| Evrendeki Elektromanyetik Dalga Kaynakları | |
| Büyük Patlamadan Günümüze Kadar Oluşan | ![]() Yukarıda ki şekil evrenimizin başlangıcından şimdiye kadar olan yaşını ve sıcaklığını belirten bir şekildir.Evrenimizin yaşı, yaklaşık 15-20 milyar yıl. Yani büyük patlamanın oluşundan bu yana yaklaşık 15 - 20 milyar yıl geçti .En yaşlı yıldızların yaşıda yaklaşık olarak 12 -18 milyar yıl olarak ölçülüyor. Evren başlangıçta sıcaktı. Bu sıcaklık, helyumun oluşumunu olanak vermektedir. Helyumun evrenimizdeki bolluğu bu ilk zamanların sıcaklığına bağlıdır. Einstein' nın Genel Görelilik kuramı durgun evren anlayışına dayanır. Yani evrenin bu günkü durumu hep aynı kalmış ve kalacak olan durumdu. Einstein, sonradan bunun büyük bir bilimsel yanılgı olduğunu görmüş ve "yaşamamın en büyük yanlışı" diye nitelendirmiştir. Einstein denklemlerinin çözümünü ilk bulan, Sovyet fizikçi Alexander Friedmann'dır. 1922 yılında, Einstein'in genel görelilik kuramının evrenin durgun olmayacağını, değişmekte olduğunu belirten şaşırtıcı sonuca ulaşmıştır. Einsten,buna inanmasada ve Friedman'ın bir yanlış yapmış olabileceğini ileri sürdü.Oysa denklemin çözümlerine göre Galaksiler genişlemekte veya büzülmekte olması gerekiyordu. Friedmann, galaksiler gazının yoğunluğu bir kritik değerin altında olursa, evren'in açık olduğunu ve sonsuza kadar genişlemeye devam edeceğini-galakslerin gittikçe birbirinden uzaklaşacaklarını gösterdi. Eğer galaksilerin yoğunluğu, kritik bir değerin üzerinde ise, evren kapalı olacak ve sonunda büzülecekti.Belki de çökecekti... Bu durum bir taş atmaya benzer. Eğer taşı yeterince hızlı, bir kritik hızın üzerinde bir hızla (dünyadaki toplam maddeyle bağlantılı) atarsanız, taş hiçbir zaman Dünya'ya geri dönmeyecektir. Krtik hızın altında atılan taş ise her zaman dünyaya geri döner-kapalı bir evren gibi. Astronomların bu gün sahip oldukları en iyi kanıtlar, galaktik madde için kritik yoğunluğun altında olduğumuzu ve evrenin açık olduğunu göstermektedir. Fakat daha fazla madde keşfedilirse gerçek yoğunluk artacaktır ve o zaman, genişleyip sonra büzülecek olan kapalı bir evrene sahip olabiliriz. Einstein, genel görelilik kuramını evrenin bütününe uyguladı. Sonlu ve sınırsız bir evren modeli kurdu ve bunun matematiksel yapısını geliştirdi. Amerikalı astronom Edwin Powell Hubble (1889-1953) 1920' li yıllarda evrenin yaşı, oluşumu ve dağılımı konusunda çalışmaları başlatan bilim adamı. Hubble, 1929' da yaptığı gözlemlerle uzak gökadalarının ışığının kırmızıya kaydığını, buradan kalkarak da bunların Dünya' dan uzaklaştığını ortaya koydu. Evren genişliyordu. Oysa Einstein' in evreni durağandı. Burada galaksilerin bizden uzaklaştığı ışığın kırmızıya kaymasından ortaya çıkmıştır.Gök cisimlerin etrafına yaydığı ışık bizden uzaklaştıkça dalga boyu uzar ve cisim 7000A ya yaklaşır, görünür ışık 4000A ile 7500A arasındadır. Gök cisimleri görünür ışık dalga boyu dışında da enerji yayınlarlar, bu ışınlar x-ışını, kızılötesi gibi bu tür enerjisi düşük ve enerjisi büyük enerjide etrafına belirli dalga boyunda ışıma yaparlar. Hubble bizden uzaklaşan gökcisimlerini bu yöntem ile bulmuştur, buna Doppler olayı denir |
