Güneş’e benzeyen yıldızlar yaşlandıkça, kırmızı devlere dönüşürler. Bu aşamada, yıldızların dış katmanları karışır ve yavaşça uzaya doğru kaybolurken, geride kalan yoğun çekirdekler beyaz cücelere dönüşür. Çoğu yıldızın bu kaderi paylaşması nedeniyle, beyaz cüceler evrendeki en yaygın yıldız kalıntılarıdır.
Caltech’teki teorik astrofizikçi Jim Fuller tarafından geliştirilen yeni bir model, bu dönüşümün görünenden daha düzensiz olabileceğini gösteriyor. Hesaplamalarına göre, dışarı doğru fırlayan maddenin dengesiz patlamaları, yaşlanan yıldızları farklı yönlere doğru tekrar tekrar iterek, beyaz cücelerin oluşumundan önce binlerce küçük “itme” yaratabilir.
Kaotik Patlamalar Yaşlanan Yıldızları İter
“Bu modelde, maddenin parçacıkları şişmiş yıldızların yüzeyinden asimetrik bir şekilde rastgele fırlatılıyor,” diyor Fuller. “Her seferinde bu yıldız küçük bir itme alıyor. Newton’ın dediği gibi, her eylemin eşit ve zıt bir tepkisi vardır.”
Fuller, bulgularını Amerikan Astronomi Topluluğu’nun 248. toplantısında Pasadena’da sundu. Çalışma, “Astronomical Society of the Pacific Yayınları”na gönderildi.
Fuller’ın hesaplamalarına göre, beyaz cüce aşamasına yaklaşan bir yıldız, yüz binlerce yıl boyunca yaklaşık 10.000 küçük itme yaşayabilir. Her bir itmenin hızı sadece birkaç metre/saniye civarındadır. “Bu, insanların yavaş bir şekilde koştuğu hızdır,” diye belirtiyor.
Binlerce İtme Birikiyor
Dışarı fırlatılan madde rastgele yönlere doğru hareket etse de, bu itmeler mükemmel bir şekilde birbirini götürmez. Zamanla, matematiksel olarak “rastgele yürüyüş” adı verilen bir süreçle, genel olarak tek bir yönde bir kaymaya neden olurlar.
Basit bir benzetme, karar vermek için tekrar tekrar para atmaktır; ya bir yöne doğru hareket edin ya da diğerine. Her adım rastgele olsa bile, sonunda başladığınız yerden bazı mesafeler uzaklaşmış olursunuz. Fuller’ın modeli, bu birikmiş itmelerin, yaşlanan bir yıldızı yaklaşık 1 kilometre/saniye hızında rastgele bir yönde hareket ettirebileceğini öne sürüyor.
Uzaydaki bazı nesneler çok daha güçlü itmelere maruz kalır. Örneğin, devasa bir yıldız süpernova olarak patladığında, bu patlama yıldızın kalıntısını yüksek hızda tek bir yönde fırlatabilir. Astronomlar uzun zamandır beyaz cücelerin de itmeler aldığından şüphelenseler de, bu süreç çok daha yumuşaktır çünkü bu yıldızlar patlamaz.
Neden Geniş Çift Yıldız Sistemleri Parçalanır?
Beyaz cüce itmelerine dair kanıtlar, Caltech’teki astronomi profesörü Kareem El-Badry liderliğindeki araştırmalardan geliyor. El-Badry, bir üyesi beyaz cüceye dönüşen çift yıldız sistemlerinin (biner sistemler) diğerlerine göre daha az yaygın olduğunu keşfetti.
Yeni model, bunun olası bir açıklaması sunuyor. Yaklaşık 1 kilometre/saniye hızındaki net bir itme, gevşek bağlarla tutulan bir çift yıldızın yörüngesini bozarak iki yıldızın birbirinden ayrılmasına neden olabilir.
“Eğer ikili sistemlerin yörünge hızı, itme hızından düşükse, bu sistemler yerçekimsel olarak birbirinden ayrılır,” diye açıklıyor Fuller.
Fuller, modeli geliştirmek için El-Badry’nin gözlemlerini ve yaşlanan kırmızı dev yıldızlardaki konveksiyonun bilgisayar simülasyonlarını kullandı. Bu simülasyonlar, yüzeydeki maddenin dengeli bir şekilde dışarı akmak yerine düzensiz bir şekilde dışarı çıkabileceğini gösteriyor.
Bu model, astronomların uzun zamandır şüphelendiikleri olayın nedenlerini doğrudan açıklayan ilk modeldir.
“Bu gözlemi açıklayabilen bir fiziksel modele sahip olmak beni çok mutlu etti,” diyor El-Badry.
Yıldız İtmeleri Çarpışmaları Tetikleyebilir
Model aynı zamanda yeni bir öngörü de sunuyor. Bazı ikili sistemlerde, yaşlanan kırmızı devlere uygulanan tekrarlayan itmeler, yörüngesini yeterince değiştirebilir ve onu eşine doğru fırlatabilir. Bu tür bir çarpışma patlamaya neden olabilir.
Astronomlar gelecekte bu tür şiddetli yıldız birleşimlerinin belirtilerini arayarak, Fuller’ın modelinin Güneş’e benzeyen yıldızların son aşamalarını doğru bir şekilde tanımlayıp tanımlamadığını test edebilirler.
“Beyaz Cüce İtmeleri: Kırmızı Dev Yıldızlardan Periyodik Madde Atımı” başlıklı çalışma, Caltech tarafından finanse edildi.
Kaynak: Sciencedaily