Patladığında Altınlar Yağdıracak Kırmızı Bir Yıldız: Betelgeuse

betelgeuse, her an bir supernova patlaması ile yok olması beklenen kırmızı dev bir yıldız. biliyorsunuz supernova patlaması big bang'den sonra evrendeki en büyük patlamalardan biridir (hipernova patlamaları da var). neyse efendim şimdi bu betelgeuse her an patlayabilecek bir yıldız ve patladığında oluşacak devasa enerji sayesinde gökyüzü birkaç gün boyunca aydınlanacak, gündüz kadar olmasa da gündüze yakın bir aydınlık olacak. ayrıca altın sadece supernova patlamasında oluşan bir element olduğu için o an binlerce ton altın oluşumuna şahit olacağız (altın dünyaya düşmeyecek muhtemelen boşuna heveslenmeyin). bu arada betelgeuse bizden 600 ışık yılı uzaklıkta olduğu için belki çoktan patlamış da olabilir. ne de olsa biz 600 yıl önceki halini görüyoruz betelgeuse'un.

güneşimiz de yaklaşık 5 milyar yıl sonra hidrojen yakıtını tüketince önce soğuyacak ve soğumanın etkisiyle kütle çekim gücü hakim olup güneşi sıkıştıracak ve bu sıkışma ile çekirdek ısısı şimdikinden çok daha fazla yükselip helyumun nükleer reaksiyona girmesine sebep olacak. normalde bir yıldızı ayakta tutan şey kütle çekim gücü ile nükleer reaksiyonlarla ortaya çıkan enerjinin dengesidir. şöyle ki, yıldızın kütlesi çok büyük olduğundan yıldızın kendi içine doğru çökerek yoğunlaşmasına sebep olur. 

ancak yıldız içine çöküp yoğunlaştıkça merkezindeki (çekirdeğindeki) sıcaklık devasa değerlere yükselir (gazlar sıkıştıkça ısınır). en sonunda çekirdek ısısı öyle bir kritik noktaya ulaşır ki, merkezindeki hidrojen atomlarının çekirdekleri birbiri ile çarpışarak birleşir ve helyum çekirdeğini oluşturur (normal koşullarda atom çekirdekleri birbirini ittiği için böyle bir şey olmaz ancak sıkışan yıldızın çekirdeği o kadar yoğundur ki, o yoğunluk ve sıcaklıkta devasa hızlara ulaşan hidrojen çekirdekleri birbirinden kaçamaz). füzyon dediğimiz bu reaksiyonda devasa bir enerji ortaya çıkar. işte bu enerji de yıldızı dağıtmak ister. ancak yıldızın aşırı çekim gücü bu dağılmaya engeller. işte bu iki güç dengede olursa yıldız milyarlarca yıl boyunca varlığını sürdürür. denge bozulursa ya aşırı büzüşmeyle yıldız tamamen kendi içine çöker, ya da yıldız kendini dağıtır.

güneşin çekirdeğindeki ısı, helyumun reaksiyona girmesi için yeterli değildir. ancak hidrojen yakıtı tükendiğinde güneş kendi çekim gücünün etkisiyle kendi üzerine öyle bir sıkışacak ki, az kalan hidrojenin yaratacağı enerji de sıkışmayı önleyemeyecek ve aşırı sıkışma neticesinde çekirdek ısısı şimdikinden çok çok daha yüksek seviyelere çıkacak. işte o devasa sıcaklıkta helyum da artık nükleer reaksiyona girmeye başlayacak. helyum reaksiyona girdiğinde güneşimiz oksijen, azot, karbon gibi elementler oluşturacak. 

bu reaksiyonlar hidrojenin helyuma dönüştüğü reaksiyondan çok daha yüksek enerji ortaya çıkardığından güneş şimdikinden çok daha fazla ısı ve ışık üretecek. hal böyle olunca kütle çekim gücü, enerjiye yenik düşeceğinden güneş genişleyip kırmızı dev bir yıldıza dönüşecek. tabi bu öyle bir genişleme olacak ki, güneş dünyayı da yutacak (korkmayın 5 milyar yıl sonra). bu aşamadan sonra çekirdekteki anormal sıcaklıktan dolayı oksijen, karbon gibi elementler de nükleer füzyon reaksiyonuna girerek daha ağır elementleri oluşturacak. ancak güneşimiz bu aşamadan sonraki reaksiyonları gerçekleştirecek kadar büyük olmadığından sonunda tüm yakıtını bitirdikten sonra tamamen kendi içine çöküp, oldukça yoğun beyaz cüceye dönüşecek.

eğer bu süreç daha büyük bir yıldızda (betelgeuse gibi) olursa ne olur? o zaman yıldızın çekirdeğinde oluşacak anormal sıcaklıktan dolayı oksijen, karbon gibi elementler de nükleer füzyon reaksiyonuna girerek daha ağır elementleri oluşturur, nihayet en sonunda demir oluşmaya başlar. tabi en sonunda demir de nükleer reaksiyona girer. ancak istisnai olarak demir nükleer reaksiyona girince enerji vermez, tersine ortamdan enerji alır. yani o an (yarım saniye kadar sürüyor) yıldızın çekirdeğinde oluşacak yaklaşık dünya büyüklüğünde demir cevheri reaksiyona girip yıldızı büyük bir hızla soğutunca (ortamdan enerji alıyor ya) bu çok ani soğuma ve büzüşmeyle nötrinolar aksi yönde harekete geçip yıldızın patlamasına yol açacak. işte bu bir supernova patlaması olacak.

işte şu an vücudumuzu oluşturan bütün elementler, etrafımızda gördüğümüz, kullandığımız tüm maddeleri oluşturan elementler (hidrojen hariç) vakti zamanında yıldızların çekirdeğinde bu şekilde aşama aşama oluşmuştur. altın ve benzeri ağır metaller ise supernova patlamalarının ürünüdür. yani parmağınızda taşıdığınız altın yüzük böyle bir patlamanın küllerinden oluşmuştur.

işte betelgeuse de o devasa patlamanın eşiğine gelmiş kırmızı dev bir yıldız. şu sıralar gökyüzünde rigel, 3 kral , sirius, rümeysa jüpiter, mars ve venüsle komşu görülüyorlar. hepsi de çıplak gözle görülüyor. tabi dünya sürekli döndüğü için yıldızların konumları da (bize göre) sürekli değişiyor. o yüzden "işte yıldız tam şu noktada, az sağ yap, şimdi topla gel" gibi bir tarif veremem. ancak google sky map uygulamasını indirin, o size gösterecektir yerini (bkz: işe yarar android uygulamaları).

dikkatli bakarsanız betelgeuse'un diğer yıldızlardan daha kırmızı olduğunu göreceksiniz. işte o, kırmızı dev oluşundan.

edit: az önce elovitnas uyardı, güneşin kütlesi supernova için yeterli değilmiş. güneş dedikleri de hikayeymiş arkadaş. ayrıca türk eli'den bir bilgi geldi, bir bang esnasında bir miktar helyum ve lityum da oluşmuş. bilgilendiren bu arkadaşlarıma ayrıca teşekkür ederim.