| Galaksiler içerisindeki Nebulalar. | ![]() Evrenimizde özelliğini bilmediğimiz çok, bildiğimiz az cisim vardır, bildiğimiz cisimlerden biride nebula olarak adlandırılan, soğuk ve karanlık toz bulutlarıdır. Bunlar az sayıdaki helyum atomları ile hidrojen atomlarından meydana gelen seyrek gazlardır.Bu gaz ve toz bulutları, galaksi etrafındaki şok dalgalarının ve gaz bulutlarının kendi gravitasyonel çekiminin neden olduğu etki ile büyük bulut şeklinde yoğunlaşarak sıkışıp, ısınırlar. Çünkü bu gaz küresi kendini oluşturan gazların korkunç ağırlığına karşı koyamaz. Böylece yıldız taslağı büzülmeyi, merkezdeki basınç ve sıcaklık da artmayı sürdürür. Sonunda da yıldız taslağının merkezindeki sıcaklık on milyon dereceye ulaşınca hidrojen yanması başlar. Bu sıcaklıkta Hidrojen atomlarının çekirdekleri çok büyük hızlarla hareket ederler ki, çarpıştıkları zaman birbirleriyle kaynaşıp bu süreç sonucunda hidrojeni helyuma dönüştürürler. Kaynaşan her dört hidrojen çekirdeğine karşılık bir helyum çekirdeği ortaya çıkar. Ama daha önemlisi sonuçta açığa çıkan helyum çekirdeğinin ağırlığı, başlangıçtaki dört hidrojen çekirdeğinin ağırlığından daha azdır. Burada kaybolan madde,Einsten ın ünlü E=m.c2 formulü ile saf enerjiye dönüşür, etrafa yayılan enerji belirli dalga boyuda ısı, ışık gibi ve diğer enerji çeşitleri ile yayılır. Hidrojen yanmasından ortaya çıkan bu korkunç enerji, sonunda yıldız taslağının kendi ağırlığını taşımasını sağlayarak büzülmeyi durdurur ve bir yıldızın doğmasına sebep olur. Yanan bir hidrojen tabakası ile kapalı çekirdek çökmeyi sürdürdükçe de yıldızın dış katmanları dışarıya doğru itilir. Yüz milyon dereceye ulaşan merkez sıcaklığı, buradaki helyum çekirdeğinin başlangıçtaki gibi öyle yüksek hızlarla hareket etmesine ve şiddetli çarpışmalarına neden olur ki, bu çekirdekler kaynaşarak karbon ve oksijen çekirdeklerini meydana getirirler.Böylece helyum yakıt,karbon ve oksijen de artan olur. Bu tür atom bölünmeleri veya birleşmerli oldukça etrafa enerji yayınlanır, bu yayınlanan enerjiler radyo teleskoplar sayesinde bizlere gök cisminin nasıl bir karakter taşıdığı belirlenir ve farklı filitreler kullanılarak içerisinde hangi tür element bulundurduğu belirlenebilir. Helyum yanmasının başlaması, dışarıya doğru yeni bir enerji akımı yaratır. Ve tekrar çökmeyi durdurur. Şimdi yıldızın derinliklerinde iki termonükleer vardır. Yani merkezde helyum ve çevredekte ki bir katmanda hidrojen yanmaları... Sonuçta hidrojen ve helyum yanmaları yıldızın dış katmanlarına doğru yayılır; ama merkezdeki karbon ve oksijen, tepkimeye girmeden kalır. Bu durum, çekim etkisini durduramayacağından tekrar büzülmeye başlar. Bunun sonucunda yıldızın derinliklerinde ki atomlar öylesine büyük bir kuvvetle sıkıştırılırlar ki, elektronlar atom çekirdeklerinden ayrılarak yıldızın içini, elektron denizinde yüzen atom çekirdeklerinden ibaret kılarlar. Ve yıldız, yerküremizin boyutlarına dek küçüldüğünde, elektronlar, uygulanan basınca daha fazla dayanamayıp karşı koyarlar. Çünkü, elektronlar