyebiliriz. Chen ve takımı da, Hubble Uzay Teleskobu’ndaki Geniş Alan Kamerası 3’ü kullanarak M3 ve M13 adı verilen iki yıldız kümesindeki beyaz cüceleri bu şekilde incelemiş.
Bu iki küme ilginç çünkü içlerinde bulunan yıldızlar benzer metalik özelliklere sahip; yani helyumdan daha ağır olan bir sürü element var. Bu gibi elementler, evrende birkaç nesil yıldız gelip geçene ve elementleri çekirdeklerinde kaynaştırıp öldüklerinde uzaya fırlatana dek fazla bulunmuyormuş. Dolayısıyla söz konusu element bolluğu, yıldızların yaklaşık yaşının belirlenmesinde kullanılabilir.
M3 ve M13’teki yıldızlar, Yatay Kol adı verilen bir evrim aşamasında. Bu aşama, güneş kütleli bir yıldızın çekirdeğinde kaynaştırdığı hidrojenin bitmesinden hemen sonra meydana geliyor. Dış zarfından kurtulduğu kızıl dev aşamasını geçmiş oluyor ve artık helyum oluyor.
Bu iki kümede bulunan yıldızların benzer metalik özellikleri, yıldızların hemen hemen aynı yaşta olması gerektiği anlamına geliyor. Fakat M13’teki bazı yıldızlar, M3’teki yıldızlardan daha sıcak biçimde yanıyor ve bu durum, farklı şekilde soğuyor olabileceklerini akla getiriyor.
Yıldız evrimine yönelik bilgisayar canlandırmaları, M13’teki yıldızların yüzde 70 kadarının dış zarflarında hidrojen yaktıklarını göstermiş. Bu durum, daha uzun süre boyunca daha sıcak kalmalarını sağlıyor ve nihayetinde, yalnızca artık nitelikteki ısıyla parlayan beyaz cüce yıldızlardan farklı bir hızda yaşlandıkları anlamına geliyor.
Bu büyük bir olay çünkü beyaz cücelere yönelik yaş tahminlerimizin, hidrojen yakan bu çeşitlerden olmaları halinde bir milyar yıl kadar yanlış olabileceği anlamına geliyor.
Bulgular Nature Astronomy bülteninde yayımlandı.
Yazar: Michelle Starr/ScienceAlert. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
