Enerjisi bir milyar güneşten daha fazla, boyutu Güneş Sistemi’mizden daha büyük ve milyonlarca kilometre uzaklıktaki gezegenleri yok etme potansiyeline sahip olan bazı yıldızlar var ki patlamalarla sahneden inmeyi iyi biliyorlar. Evrendeki en güçlü patlamalardan olan süpernovalara göz atıyoruz.
Astronominin belirli alanlarını araştırdığımızda olaylar ve cisimler çoğunlukla akla hayale sığmayacak kadar büyük ölçeklidir. Dünya ve Mars gibi gezegenleri düşünürsek, onları başka cisimlerle karşılaştırabildiğimiz için en azından boyutlarına dair bir fikir edinebiliriz. Jüpiter ve Güneş gibi daha büyük cisimlere geldiğimizde biraz zorlanıyoruz ama yine de Dünya‘yı başlangıç noktası olarak kullanıp ne olarak kullanıp ne kadar büyük olduklarını anlayabiliyoruz. (Örneğin Güneş, Dünya’nın 100 katından daha büyük.) Fakat süper dev yıldızlar ve kara delikler gibi daha büyük gök cisimlerine geldiğimizde işler gerçekten akıl ermez bir hal almaya başlıyor.
Süpernovalar gece birdenbire gökyüzünde belirerek ve diğerlerini kolayca gölgede bırakarak gökbilimcileri bin yıldır cezbetmekte. İlk kayda geçen ve bugün SN 185 olarak bilinen süpernova, Çinli gökbilimciler tarafından M.Ö. 185 yılında görüldü. Bu, kayda geçen ilk görülme olsa da şüphesiz daha önceki yıllarda parlak bir yıldızın gökyüzünde aniden belirlemesini açıklayamayan Dünyalıları şaşırtan birçok süpernova olmuştur.
En dikkat çekici süpernova olaylarından biri muhtemelen 340.000 yıl önce, Geminga adındaki bir yıldızın süpernova olmasıyla meydana geldi. Kaydedilmemiş olmasına rağmen gökbilimciler, Geminga’nın ardında bıraktığı kalıntı nötron yıldızından nasıl öldüğünü anlayabildiler. Sadece 290 ışık yıl uzaktaki Geminga şu ana kadar dünyaya en yakında patlamış olan süpernova. Dünya‘ ya öyle yakındı ki gece gökyüzünü aylarca aydınlatmış, kendi gölgelerini düşürmüş ve geceyi gündüze çevirerek parlaklıkta Ay‘la rekabet etmiş olabilir. Bu süpernova öylesine parlak ve büyüktü ki insanlar onun ışığının ufkun bir ucundan diğerine uzandığın görmüş olmalı.
Geminga’dan geriye saniyede dört kez dönen bir nötron yıldızı kaldı. Bu, Dünya‘ya en yakın nötron yıldızı ve kozmos gözlemlerimizde bizim için üçüncü en büyük gama ışınları kaynağıydı. Kısıtlı ya da hiç astronomik aygıtları olmayan eski uygarlıkların bile onları görebilmiş olmaları, bu patlamaların büyüklüğünün kanıtı.
Süpernovalar sadece görsel olarak değil, elektromanyetik radyasyonun bütün formlarında parlak. X ışınlarını, kozmik ışınları, radyo dalgalarını dışarı atıyor; bazen de evrendeki bilinen en büyük patlamalar olan gama ışını patlamalarından sorumlu olabiliyorlar.
Gökbilimciler bu elektromanyetik radyasyon formlarını ölçerek süpernovaların oluşumuna ve ölümüne dair bu kadar net bir resim ortaya çıkarabiliyorlar. Aslında bir süpernovanın açığa çıkardığı enerjinin % 99 kadarının elektromanyetik radyasyonun görünür ışık dışındaki çeşitli biçimlerinde olduğu tahmin ediliyor. Bu da görünmez(en azından çıplak gözle) radyasyonun incelenmesini inanılmaz derecede önemli hale getiriyor.
Duymuş olabileceğiniz bir diğer yıldız patlaması “nova”. Oluşumu bakımından süpernovaya benzese de patlamadan sonra aralarında temel bir fark var: Süpernova esas yıldızı yok ediyor ama nova, ardında patlamanın esas öncülüne bir şekilde benzeyen sağlam bir yıldız bırakıyor.
Şu ana kadar evrene dair bildiklerimiz neredeyse her şeyin döngüler halinde gerçekleştiğini işaret ediyor. Örneğin bir yıldız, toz ve gaz bulutundan doğar; milyarlarca yıl nükleer füzyona maruz kalır; sonra da büyük bir patlamayla kendini yok ederek başka bir yıldızın oluşumunu sağlayacak o toz ve gaz bulutunu oluşturur. Evrenin ve döngüsel yapısı sayesinde, diğer türlü olsa aşırı derecede nadir ya da hiç olmayacak olan olayları gözlemleyebiliyoruz Yıldızlar sürekli olarak yeniden oluşmasaydı evrenin doğumunun üzerinden geçen 13,7 milyar yılda geriye hiç yıldız kalmazdı.
