Yıldız Çeşitleri
Yıldızlar, kütlelerine ve buna bağlı olan parlaklıklarına ve yaydıkları ışığın özelliklerine göre büyükten küçüğe doğru sınıflara ayrılıyorlar. En büyük kütleye sahip olan ve bu kütleyi ayakta tutabilmek için merkezlerindeki yakıtı çok daha fazla yakan, dolayısıyla en kısa ömürlü olanlar (birkaç milyon yıldan 100 milyon yıla kadar) “O” ve “B”sınıfı “Mavi” yıldızlar. O sınıfı yıldızlar 16-100 Güneş kütlesinde oluyorlar. B sınıfı yıldızların kütlesiyse 2,5-16 Güneş kütlesi aralığında oluyor.
Sonraki kategori, 1,6-2,5 Güneş kütlesinde “A” sınıfı “Beyaz” yıldızlar. Bunların ömürleri 1 milyar yıl kadar.
Daha sonra 1,1-1,6 Güneş kütleli, 3 milyar yıl kadar ömürlü “F” sınıfı “sarı-beyaz” yıldızlar geliyor. Bu dört sınıfa ait büyük kütleli yıldızlar son derece ender görülüyor. Hepsi birlikte, gökadamız Samanyolu’ndaki yıldızların ancak %3’ünü meydana getiriyorlar.
Ardından, Güneşimizin de dahil olduğu “G” sınıfı “sarı” yıldızlar geliyor. Güneş ve benzerlerinin Samanyolu’ndaki tüm yıldızlara oranı %7 kadar. Güneş’in ömrünün 12 milyar yıl kadar olduğu hesaplanıyor. Yıldızımız bunun 4.5 milyarını tüketmiş durumda.
Bir sonraki sırayı Güneşimizden biraz daha az kütleli (0,6-0,9 Güneş kütlesi) ve biraz daha soğuk olan, 50 milyar yıl kadar ömürlü “K” sınıfı “turuncu cüce” yıldızlar alıyor. Samanyolu’ndaki yıldızların %13 kadarı bu sınıftan.
Klasik sınıflandırmada son sırayıysa “kırmızı cüce” yıldızlar alıyor. 0,08-0,6 Güneş kütlesindeki olan bu yıldızların Samanyolu’ndaki oranı, %76. Bunların en küçüklerinin ömürlerinin 100 trilyon yıl kadar olabileceği hesaplanıyor.
Yıldız sınıfları, kendi içlerinde de 0’dan (en sıcak) 9’a (en soğuk) kadar alt gruplara ayrılıyorlar. Dolayısıyla, örneğin sıcaktan soğuğa doğru bir sıra … A8, A9, F0, F1, F2 … diye gidiyor. Bir de Romen rakamlarıyla yıldızların evrim sürecindeki yerleri belirtiliyor.
I süperdevleri (O ve B sınıfı yıldızların ömürlerinin sonuna yaklaşmış şişmiş halleri); III, Güneş ve yakın kütledeki yıldızların ömürlerinin sonuna doğru şişmiş dev halleri V, “anakol” denen, yıldızların merkezlerindeki hidrojen çekirdeklerini birleştirerek helyuma dönüştürdükleri denge evresini; II, parlak dev yıldızları; IV anakoldan çıkmış ama henüz şişerek kırmızı dev evresine gelmemiş Güneş benzeri yıldızları; VI, yıldız kütlesinden daha küçük cisimleri (kahverengi cüceler); ve VII, Güneş benzeri yıldızların ölüm artıkları olan “beyaz cüceleri” tanımlıyor.
Bu sınıflandırmalara göre Güneşimiz yaklaşık 5.800 K (yaklaşık 5500⁰C) yüzey sıcaklığında G2V sınıfı bir yıldız.
Yıldız olmayan “yıldızlar”
Beyaz cüceler:
Güneş ve biraz daha büyük ya da küçük yıldızlar, merkezlerindeki hidrojen yakıtını tümüyle helyuma çevirdikten sonra merkez dışındaki bir katmanda hidrojen füzyonu başlayınca şişmeye başlayıp bir “altdev” haline geliyor, merkezdeki helyumun da yanmaya (birleşip karbon ve oksijen oluşturmaya) başlamasıyla çapının yüzlerce katına kadar şişip bir kırmızı dev haline geliyor. Daha sonra şişmiş dış katmanlarını yavaşça uzaya bırakıyor ve tümüyle karbon ve oksijenle dolmuş ve artık füzyon yapamayan, yıldızın yaklaşık yüzde 60 kütlesinde olan, ama yaklaşık Dünyamız boyutlarına kadar sıkışmış olan merkez açığa çıkıyor.
