Kuyruklu yıldızlar ve türleri

15 Sep 2018

Credit: Copia

Onları yüz yıllar boyunca görmeyi ve anlamlandırmayı kendine bir gmrev bilmiş insanoğlu. Kuyruklu yıldızlar, "kirli kartopu" ya da "buzlu çamur topu" olarak anılırlar. İsimlerinde yer almasına rağmen yıldız değildirler, buz (su ve donmuş gazlar) ve (bir nedenle Güneş Sistemi'nin oluşumu sırasında gezegenlerde yoğunlaşamamış) kozmik toz karışımından oluşurlar. Güneş Sistemi'nin diğer küçük cisimlerinin aksine, kuyruklu yıldızlar antik çağlardan beri bilinmektedir. Çin kayıtlarına göre Halley kuyruklu yıldızı MÖ. 240 yılından beri tanınmaktadır. 1995 yılı itibarıyla 1024 kuyruklu yıldız kataloglanmış ve yörüngeleri (kabaca da olsa) hesaplanmıştır. Bunlardan 184'ü periyodik kuyruklu yıldızdır (yörünge dönemleri 200 seneden azdır.) Mutlaka bunların dışında kalan pek çoğu da periyodik kuyruklu yıldızdır, ancak yörüngeleri yeterli hassasiyetle tanımlanamadığından kesinleştirmek mümkün olamamaktadır.

Kuyruklu yıldızların bölümleri:

a. Nüve: Nispeten katı ve kararlı olan çekirdek, su buzu ve diğer donmuş gazlar ve az miktarda kozmik toz ve diğer katı cisimlerden oluşmuştur.

b. Koma: Çekirdekten buharlaşan su, karbondioksit ve diğer nötr gazların yoğun bir bulutudur. Nüveyi çevreleyen ışık topu şeklinde görülür.

c. Hidrojen bulutu: Çok büyük (milyonlarca km) ancak son derece seyrek bir nötr hidrojen zarfıdır.

d. Toz kuyruğu: 10 milyon km’yi aşan uzunlukta, çekirdekten kaçan gazlarla taşınan mikroskobik toz partiküllerinden oluşmuş duman. Kuyruklu yıldızın çıplak gözle görülebilen en belirgin özelliğini oluşturur.

e. İyon kuyruğu: Kuyruklu yıldızın yüzlerce milyon km’ye varan uzunlukta Güneş rüzgârıyla reaksiyon sonucu iyonize olmuş gazlardan oluşan plazma kuyruğudur.

Kuyruklu yıldızlar, Güneş yakınından yüzlerce geçiş sonunda (yaklaşık 500 geçiş sonunda), buz ve gazlarının tamamına yakınını yitirerek asteroidlere benzer bir görünüm kazanırlar (muhtemelen dünyaya yakın asteroidlerin bazıları ölü kuyruklu yıldızlardır.) Yörüngeleri Güneş’e yaklaşan kuyruklu yıldızların, Güneş ya da gezegenlerle çarpışma ya da oldukça yakın bir geçişle (özellikle Jüpiter’e yakın geçerlerse), Güneş Sistemi dışına atılmaları olasılığı vardır.

Kuyruklu yıldızlar içinde en ünlüsü Halley kuyruklu yıldızıdır. Yakın geçmişte görülen kuyruklu yıldızlar, 1994 yazında Jüpiter’e çarpan SL 9 (Shoemaker-Levy) ve 1997 yılında çıplak gözle gözlemlenen Hale-Bopp ve 2002 yılında görülen İkeya Seki kuyruklu yıldızıdır.

Kuyruklu yıldızlar Güneş’e yeterince yakın olmadıkça görülmezler. Bazılarının yörüngesi Güneş Sistemi’nin bir hayli dışına taşar, bunlar bir kez görüldükten sonra binlerce yıl boyunca geri dönmezler. Sadece kısa ve orta periyotlu kuyruklu yıldızların (Halley kuyruklu yıldızı gibi) yörüngelerinin en azından önemli bir bölümü Güneş Sistemi içinde kalır.

Kuyruklu yıldızlar ve yörüngeleri

Kuyruklu yıldızlar ilke olarak Güneş’in çekim alanının etkisi altındadır. Yörüngeleri elips, parabol ender olarak da hiperbol çizer. Bu yörüngeler, izledikleri yola en yakın biçimleri ifade eder, çünkü kuyruklu yıldızlar aynı zamanda Güneş Sistemi’nin dokuz gezegeninin ve kendi çekirdeklerinden açığa çıkan anizotrop gazları çekim gücüyle bağlantısı olmaksızın etkisi altındadır. Bunlar, yörünge periyotlarına göre, yani Güneş’in çevresinde tam bir dolanım yapmak için harcadıkları zamana göre sınıflandırılırlar. Listesi yapılan 710 kuyruklu yıldızdan 121’inin periyodu 200 yılın altındadır; Bunlara “kısa periyotlu”‘lar denir. Geriye kalan 589’u da “uzun periyotlular” grubunu oluşturur.