birbirine öyle yaklaşmışlardır ki, biraz daha sıkıştırma, iki elektronun uzayda aynı yerde bulunması anlamına eşdeğer olur.Ancak bu durum da kuantum fiziğine aykırıdır. Pauli dışlama ilkesi adı verilen yasaya göre, özdeş (aynı) kütle, spin,elektrik yüklü olan iki parçacık aynı yerde ve kuantum durumunda bulunamaz. Bunun sonucu olarak da ortaya çıkan basınç, yoz elektron basıncı adını alır ve yıldızın daha çok büzülmesini önler. Böyle ölü bir güneşin çapı, yaklaşık on bin kilometreye, madde yoğunluğunun yaklaşık 1 cm küpünün ağırlığı da bin tona ulaşır. Çevresinde gezegenimsi bulutsuyu oluşturan (dışa yayılan,atılan) gazlar dağılıp kaybolduğunda da yüzey sıcaklığı yüz bin derece civarında olup büzülerek yerküre boyutlarına indiğinde de bu sıcaklık kırk bin,elli bin dereceye düşer. İşte bu akkor halinde göz kamaştırıcı mavimsi beyaz bir ışıkla parlayan yıldızlara Beyaz Cüce adı verilir. ![]() Bir beyaz cüceye dönüşecek olan güneşimiz de , bu halde iken tıpkı benzerleri gibi, kendi ekseni etrafındaki dönüşünü öyle artıracak ki, sonunda yıldız durumundayken sahip olduğundan çok daha güçlü elektromanyetik alan üreterek durumunu bu şekliyle devam ettirecektir. Büyük kütleleli yıldızlar da tıpkı küçük kütleliler gibi kırmızı dev evresine geldiklerinde, merkezlerinde hidrojen ve helyum yakmaktadırlar. Bir farkı, büyük kütleli olmaları dolayısıyla daha yüksek düzeydeki termonükleer tepkimeleri başlatabilmeleridir. Yani küçük kütleli bir yıldızın sıcaklığı düşük olduğundan, çekirdekteki karbon ve oksijence zengin yakıtı ateşlenemiyordu. Oysa büyük kütleli bir yıldızın korkunç basıncı, merkezdeki sıcaklığı yedi yüz milyon dereceye dek yükselterek karbon yanmasını başlatır. Daha sonra sıcaklık, bir milyar dereceye kadar yükseldiğinde de oksijen ateşlenir ve her iki durumda da tepkimeler çekirdekte karbon ve oksijen tükeninceye dek sürer. Bu ana gelindiğinde tepkimeler bir an durur ve çekim etkisi altında çekirdek büzülmeye başlar.Kısa bir süre içinde de sıcaklık öylesine yükselir ki, bu kez aynı tepkimeler çekirdek etrafındaki ince bir katmanda kendini gösterir.Oksijen yanmasının artığı silikondur ve oksijen tepkimeleri ince bir katman halinde yıldızın merkezinden dışarıya doğru yayıldıkça bu silikonu bırakır. Daha fazla basınç, merkezdeki sıcaklığı üç milyar dereceye yükselttiğinde de silikon yanması başlar.Bu yanmanın artığı da demir elementidir. Fakat demir, merkezdeki sıcaklık ve basınç ne olursa olsun termonükleer tepkimeye girmez. Bu yüzden yaşamının sonuna doğru böyle büyük kütleli bir yıldızın sahip olduğu,demirce zengin bir çekirdek ve çevresindeki ince katmanlarda sırasıyla, yüzeye doğru silikon, oksijen, karbon, helyum ve en dışta da hidrojen termonükleer tepkimeleri bulunur. Böyle bir yıldızın merkezdeki demir atomlarının çekirdekleri ve elektronları birbirlerinden tümüyle ayrı durumdadır. Çünkü hiçbir atom böyle sıcaklık ve basınç altında varlığını sürdüremez.Bu yüzden de yıldızın içi tümüyle elektron denizinde yüzmekte olan demir çekirdeklerinden ibaret olur.Sonunda, merkezdeki ölü bölge, yıldızın basıncını taşıyamaz