Fizikte “Pauli dışlama ilkesi” denen ve iki madde parçacığının aynı kuantum durumunda (enerji düzeyinde) bulunamayacağı olgusu nedeniyle birbirlerine daha fazla yaklaşamayan elektronların basıncıyla (elektron dejenere basıncı) daha fazla çökemeyen çekirdek 100.000 – 150.000 derece sıcaklıkla ışıdığından bu ölü ama parlak cisimlere “beyaz cüce” deniyor ve bazen bunlara “beyaz cüce yıldız” diye yanıltıcı atıflarda da bulunuluyor. İçerdikleri ve atmosferlerindeki maddelere göre çeşitli alt sınıflara ayrılan bu beyaz cüceler sıcaklıklarını çok uzun sürede yitirerek artık ışık da yaymayan soğuk “kara cüceler” haline gelip gözden kayboluyorlar. Ancak, bu soğuma süresi, evrenin yaşı olan 13.8 milyar yıldan daha uzun sürdüğü için daha hiç kara cüce oluşmamış. En eski beyaz cüceler bile 6-7 bin derece sıcaklıkla ışıma yapıyorlar.
“Kahverengi” cüceler
Bir de, merkezlerinde füzyon tepkimelerini başlatacak kadar kütle kazanamadıkları için yıldız tanımına uymayıp “kahverengi cüce” diye adlandırılan, en büyük kütleli gaz devi gezegenler ile en küçük kütleli M sınıfı kırmızı cüceler arasında yer alan gaz küreleri var. Aslında bunların rengikahverengi değil. Gökbilimciler, bunların insan gözüne koyu kırmızıdan başlayıp bordoya ve mora kadar uzanan bir renk skalasında görüneceğini belirtiyorlar.
Kahverengi cücelerin kütleleri, en büyük kütleli gaz devi gezegenlerinkiyle yaklaşık 80 Jüpiter kütlesi arasında değişiyor. Kahverengi cüceler, en küçüklerinde birkaç yüz dereceye kadar düşen sıcaklıklarını kütle basıncının yol açtığı termal ısıyla sağlıyorlar. Bunlar da beyaz cüceler gibi elektron dejenere basıncıyla ayakta kalıyorlar.
Ancak, 13 Jüpiter kütlesinden daha büyük olanların, merkezlerinde hidrojen füzyonu gerçekleştiremeseler de hidrojenin daha ağır bir türü olan döteryum çekirdeklerini birleştirdikleri düşünülüyor. (Döteryum çekirdeği artı elektrik yüklü bir protonun yanısıra, bir de elektrik yükü taşımayan nötron içeriyor. Nötron, artı yüklü protonlar arasındaki elektrostatik itmeyi bir ölçüde maskeleyip azaltarak döteryum çekirdeklerinin, yalnızca tek bir protondan ibaret olan ve dolayısıyla birbirlerini çok daha güçlü iten hidrojen çekirdeklerine kıyasla daha kolay birleşmelerini sağlıyor.) 60 Jüpiter kütlesinin üzerindeki kahverengi cücelerde döteryumun yanısıra lityum füzyonunun da gerçekleştiği düşünülüyor. Son yıllarda bazı yıldız sınıflandırnma tablolarına kahverengi cüceler de, sıcaklıklarına ve başka bazı özelliklerine göre büyükten küçüğe doğru L, T, ve Y sınıfları olarak dahil ediliyorlar. Bunların hayli egzotik gök cisimleri oldukları, kimilerinin atmosferlerinden yüzeylerine “demir yağmurları” yağdığı düşünülüyor.
REFERENCES
- 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_classification
- 2. http://en.wikipedia.org/wiki/Brown_dwarf#Spectral_class_M
- 3. http://en.wikipedia.org/wiki/White_dwarf
- 4. http://www.space.com/2576-wild-weather-iron-rain-failed-stars.html
- 5. http://www.futurity.org/telescopes-reveal-brown-dwarfs-iron-rain/