Evrenin Kahverengi Cüceleri

Kahverengi cüceler evrenin “bu işi becerememiş” üyeleri. Onları Hollywood’un yıldız olamadan ikincil rollerde takılıp kalan aktörlerine benzetebiliriz. Ancak kabul etmek gerekir ki figüran da değiller. Gezegen diyebilmek için çok büyükler. Termonükleer füzyonu başlatacak boyutta olmadıklarından yıldız da değiller. Çoğu tek başına, soğuk ve karanlık bir alemde varlıklarını sürdürürler. Görünür ışık yaymadan, sadece kızılötesini görebilen gözler tarafından fark edilebilirler. Bazıları ise gerçek bir yıldızın gölgesine sığınarak çift yıldız sistemleri oluşturur. Yıldızın hareketlerinde görülen salınım, kahverengi cüceyi ele verir. Nereden bakılırsa bakılsın, tuhaf olan bu nesnelerin sayısının, evrendeki yıldızların sayısına eşit olduğu sanılıyor. İlki 1995′te keşfedildi ve bugüne kadar listeye birkaç tane daha eklendi.

Güneş, kahverengi cüce ve Jüpiter

Nötron Yıldızları

Uzayın canlı cenazeleri diye adlandırılabilirler. Küçük boyutlarına rağmen içlerine muazzam miktarda madde sığdırırlar. İrice bir yıldız ömrünü göz kamaştırıcı bir patlama ile tamamlar. Yıldızın kütlesi kabaca Güneş’in kütlesinden dört ila sekiz kat büyükse ve şartlar elverişli ise, çekirdek kendi üzerine çökerek madde çok yoğun hale gelir. Bu yoğunluk o kadar fazladır ki, elektronlar protonların içine girerek nötronlara dönüşür. Sonuçta 11 ila 20 km lik bir çap içine 1.4 güneş kütlesini sığdıracak kadar sıkışan yıldız, nötron yıldızı haline gelir. Bu yıldızları oluşturan maddeyi tanımlamak güçtür; zira 5 mililitresinin (bir tatlı kaşığı kadar) ağırlığı 5,000,000,000,000 ton kadardır.

Nötron yıldızları ikili bir sistemin elemanı olabilirler. Eşlik eden yıldız, genellikle düşük kütlelidir ve çok yoğun komşusuna doğru sürekli helyum kaybeder. Nötron yıldızının çevresinde birikmeye başlayan helyum, çok hızlı dönen bir diske dönüşür ve düzenli aralıklarla füzyon tepkimelerine neden olur. Bu tepkimeler sonucunda ortaya çıkan enerji, ABD’ nin 100 trilyon yıllık enerji tüketimine eşittir. Bir-iki yıl içinde artan oranlarda helyum, nötron yıldızının etrafını sarar. Helyumun, karbona dönüşme süreci devam ettikçe, basınç ve sıcaklık daha da artar. Sıcaklık, Güneş’in çekirdeğindekine yakın düzeye vardığında karbon füzyonu başlar.

Genç nötron yıldızları saniyede 10 ila 100 defa döner. Manyetik alanları Dünya’nınkinin birkaç trilyon katı olduğundan ışık, radyo ve diğer türden dalgaları dar demetler haline getirir. Bu demetler, yıldızın manyetik alanı doğrultusuna uygun hale gelerek, biri kuzey kutuptan, diğeri güney kutuptan uzaya yayılan fışkırmaları oluşturur. Nötron yıldızının dönüş ekseni ile manyetik ekseni çakışmazsa bu fışkırmalar bir deniz fenerinin ışığına benzer şekilde uzayı tarar. Dünya, bu fışkırmaların hedefi durumuna girerse yıldızdan kaynaklanan radyasyon darbeleri kaydedilir. Bu nedenle bu yıldızlara pulsar – atar yıldız adı verilir.

Yengeç bulutsusu ve merkezindeki Nötron yıldızı.

Eşlerden birinin Nötron olduğu çift bir yıldız sisteminin temsili resmi.