duruma gelir; korkunç basınç yüzünden elektronlar demir atomun çekirdeğine itilerek bir elektronu bir protonla birleştirip bir nötron ve bir nötrinoya dönüşmesine neden olur.Yani eşit sayıdaki karşıt elektrik yükleri birbirlerini yok ederek, yıldızın içini tek ve nötr nötronlardan oluşan büyük atom çekirdeğine dönüştürürler. Nötronların kendilerini meydana getiren proton ve elektronlardan çok daha az yer kaplaması dolayısıyla yıldız aniden şiddetle çöker ve sonucunda da açığa çıkan enerji,yıldızın doğumundan o ana kadar yaydığı toplam enerji miktarına eşit olur. Benzer bir deyişle,yıldızdan milyarlarca yıl azar azar yayılan enerji, birkaç saat gibi kısa bir sürede yıldızın içini doldurur. Çöken çekirdekten yayılan (ki açığa çıkan nötrinonun da yarattığı) şok dalgası, yüzeye doğru yayılırken yıldız tümüyle parçalanır. Bu korkunç patlamaya Süper Nova patlaması adı verilir. (Nova patlamaları bundan farklı olarak, biri kırmızı dev diğeri de beyaz cüce safhasına gelmiş çift yıldız sisteminde kırmızı devin yüzeyindeki tepkimeye girmemiş hidrojen gazının çekim etkisiyle beyaz cücenin yüzeyinde birikerek güçlü çekimin etkisiyle sıcaklık ve basıncının artıp patlamalı bir hidrojen termonükleer tepkimesiyle parlaklığın on bin kat artması sonucu ortaya çıkar).Bu patlama uzaydaki olayların en muhteşemidir.Bu durumdaki yıldız,normal ışığından milyonlarca defa daha fazla ışıma yaparak içinde bulunduğu galaksiyi projektör gibi aydınlatıp onun ışımasını gölgede bırakabilmektedir. Patlamadan hemen sonra yıldızdan geriye kalan iç merkezi ise kendi içine doğru çöker ve artık ışıma yapamaz hale gelir.Çünkü yıldızda artık hidrojen, helyum, demir gibi elementler yerine, sadece nötron çekirdekleri bulunur. Yıldız,artık boş bir nötron yumağı haline gelerek,nötronların aşırı çekiminden kaynaklanan korkunç şiddetli bir çekim alanına sahip olur. Fakat, beyaz cücelerdeki elektronların yaptığı gibi,nötronlar da pauli dışlama ilkesine uydukları için, neden oldukları nötron basıncı ile bu güçlü basıncı durdurarak Nötron yıldızı adını alırlar. Çöken nötron yıldızının boyutu küçülmeyi sürdürdükçe dönüşü de hızlanır. Öyle ki, çapı yaklaşık otuz-otuz beş kilometreye ve bir kaşıklık maddesi de kırk milyar ton gelmeye başlar. Bununla birlikte de yıldız , saniyede bir ile on defa dönüş hareketi yaparak radyo dalgaları yayınlar. Çünkü zayıf manyetik alana sahip bir yıldız, küçük boyutlara kadar büzülürse, manyetik alanı da orantılı bir biçimde artar.Bunun nedeni de,önceden milyonlarca, milyarlarca kilometre kareye dağılmış olan alanın çökmesiyle birlikte çok küçük bir yüzeye sıkışmasıdır. Sonuçta, nötron yıldızları, güneşte bulunan manyetik alanın bir trilyon katına sahip olur ve yıldızın yüzeyindeki elektronların kuzey ve güney kutuplarındaki bu manyetik alanlarla etkileşmesiyle ivmelenerek Radyo dalgaları yayınlarlar. (Manyetik kutuplar dönme ekseniyle aynı doğrultuda değil, belli bir açı altında bulunur ve hızlı dönen bir mıknatıs gibi davranır).İşte bu haldeki nötron yıldızlarına, aralıklı ve düzenli Radyo dalgaları yayan anlamında Pulsar (atarca) ismi verilir. |