Beyaz Cüceler ve Siyah Cüceler Nedir? (Kurzgesagt) | Video

 

Kurzgesagt ekibi bu videosunda evrenin bildiğimiz şekli ortadan kalktıktan çok sonra halen daha hayatta kalabilecek bir yıldız türü olan beyaz cüceleri ve evrenin bu dönemdeki geleceğini inceliyor.

 

İyi seyirler…

 

-oo-

 

İnsanlar bu evrende bir enerji kaynakları olduğu sürece hayatta kalabilirler. Ne yazık ki, evren ölecek. Çok yavaş olacak, tamamlanması milyarlarca yıl sürecek ama genede olacak. Evrensel bir zaman ölçeğine göre kıyaslarsak bizim Güneşimiz çarçabuk ölecek. Şansımıza, insanlara için neredeyse sonsuza kadar hayatta kalacak yerler var: Ölmüş yıldızların cesetleri, beyaz cüceler… Onlar evren ölmeden önceki son barınağımız olabilirler. Bu garip şeyler nelerdir ve en sonunda öldüklerinde neler olur?

Yıldızların ne kadar yaşayacakları, onların ne kadar büyük olduğuna bağlıdır ve çok çeşitli süreler olabilir. Örnek olarak; çok çok büyük yıldızlar çok sıcak ve hızlı bir şekilde doğumlarından birkaç milyar yıl sonra süpernova olup yanıp biterler. Ama onlar istisnadır. Yıldızların %97si yaşamlarını bir beyaz cüceye dönüşerek bitireceklerdir. Bunun olmasının 2 yolu vardır:

Küçük yıldızlar, diğer ismiyle kırmızı cüceler, trilyonlarca yıl boyunca yanıp en sonunda sessizce beyaz cüceye dönüşeceklerdir.

Bizim güneşimiz gibi orta boyutlu yıldızlar ilginçtir. Güneşi, çekirdeğinde kendi yerçekimiyle hidrojenleri helyuma dönüştüren bir düdüklü tencere olarak hayal edin. Elementlerin füzyonu çok yüksek miktarda enerji ortaya çıkartır. Bu enerji dışarıya doğru yayılır ve yıldızı çok kırılgan bir dengede tutar.

Güneş yaşlandığında, çekirdeğindeki hidrojenler yorulmuş olacaklar.Güneş helyumu daha ağır elementlere dönüştürmeye başlayacak. Bunu yaparken, dış katmanlarını dökmeye başlayacak. Bu süreç tamamlandığında, Güneş kütlesinin yarısından çoğu uzaya kaybedecek. Bu kaybolan kütle Güneşi andıran, milyonlarca kilometre genişliğinde muhteşem bir gezegensel nebulaya (toz bulutu) dönüşecek.

Sonunda arta kalan şey ise Güneşin çekirdeği olacak. Ve bir beyaz cüce doğmuş olacak. Eski halinin çapı şimdikinin 100 katı genişliğindeyken, şimdi ise çapı sadece Dünya kadar, fakat hala eski kütlesinin yarısına sahip. Bu onu aşırı derecede yoğun kılmaktadır. Bir çay kaşığını dolduracak büyüklükteki beyaz cüce kütlesi, bir araba kadar ağırdır. Yüzeyindeki kütleçekimi Dünyanınkinden 100.000 kat daha fazladır. Eğer üzerine ayak basmaya kalkarsanız, basınçla anında buharı tüten bir su birikintisine dönüşürsünüz.

Beyaz cücenin etrafında yaşamak pek muhtemel değil, ama mümkün. Şu anki beyaz cücelerin çoğunluğu eskiden etrafında gezegen bulunduran bir yıldızdı, ve ölünce çok büyük ihtimal etrafındaki gezegenler de harap oldu. Ama hepsi bu kadar değil. Çok küçük olduklarından, bir gezegenin yörüngesi, sıvı halde su bulundurması için ait olduğu beyaz cüceye Dünyanın Güneşe şu anki uzaklığının 75 katı kadar daha yakın olmalıdır.

