Bilim insanları son günlerde Westerhout 51 (W51) bölgesinde bir yıldız doğumunun Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından görüntülendiğini rapor ediyorlar. Daha önce Optik teleskoplar ile böyle bir yıldız doğumuna tanıklık edilmemişti.
JWST’in optik teleskoplardan farkı onun evrene kızılötesi gözlerle bakıyor olmasıdır. Bu kızılötesi gözler ona gaz ve tozdan oluşan yoğun bulutsularda yeni doğan yıldız yavrularını görebilme şansı vermektedir.
Westerhout 51 (W51), Samanyolu galaksisi içinde ve Dünya'dan yaklaşık 17,000 ışık yılı uzaklıkta bulunan devasa bir bulutsudur. Yaklaşık 350 ışık yılı genişliğinde olan bu bulutsu, yıldız doğumlarının gerçekleştiği, çok yoğun bir bölge olarak tanımlanıyor.
Şimdi bilim insanları, James Webb Teleskobu sayesinde, bu yıldız oluşum bölgesinde yeni doğan yıldızların yanısıra genç ve büyük kütleli yıldızları izleyerek yıldız oluşum mekanizmalarını incelemeyi amaçlıyorlar.
Bir yıldız nasıl doğar?
Bizim evren hikayemizde ilk yıldızlar Büyük Patlama’dan 200-300 milyon yıl sonra ortaya çıkıyordu.
Bunu, doğanın bize sunduğu ipuçları ve kendi geliştirdiği teleskoplarla evrene bakan insan aklının anlatısında görüyoruz.
İlk yıldızlar ortaya çıkmadan önceki süreçte evren karanlık çağ olarak bilinen bir evreden geçmektedir. Her yer karanlıktır; ortam hidrojen ve helyum gazları ile doludur ve madde parçacıkları, karanlık maddenin çekim etkisi altında bir araya toplanırken evren genişlemesini sürdürür.
Evren hala sıcaktır ama genişlemenin etkisiyle soğumaya devam etmektedir. Soğuma devam ettikçe toz ve gaz bulutları büyür, büyüdükçe sıkışır ve "nebula" olarak adlandırdığımız oluşumlar ortaya çıkar. Nebula olarak adlandırılan uzayın bu bölgeleri, bir yıldız'ın doğumu için gerekli koşulların oluştuğu bulutsulardır.
Bu sıkışmış toz ve gaz bulutlarında zamanla madde birikimi artar; sıcaklık ve basınç çok büyük boyutlara ulaşır. Artık öylesine sıcaktır ki, sonunda sıkışan kütlenin merkezinde hidrojen ve helyum atomlarının elektronları çekirdeklerinden ayrılır ve bir plazma ortamı oluşturarak nükleer reaksiyonlar başlar. Ve büyük bir enerji ortaya çıkar.
Bu bir yıldızın doğum anıdır.
Nükleer reaksiyonlar
Atom çekirdeklerinin birleşmesi sonucu ortaya çıkan enerji, füzyon enerjisidir.
Yıldızlar ise özünde birer nükleer reaktördür; füzyon enerjisi üretirler.
Ama daha önemlisi, bu devasa reaktörlerde evrenin kendi üretimi olan hidrojen ve helyum yakıt olarak kullanılarak başka elementlerin üretimi gerçekleşir.
Bu süreçte, yüksek sıcaklık altında önce hidrojen atomlarının çekirdekleri birleşerek helyum çekirdeklerine dönüşür ve her reaksiyonda büyük bir enerji açığa çıkar. Foton olarak ortaya çıkan enerji, yıldızın içinde yavaş yavaş dışa doğru ilerler; uzun bir yolculuğun ardından yüzeye ulaşır ve sonra uzaya ışık olarak yayılır.
Yıldızımız artık doğmuş ve ışımaya başlamıştır; ışımaya başladığı andan, ölümüne kadar ışımaya ve evreni aydınlatmaya devam edecektir.
Yıldız merkezindeki bu raksiyonlar hidrojen tükenene kadar devam eder. Ardından helyum çekirdekleri birleşerek sırasıyla karbon, nitrojen, silikon, oksijen, magnezyum ve demir gibi elementlerin oluşması ile yıldız içinde nükleer reaksiyonlar devam eder.
Süpernovalar
Ama ilk dönem yıldızlarının ömrü çok uzun olmayacaktır. Çünkü yakıtlarını çok hızlı tüketirler. Daha 1 milyon yaşına varmadan, temel yakıtları olan hidrojen ve helyum biter, oluşan elementler içe çökerken yıldız dışa doğru genişleyerek görkemli bir şekilde patlar. Bu bir süpernovadır.
Patlama öylesine şiddetlidir ki tüm evren haberdar olur ve yıldızımız içinde füzyon etkisiyle oluşan karbon, nitrojen, silikon, oksijen, magnezyum ve demir gibi daha ağır elementler evrenin her tarafına saçılarak nebulaları daha yoğun hale getirirler.
Bunlar olduğunda Büyük Patlama’nın üzerinden 1 milyon yıl geçmiştir; bundan sonrasında karanlık madde, yıldız ve gazlar bir araya gelerek galaksileri oluşturmaya başlayacaklar.
Yıldızın bir milyon yıl boyunca üreterek evrene saçtığı bu elementler evrende başka yıldızlara can verecek; bu yeni elementlerle zenginleşmiş gaz ve toz bulutlarının sıkışması ile ikinci ve üçüncü kuşak yıldızlar oluşacaktır. Ancak bu ikinci jenerasyon yıldızlar asla ilk yıldızlar kadar dev büyüklükte olmayacaklardır.
Yıldızların en temel özelliği evrene enerji yayıyor olmaları değil, çok daha önemlisi günümüz evrenini oluşturan elementleri üretiyor olmalarıdır. Bu elementler olmadan evrenin diğer kozmik nesneleri oluşamaz; üzerinde konuşlandığımız gezegen var olmaz, dahası bizler de olamazdık.
Sonuçta bir enerji fışkırması ile başlayan bu hikayede, enerji kozmik süreçlerden geçerek yıldızlarda gerçekliğimizin yapıtaşlarına dönüşüyor. Ve bu kurgu, bizim gerçekliğimizi daha da inanılmaz kılıyor!
Kaynakça:
https://www.universetoday.com/articles/capturing-a-supernova-explosion-only-hours-after-it-began