Yüksek Enerjili Kozmik Işınlar

On yıl kadar önce yerkürenin uzaydan gelen inanılmaz derecede yüksek enerjili tanecikler tarafından bombalandığı keşfedildi. Kimse bunların nereden geldiğini ve kaynaklarının ne olduğunu bilmiyor. Kozmik ışınların Dünya’ya yağdığı, uzun zamandır bilinen bir gerçek. Yapılan ölçümlere göre atmosferin her metrekaresine saniyede 100 tane parçacık isabet ediyor. Bu ışınların gökadamızda meydana gelen süpernovalardan kaynaklandığı sanılıyor. Atmosfer, bu tehlikeli parçacıklar için kusursuz bir kalkan görevi görür. Uzay araçlarının dışına çıkan astronotlar bu ışınlara maruz kalır. Bu nedenle uzay yürüyüşlerinin süresi kısa tutulur. Yeni keşfedilen gama ışınlarının enerjisi, kozmik ışınlardan çok daha yüksek. Yapılan hesaplar, bu ışınların çok uzaklara erişemeyeceğini, yolda rastladıkları taneciklerle etkileşerek yavaşlamaları gerektiğini gösteriyor. Yani bu ışınların kaynağı bize oldukça yakın olmalı. Tam olarak kaynağın ne olabileceği konusunda kimsenin bir fikri yok. Bazı araştırmacılar, ışınların süper güçlü kozmik bir patlamadan kaynaklanabileceğini ileri sürüyor. Diğerleri dev bir kara delikten bahsediyor. Başka bir kurama göre, bu ışınların sebebi ilkel evrenden arta kalan egzotik tanecikler.

Güçlü bir gama ışını parlaması.

Elektrostatik Kaldırma

1960′lı ve 70′li yıllarda Ay yüzeyine inen astronotlar ufka baktıklarında garip bir ışıma olduğunu fark ettiler. Atmosferi olan gezegenlerde, gün batımı süresince izlenebilecek cinsten bu olayın, Ay’dan görüldüğüne önceleri pek inanılmadı. Ancak Ay’a giden astronotların bu konudan emin oldukları görülünce, araştırmalar başlatıldı. Önceleri kutup ışımasının bir benzeri olabileceği düşünüldü. Ay’da bir tür bulut oluşumu bu etkiyi yaratabilir diyenler bile çıktı.

Akla en uygun sebep, Ay tozlarının Güneş’ten gelen ışığın etkisi ile elektrostatik bir yük kazanması ve yüzey tarafından itilerek uzay boşluğuna doğru yükselmesi ve yansıma ile parlaması. Bu doğru ise, Ay tozlarının yer yüzüne de yağdığını söylemek yanlış olmaz.

NASA daki deneysel elektrostatik yükseltici.

Güneş’in Kızgın Atmosferi

Kamp ateşine elinizi yaklaştırmanız ısınmalarına neden olur. Burada kamp ateşinin “atmosfer”ine ellerinizi yaklaştırmanız ısınmaya neden olmuştur. Ellerinizi ateşin kaynağına yaklaştırmanız halinde sıcaklık artar; hatta ellerinizi yakabilirsiniz. Kaynağa yaklaştıkça sıcaklığın arttığını bilmeyenimiz yoktur. Bu örnekten yola çıkarak Güneş’te de durumun böyle olduğunu tahmin edebiliriz, ancak yanılırız. Güneş’in atmosferi yani tacı içinde Güneş’ten uzaklaştıkça sıcaklık hızla artar. Tüm yıldızlar için bu durum geçerlidir. Ancak bunun böyle olmaması gerekir. Bu konuda kesin bir fizik kuralı olduğunu biliyoruz. Termodinamiğin ikinci kanununa göre kaynaktan uzaklaştıkça sıcaklık sadece azalabilir. O halde, Güneş’in ve yıldızların taç tabakasında, görülemeyen, sihirli bir etki bu sonucu doğurmakta. Termodinamiğin ikinci kanunu Güneş sisteminde doğru çalışıyor; yani Merkür çok sıcak, Plüton çok soğuk. Güneş’in kendi içinde de bu kural doğru yani Güneş’in kalbindeki 15,000,000 derecelik sıcaklık, dışarıya doğru gittikçe azalarak yüzeyde 5,000 dereceye düşüyor. Her şey buradan itibaren bozuluyor ve taç tabakada sıcaklık tekrar 2,000,000 dereceye çıkıyor. Uydulardan elde edilen en son bilgilere göre, taç tabakayı oluşturan plazma, çok yoğun manyetik alanlar tarafında ısıtılmakta. Isınan plazma yükselerek Güneş’in etrafındaki kızgın atmosfer tabakasını oluşturuyor.