Süpernovalar ne kadar yıkıcı olabilseler de evrenin yapısının ve oluşumunun ayrılmaz parçalarıdır. Güneş Sistemi‘nin kendisinin, bir süpernovadan geriye kalan dev bir nebuladan oluştuğu düşünülüyor. Daha önce bahsedildiği gibi süpernovalar, yıldızların hayat döngüsünde çok önemliler ve eski yıldızlar ölürken yenilerinin oluşmasını sağlıyor. Çünkü bir yıldız, gezegen ve yıldız oluşumu için elzem olan birçok elementi (büyük miktarda helyum, hidrojen, oksijen ve demir) barındırır. Bunların hepsi de gök cisimlerinin yapısında temel rol oynar. Bunların üstüne, gerçek patlama sırasında başka birçok elementin oluştuğu düşünülüyor.
Süpernova Çeşitleri
Tip I (10 Milyar Yıl)
Başlangıç: Boyut olarak Güneş‘e yakın bir yıldız, refakatçi bir yıldızın yörüngesine giriyor.
Kızıl Dev: Yıldız, hayatının sonunda yakıtını tükettiği için genişliyor ve Güneş‘in 200 ila 800 katı büyüklüğünde dev bir kızıl yıldıza dönüşüyor.
Kaçış: Bir milyar yılı aşkın bir sürede ”Roche lobu” denilen bir noktada dış tabakalar ayrılıyor ve geriye sıcak ve yoğun, beyaz cüce yıldız kalıyor.
Başka Bir Dev: Bir milyar yıl daha geçince komşu yıldız da kızıl deve dönüşüyor, ta ki ”Chandrasekhar limiti” denilen kritik kütleye erişene kadar beyaz cüceye madde aktarıyor.
Süpernova: Artık kütleçekimsel güçler o kadar yoğun hale gelmiş ki beyaz cüce kendini destekleyemiyor. Çöküyor ve çekirdeğindeki karbon tutuşarak 1029 megaton TNT’ye eş değer enerji açığa çıkarıyor.Bu enerji, ışık hızının yüzde üçü hızında hareket ediyor.
Kalıntı: Geriye yeni yıldızlar ve gezegenler oluşturabilecek bir nebula kalıyor.
Tip II ( 10 Milyon Yıl)
Başlangıç: Tip II süpernova Güneş‘in kütlesinin dokuz katından daha büyük olan bir yıldız içeriyor.
Süper Kızıl Dev: Yaklaşık beş milyon yıl sonra yıldızın hidrojen ve helyum stoku tükenmiş olacak. Yıldız kızıl devin beş katından, Güneş‘tense 1.500 kat daha büyük bir süper kızıl deve dönüşmüş olacak.
Yeniden Birikme: Takip eden bir milyon yıl sonra süper kızıl dev, dış katmanlarını yeniden biriktirecek.
Çekirdek: İçeriye giren madde, demir çekirdeğe çarpıyor. Maddenin bir kısmı tekrar geriye sekerek şok dalgaları oluşturuyor.
Çökme: Sonunda içeriye giren madde, çekirdeğe aşırı yükleniyor ve onu ezip nötron yıldızına dönüştürüyor. Yalnızca otuz kilometre çapında ama Güneş‘in kütlesine sahip.
Süpernova: Yıldızın içerisi artık kendini destekleyemiyor, sonunda tutuşuyor ve maddeyi devasa bir patlamayla yüzeyinden dışarıya gönderiyor.
Kalıntı: Tip II süpernova geride bir nebulayla bir nötron yıldızı bırakacak ama patlamada yeterince madde mevcutsa onun yerine bir kara delik oluşabilir.
Evrenin en yıkıcı kuvvetlerinden birinin süpernovalar olduğuna şüphe yok ama aynı zamanda güneş sistemlerinin hayat döngüsü için en gerekli olan şeylerden biri. İleriki yıllarda daha güçlü teleskoplar geliştirdikçe süpernovaları daha detaylı bir şekilde gözlemleyip inceleyebileceğiz, belki de şu anki Tip I ve Tip II sınıflandırmamıza girmeyen başkalarını da keşfedeceğiz. Yalnızca süpernovaların incelenmesi bile evrenin sayısız sırrını çözebilir. Bu devasa yıldız patlamalarına dair bilgimizi arttırdıkça bir bütün olarak kozmos hakkında daha çok şey öğreneceğiz.
Kaynak: How It Works