Kısa periyotlular günberi noktalarına yaklaştıklarında genel olarak birkaç kez gözlemlenebilir, bu da yörüngelerinin kesinlikle belirlenmesini sağlar. Bunlar, Güneş’in çevresinde, Dünya’nın tutulumuna (Dünya’nın Güneş çevresindeki yörünge düzlemi) oranla biraz daha eğik bir düzlem içinde elips yörüngeler çizer; çoğu zaman Dünya ve öteki gezegenler yönünde dönerler (doğru yön).

Yıldızlar arası dolaşan cisimler ve kuyruklu yıldızlar

Yıldızlararası cisimler yıldızlararası boşlukta bulunan ve yerçekimsel olarak bir yıldıza bağlı olmayan bir kuyruklu yıldızlardır. Bilinen Güneş Sistemi’ndeki veya Güneş dışı kuyruklu yıldızlar , dışında, bir yıldıza yerçekimsel olarak bağlı olmayan bir yıldızlararası kuyruklu yıldız bulunmamıştır. Yine de bu kuyruklu yıldızların var olduğu varsayılmaktadır: gezegen ve yıldızlardan kaynaklanan yerçekimsel dağıtma, pek çok Oort Bulutu kuyruklu yıldızını fırlatmıştır ve benzeri süreçlerin güneşdışı gezegen sistemlerde de gerçekleşme olasılığının yüksekliği, büyük miktarda bağımsız kuyruklu yıldızın varlığına işaret etmektedir. Günümüzde, yıldızlarası kuyuklu yıldızlar yalnızca Güneş Sistemi’nden geçerlerse fark edilebilir ve Oort Bulutu kuyruklu yıldızlarından, Güneş’e yerçekimsel olarak bağlı olmadıklarına işaret eden, sert hiperbolik yörüngeleri sayesinde ayırt edilirler. Zayıf hiperbolik yörüngelere sahip kuyruklu yıldızlar da gözlemlenmiştir; ancak bunların yörüngelerine bakıldığında, Oort Bulutu’ndan serbest kalmış gibi durdukları ve bir yıldızlararası boşluk kökenine işaret etmedikleri görülmüştür. Bilinen en dış merkezli olan(eccentric) kuyruklu yıldız, C/1980 E1, yalnızca 1.057 dış merkezliliğe sahiptir,[6] ki bu da bir yıldızlararası kuyruklu yıldızdan beklenene göre, pek dış merkezli değildir.

Güncel Oort bulutu oluşumu modelleri, yıldızlararası boşluğa atılan kuyruklu yıldız sayısının, bulutta kalan kuyruklu yıldızların sayısından 3-100 kat fazla olduğuna işaret etmektedir. Başka simülasyonlar ise, buluttaki kuyruklu yıldızların 90-95%’inin dışarı püskürtüldüğünü ileri sürmektedir. Başka yıldız sistemlerinde oluşmuş olan kuyruklu yıldızların da benzer bir biçimde püskürtülmemesi için bir sebep yoktur

Eğer yıldızlararası cisimler var ise, iç Güneş Sistemi’nden arada sırada geçmeleri gerekmektedir. Güneş Sistemi, Hercules Takımyıldızı’na doğru ilerlediği için, daha çok bu kuyruklu yıldızların rastgele hızlarla bu takımyıldızının olduğu bölgeden geliyor olmaları beklenmektedir. Henüz Güneş’in kurtulma hızından daha hızlı bir kuyruklu yıldıza rastlanılmamış olması, bu konuda üst sınırı yıldızlararası boşluğun yoğunluğuna bağımlı kılmaktadır. Torbett tarafından yazılmış bir makaleye göre, bu yoğunluk kübik parsek başına 1013 (10 trilyon) kuyruklu yıldızdan fazla değildir.

Çok nadir de olsa, yıldızlararası cisimler, Güneş Sistemi’nden geçereken günmerkezli yörüngelere girebilir. Bilgisayar simülasyonları, Jüpiter’in böyle bir kuyruklu yıldızı yakalayabilecek kütleye sahip tek gezegen olduğunu ve bunun her altmış milton yılda bir gerçekleşmesinin beklenebileceğini ortaya koymaktadır.Machholz 1 ve Hyakutake C/1996 B2 kuyruklu yıldızları, bu tür kuyruklu yıldızlara örnek olma potansiyelini taşımaktadır: Güneş Sistemi’ndeki kuyruklu yıldızlara göre çok daha farklı bir kimyasal yapıları vardır