Güneş’in atmosferi : Taç tabakası

Gezegensi Çiftler

Gezegenlerin etrafında dönen küçük gök cisimlerine uydu adını veririz. Genellikle bundan anladığımız, bir gezegenin çevresinde dönen irili ufaklı “ay”lardır. Ancak yeni keşifler bu kavramı değiştirmeye başladı. Güneş sistemini yakından inceleyen keşif uydularının çektiği fotoğraflar, pek çok gezegensinin etrafına dolanan uydular olduğunu gösteriyor. Gökbilimciler, 145 km. lik bir kayanın 800 km. uzağında dönen 15 km.’lik bir uyducuğun keşfedilmesini hiç ummuyorlardı. Bir süre sonra, birbirine çok yakın çapta iki gezegensinin ortak ağırlık merkezi etrafında dolanarak yolculuk ettiği görüldü. Matematik kurallarına göre, bu derece küçük gök cisimlerinin zayıf çekim gücü, uyduyu yörüngede tutamamalı. Güneş’in çekimi, bu beraberlikleri kolayca bozacak güçte. Buna rağmen eşleri ayıramıyor. Bu kadarla da bitmiyor. Genellikle düzensiz şekilli olan gezegensilerin çekim alanı da düzensizdir ve yörüngelerinde dönmeyi daha da imkânsız hale getirir. Bu küçük uyduların, gezgin göktaşlarına hedef olup parçalanmadan kalabilmiş olması ise ayrı bir merak konusu. Bir görüşe göre bu çiftler, gezegensilerin çarpışması sonucunda oluşan parçaların, bir şekilde birlikte kalması ile ortaya çıkıyor. Ancak, çiftlerin temel yapısının birbirinden çok farklı olabilmesi, bu savı çürütüyor. Bu sorunun cevabını gezegensileri yakından inceleyecek olan uydular verecek. En az on, hatta yirmi yıl daha beklememiz gerekiyor.

İda gezegensisi ve uyducuk Dactyl

Hipernovalar

Gama parlamalarına sebep olduğu düşünülen çok güçlü yıldız patlamaları hipernovalar, sıkça gündeme geliyor. Öylesine garipler ki, ne oldukları konusunda tartışmalar sonuçsuz kalıyor. Yaydıkları düşünülen çok güçlü ışınlar, bir kaç santimetre kalınlıktaki çelik levhalardan kolaylıkla geçebiliyor. İki nötron yıldızının çarpışıp birleşmesi bu tür parlamalara neden olabileceği kanısı kabul görürken Kasım 2000′de başka teoriler ileri sürüldü. Evrimini tamamlayan dev yıldızlar, büyük miktarda madde ve enerji saçarak patlar. Ancak, yıldızın tükeniş süreci her zaman burada sona ermiyor. Süpernova patlamasından geriye kalan madde, on yıllık bir çöküş döneminden sonra, karadeliğe dönüşür . Karadelik çevresindeki maddeyi aniden içine çeker ve ortaya çıkan devasa sürtünme enerjisi nedeniyle, bir öncekinden çok daha şiddetli bir şok dalgası oluşur ve muazzam miktarda gama ışını uzaya yayılır. Ölçümlere göre, yayılan gama ışını miktarı, iki veya üç saniye süre ile evrendeki gama ışın kaynaklarının toplamını gölgede bırakacak kadar büyük. Eta Karina yıldızı, bazı gökbilimciler tarafından böyle bir patlamaya aday olarak görülüyor. Bize sadece 7,500 ışık yılı mesafede olması, bazı endişeleri de beraberinde getiriyor. Yakın yıldızlardan birinin bu tarzda bir süreçten geçmesi, yeryüzünde büyük yıkımlara neden olabilir. Belki de, canlı türlerinin kitlesel yok oluşu yakın bir hipernova ile ilgilidir.

