En Küçük Yıldız Ne Kadar Küçük Olabilir?
Jüpiter bir yıldıza dönüşebilir mi?
NASA’nın Galileo uzay aracı, 8 yıl boyunca Jüpiter’i ve uydularını araştırdıktan sonra, görev süresini doldurdu. Uzmanlar, araç ile irtibatın kesileceğinden ve kontrolün yitirileceğinden endişe ederek, aracı Jüpiter’e çakılacak şekilde yönlendirmeye karar verdiler. Aslında bir uydusuna da düşürebilirlerdi; ancak bu uydularda yaşam olma ihtimali bulunduğundan, bu gök cisimlerini kontamine etme riskini almak istemediler.
Ama Jüpiter’e çakılmak konusunda da endişeleri olanlar vardı. Galileo aracı, ufak bir plütonyum termal reaktörü ile çalışıyordu. Plütonyum, hidrojen bombalarında kullanıldığından ve Jüpiter’in atmosferinde de bolca hidrojen bulunduğundan, bu reaktörün Jüpiter’de kontrolsüz bir termonükleer tepkimeye neden olabileceğinden endişe ediliyordu. Bu zincirleme tepkime, Jüpiter’i bir yıldıza dönüştürebilir miydi?
Jüpiter, Bir Yıldıza Dönüşebilir mi?
Cevap, hayır. Ne Galileo’nun çarpması, ne bir başka gök cismi, ne de bir atom bombasının patlaması Jüpiter’i yıldıza dönüştüremezdi. Ama bu, Jüpiter’in gerçekten de ilginç olduğu gerçeğini değiştirmiyor: Jüpiter, Güneş sistemimizdeki en büyük gezegendir ve diğer tüm gezegenlerin toplamının iki katından daha büyük kütleye sahiptir. Tıpkı Güneş gibi, katı bir çekirdeğe sahip değildir ve yıldızımız Güneş ile aynı elementlere sahiptir. Hatta Jüpiter’e bazen, kısmen hatalı bir şekilde, “başarısız olmuş bir yıldız” bile denir; çünkü yıldızlarda bolca gördüğümüz hidrojen ve helyuma bol miktarda sahiptir; ancak bir yıldız değildir. Bu durumda Jüpiter neden bir yıldız değil? Şu anda değilse bile, ileride olabilir mi? Olursa, Güneş Sistemi’nde neler olurdu?
Ne yazık ki, devasa kütlesine rağmen, Jüpiter’in kütlesi bir yıldızı “yıldız” yapan fiziksel tepkime olan nükleer füzyon başlatmak için yeterli değildir. Jüpiter’in kütlesi yaklaşık 1.89×1027 kilogram; Güneş’inki ise 1.98×1030 kilogramdır. Yani Güneş, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 1048 katıdır. Bunu şöyle de ifade edebiliriz: Jüpiter, Güneş’in kütlesinin %0.1’inden daha az kütleye sahiptir. Araştırmalara göre, Evren’de en yaygın olan yıldızlar, Güneş’in kütlesinin yaklaşık dörtte birine sahip olanlardır. Bu kütle, hala Jüpiter’in kütlesinin neredeyse 262 katıdır.
ma Evren’de daha küçük yıldızlar da vardır. Gökbilimciler, bir yıldız çekirdeğindeki nükleer füzyon için gereken ısı ve basıncın miktarına dayanarak, en küçük yıldızların sınırının Güneş kütlesinin 0.08 katı (Güneş kütlesinin %8’i) civarında olabileceğini düşünüyorlar. Bu bile Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 84 katıdır. Bugüne kadar keşfedilen en küçük yıldız olan EBLM J0555-57Ab, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 85 katı kütleye sahiptir.
Yıldızlar mı? Jüpiter mi??
Bu nedenle, Jüpiter’in hidrojeni füzyonlayarak helyuma dönüştürmeye başlayabilmesi için kütlesinin yaklaşık 84 katına ihtiyacı olacaktır. Bununla birlikte, gaz devinin üzerine 13 veya daha fazla Jüpiter’i istifleseydiniz, ulaşacağı bu yeni kütle, bildiğimiz füzyonda birbirine kaynayan hidrojen atomunun bir izotopu olan döteryumla sürdürülen döteryum füzyonunu başlatmak için yeterli olabilirdi. Bu bile, Jüpiter’i bir yıldız yapmazdı; fakat bir kahverengi cüce yapardı. Kahverengi cüceler ne yıldız ne de gezegen olarak kabul edilir; genellikle yıldız-altı nesne olarak isimlendirilirler. Yani gezegen ile yıldız arasında bir “geçiş grubu” olan bu gök cisimleri, döteryumu başka bir hidrojen izotopu olan Hidrojen-3’e füzyonlar.
Jüpiter’e “başarısız olmuş bir yıldız” demek yanıltıcı bir isimlendirmedir; çünkü Jüpiter’i yıldız olmak konusunda özel kılan hiçbir şey yoktur. “Yıldız olmak”, tamamen kütleyle ilişkili bir şeydir. Hangi cisim olursa olsun, ona yeterince kütle eklerseniz yıldıza dönüşebilecektir. Çünkü artan kütlenin etkisi altında yeterli sıcaklığa ve iç basınca erişebilen cisimler, nihayetinde yıldız olma eşiğini aşacak ve termonükleer faaliyet gösterecektir. Bu cisimlere de zaten “yıldız” adını veriyoruz. Dolayısıyla, eğer ki Jüpiter’e “başarısız olmuş bir yıldız” diyeceksek, yıldız olabilecek kütleye sahip olmayan her cisme bu ismi vermemiz gerekirdi – ki bu da anlamsız olurdu.
Ama diyelim ki 80-85 adet Jüpiter kütlesi kadar malzeme bulduk ve Jüpiter’in üzerine yığdık. Ne olurdu? Bu durumda bile gezegenin bir yıldıza evrimleşeceği kesin değildir; fakat ola ki bu olacak olursa, bu devasa kütle kendi üzerine çökerek gaz devini bir termonükleer reaktöre, yani bir yıldıza dönüştürürdü. Ama bu yıldız, Güneş’e hiç de benzemezdi.
Bu yeni yıldızımız her ne kadar şu anki Jüpiter’den çok daha büyük bir kütleye sahip olsa da çapı, kütleçekiminin etkisi dolayısıyla Jüpiter’in çapının sadece %20’sine eşit olurdu. Geriye kalan kütle, çok daha küçük bir hacme sıkışmış olurdu; yani bu yıldızın yoğunluğu, Jüpiter’inkinden çok daha büyük olurdu.
Kaynak: Evrimagaci.org
Uyarlayan: Emre Mor