Böyle bir yakınlığın iyi ve kötü yanları vardır. İlk olarak bu yakınlık o gezegeni beyaz cüceye gelgitsel olarak kilitler. Bu olay, gezegene hiç bitmeyen ve değişmeyen gün ve gece verir. Bu değişmeyen gece ve gündüz bölgelerinin kenarlarında hayat mümkün olabilir.

Ama beyaz cücelerin çok düzenli bir enerji çıkışları vardır. Bu, onları kırmızı cücelerin etrafında yaşamaktan çok daha güvenli yapar. Bu dediklerimiz hala tahmin sayılır ama etrafında yaşayabileceğimiz uygun koşullu bir beyaz cüce bulabilirsek orada milyarlarca yıl yaşayabiliriz.

Peki neden diğer yıldız türlerinden çok daha uzun süre parlamaya devam ediyorlar?

Beyaz cüceler çok çok sıcaktır. Bizim güneşimizden 40 kat daha fazla sıcaklıklara ulaşabilirler. Bu onları evrendeki en sıcak nesnelerin arasına sokar. Ama çok aktif değillerdir. İçlerinde bulundurdukları sıcaklığın gidecek yeri yoktur ve sıkışmış durumdadır. Sadece dış katmanından uzaya kaçabilirler. Fakat uzay çoğunlukla boşluktur. Bu yüzden sıcaklık taşıma yolu ile iletilemez. Enerjinin tek kaçma yolu radyasyondur. Bu yol o kadar yavaş ve etkisizdir ki, beyaz cüceler trilyonlarca yıl sonra soğurlar. Bu onları insanların son sığınağı yapabilir. Ölen bir evrende onlar son enerji ve ışık kaynağı olabilirler.

Bazı hesaplamalara göre; beyaz cüceler 100-milyar-milyar yıl boyunca parlamaya devam edebilirler; yani evrenin şu ana kadarki var olma süresinin 10 milyar katı kadar. O kadar uzun bir süre sonra ki, hâlâ parlamakta olan sıradan bir yıldız bulunmayacak, galaksiler buharlaşmış olacak ve ancak o zaman bir beyaz cüce ilk kez bir kara cüceye dönüşecek. Bu olduğunda yaşama ait son umut da ortadan kalkmış olacak.

Kara cüceler çalışmayan ve verecek enerjisi kalmamış küreler olacaklar. Ama çok yakınlaşırsanız sizi yine de öldürebilecek kadar kütleye sahiptirler. O kadar soğuk olacaklar ki, evrende oluşabilecek en düşük sıcaklıklara yakın olacaklar. O kadar karanlık olacaklar ki, neredeyse görünmez olacaklar.

Evren yaşamının son evresine girecek: Sıcaklık ölümü, trilyonlarca ışık yılı uzaklıklara dağılmış kara delikler ve kara cücelerle birlikte, evreni tanınamaz, tamamen karanlık ve soğuk bir mezarlık haline getirecek.

En sonunda kara cücelere ne olacağından emin değiliz. Eğer -atomların temel parçacıklarından biri olan- proton, sınırlı bir ömre sahipse kara cüceler birçok trilyonlarca yıl boyunca yavaşça buharlaşacak.

Eğer proton bozunmayan bir yapıya sahipse, kara cüceler muhtemelen kuantum tünelleme yolu ile tamamen demirden oluşan kürelere dönüşebilirler. Bu işlem o kadar uzun sürer ki, buna sonsuz süre denebilir. Daha sonra bu demir küreler yalnız başlarına karanlık bir evrende yolculuk yapacaklar. Artık yeni bir şey yaşanmayacak; sonsuza kadar.

Bu kulağınıza çok kötü gelebilir, fakat bu olaylar bize o kadar süre uzakta ki, bizim bugünkü yaşam gayemize göre hiç yaşanmayacak sayabiliriz. Milyarlarca trilyon yıl sonra neler olacağının önemi yok. Şu anda şans eseri çok güzel bir zamanda yaşıyoruz; içinde sonsuz yıldızlar, ışıklar ve gezegenler bulunan bir evrende hayranlık içerisinde var olabiliyoruz. Ve bir gün bu yıldızları ziyaret edecek kadar vaktimiz var.

 

-oOo-