Eta Karina

Samanyolu’nun Ortasındaki Karadelik

Gökadaların çoğunun merkezinde bir karadeliğin olduğu düşünülüyor. Gökadamızın merkezinde de Güneş’ten 2.6 milyon kere ağır olan bir karadelik var. Çevresindeki yıldızları ve gaz bulutlarını bir hortum misali içine çekerek yutuyor. Karadelik – iştahla bu cisimleri yutarken – sürtünmeden dolayı çok miktarda görünür ışık, X ışını ve diğer dalga boylarında ışınları yayılır. Ancak Samanyolu’nun merkezi beklenmedik tarzda sessiz ve sönük. Acaba neden? İçine çekecek yıldız veya toz bulutları bulamadığı için mi? Yoksa, içine çekilen maddenin, sürtünme olmadan, sessizce içine düştüğü için mi? Ya da bilmediğimiz bir etkenin, yayılan radyasyonu görmemize engel olduğu için mi? Diğer gökadalar incelendiğinde, merkezlerindeki karadeliklerin bol miktarda görünen ışık, X-ışınları, kızılötesi , morötesi ve radyo dalgaları yaydığını görebiliyoruz. Samanyolu’nun merkezindeki karadelikten bize yalnızca radyo dalgaları ulaşıyor. Morötesi ve kızılötesi ışınların uzay boşluğundaki tozlar tarafından soğurulması beklenen bir durumdur. Fakat diğer dalga boylarındaki ışınların bize ulaşmaması için hiçbir sebep bulunamıyor. Karadeliklerin mantık sınırlarını zorladığı bir gerçek. İçinde yaşadığımız gökadanın merkezindeki, daha da esrarengiz.

Samanyolu’nun merkezindeki dev kara deliğin yakın çevresi

Hızlanan Evren

1920 yılından beri evrenin genişlediği biliniyor. Bu genişlemenin büyük patlamadan bu yana, 12 veya 15 milyar yıldır süregeldiği kabul ediliyor. Cevabı hala bulunamayan soru şu: Bu genişleme sonsuza kadar devam edecek mi? Yoksa, kütle çekim genişlemeye bir son vererek, büzülme mi başlayacak. Geriye doğru sarılan bir film misali, evren tekrar başlangıç noktasına geri dönecek mi? Son yıllarda yapılan araştırmalar, bu soruyu daha karışık hale getirdi. Yapılan ölçümlere göre evren, artan bir hızla genişliyor. Bu, beklenmedik bir sonuç zira hızın artışına neyin neden olduğu bulunamıyor. Bazılarına göre hızlanmanın nedeni, negatif çekim – itme – özelliği olan, ancak henüz ne olduğu anlaşılmayan karanlık madde veya karanlık enerji. Hız artışının gerçek olmadığını ve ölçüm yöntemlerinin yetersizliğinden dolayı aldandığımızı düşünen gökbilimciler de var. Buna rağmen, evren, kütle-çekim kavramlarını ve kuramlarını sorgulamamızı gerektirecek tarzda davranıyor.

Evren artan hızla genişliyor

Hiçbir Şey

Evrenin sürprizlerle dolu olduğunu biliyoruz. Ancak en şaşırtıcı olanına rahatlıkla “hiçbir şey” diyebiliriz. Gökadalar, birbirlerinden engin boşluklarla ayrılmış. Bu mesafeler, gerçekten boş mu? Yani, bu boşlukları dolduran şey, “hiçbir şey” mi? Hayır, değil. Bu alan, sanal parçacıklarla dolu. Bunlar, uzay-zaman köpüğü adı verilen bir ortamı oluşturuyor. Bu ortamda parçacıklar, boşluğun enerjisinden faydalanarak, yoktan var oluyor ve çok kısa bir an sonra tekrar yok oluyorlar. Bu süre öylesine kısa ki, “yoktan var olmaz” kuralı ihlal edilmiyor. Gelecekte, “hiçbir şey” in her zaman “bir şey” demek olduğunu göreceğiz.