Patlamaya Yakın Bir Dev: Betelgeuse

Görsel: Murat Sana – Görüntüleme Tarihi : 17.01.2018

Yıldızlar çekirdeklerinde termonükleer füzyon gerçekleştiren, ölüm anlarına kadar hidrostatik dengeye sahip gök cisimleridir. Bütün anakol yıldızları -kütleleri fark etmeksizin- nükleer füzyona hidrojen ile başlarlar; hidrojeni birleştirerek helyum oluştururlar. Füzyon reaksiyonu sayesinde üretilen enerji de konveksiyon ile çekirdek dışına taşınır. Çekirdekten dışarı taşınan bu enerji, yıldızın sahip olduğu maddenin çekirdeğe yığılmasını da durdurarak yıldızda hidrostatik dengeyi sağlar.

Büyük kütleli yıldızlar, çekirdeklerinde silisyuma kadar yakar ve demiri üretirler. Fakat demir füzyonunda çekirdek daha önceki gibi enerji üretemez çünkü demir füzyonu farklıdır: Hidrojen, helyum, karbon, oksijen ve silisyum füzyon reaksiyonlarında çekirdekten dışarı enerji açığa çıkarken demir füzyonunda enerji çekirdekten dışarı salınmak yerine enerjiyi soğuracaktır.

Görsel: Rogelio Bernal Andreo of Deep Sky Colors. Sol alt tarafta kırmızıya yakın rengiyle Betelgeuse yıldızı dikkati çekmektedir.

Yıldız demir füzyonunu gerçekleştirmek amacıyla yeterli ısıya ulaşmak için çekirdeği küçülüp ısınmaya başlar fakat yeterli ısı çekirdekte toplanamaz; demir füzyonu gerçekleşmez. Küçülen çekirdek sınırlı bir yoğunluğa ulaştığında küçülme durur, çekirdek daha fazla küçülemez. Çekirdeğin dış katmanları da küçülen çekirdeğe doğru çöktüğünde, bu yüzey ile çarpışır ve bu çarpışma demirden daha fazla ağır elementlerin oluşmasına imkân verir. Aynı zamanda şok dalgasıyla çekirdeğin dış katmanları dışarı doğru yönelir. İşte bu olaya süpernova patlaması adı veriyoruz.

Avcı (Orion) Takımyıldızı’nın omzunda bulunan kırmızı süperdev Betelgeuse, Güneş’in yaklaşık 11 kat kütlesi sahip gece gökyüzünde çıplak gözle görebileceğimiz Güneş’ten 7,500 kat daha parlak bir yıldızdır. Bizden 700 ışık yılı uzaklığında bulunan Betelgeuse’u Güneş’in konumuna yerleştirseydik, sahip olduğu 887 R☉ (Güneş yarıçapı) ile yüzeyi Mars’ı geçerek asteroit kuşağını bile içine alabilirdi.

Gece gökyüzündeki en parlak 6.-7. yıldız olan Betelgeuse, Aralık ayında parlaklık sıralamasında 21. sıraya geçti. Bu değişiklik yalnızca parlaklıkta değil aynı zamanda yıldızın sıcaklığında da gerçekleşti. Betelgeuse şu ana kadar gözlemlenen en az soğukluğa ve ışınım gücüne sahip: Eylül 2019’dan bu yana sıcaklığı ~100 K azalırken ışınım gücüde %25 düştü. R yarıçap, T sıcaklık ve L ışınım gücü olmak üzere R’/R = [(T’/T)^4 / L’/L]^0.5 bağıntısı, yıldızın çapının ~ %9 arttığını gösteriyor.

Betelgeuse yıldızının Ekim 2019’dan beri parlaklığı azalıyordu fakat 8 Aralık 2019’da tüm zamanların en düşük V = +1.12 kadir parlaklığına ve 20 Ocak tarihi ile de V=+1.506 kadir parlaklığına ulaştı. Betelgeuse, ~ 420 günlük parlaklık değişkenliği gösteren yarı değişken bir yıldız fakat yıldızın bu denli parlaklık düşüşü belki 100.000 yıl sonra belki de bu gece gerçekleşecek olan Tip IIA süpernova patlamasının öncüsü olabilir. Süpernova sayesinde -çekirdekte füzyonu gerçekleşemeyen- demirden bile daha ağır elementler üretilecektir.

Peki bu süpernova gerçekleştiğinde Dünya’ya ne olacak?

İllustrasyon : ESO/L. Calçada

Betelgeuse ’un geçireceği süpernova patlamasında yıldız, “ölüm bölgesi” adı verilen 50 ışık yılından daha uzakta bulunduğundan (~700 IY) Dünya’daki canlılığı tehdit edecek herhangi bir radyasyon alamayacak kadar uzağız. Bu patlama gerçekleştiğinde Betelgeuse, neredeyse Ay kadar parlak ve gündüzleri bile -ufkun üstündeyse- görülebilecek bir parlaklığa ulaşacak. Betelgeuse’un geçireceği süpernova patlamasında kütle çekim dalgalarını tespit edecek olan LIGO ve yüksek enerjili kozmik nötrino kaynağını gözlemleyecek nötrino gözlemevleri bu olaya ışık tutacaktır.

Bu olaya yakın zamanda tanık olmak ümidiyle, gökyüzünüz açık olsun!

 

Elif Şafak

İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi
Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü

 

KAYNAK:

Edward F. Guinan and Richard J. Wasatonic, “The Continued Unprecedented Fading of Betelgeuse”, Villanova University, 20 Ocak 2020
KOUPELİS, Theo, “Evreni Anlama Serüveni”, Çev.: Tolga Güver, TÜBİTAK Yayınları, 2017

Author: Elif Şafak

1 thought on “Patlamaya Yakın Bir Dev: Betelgeuse

  1. Teşekkürler bu güzel yazı için. Çok başarılı olmuş. Devam çalışmalarınızı bekliyoruz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir