Şarkı Söyleyen Yıldızlar: Gizli Frekanslar Samanyolu’nun Gizemlerini Nasıl Çözüyor?
UNSW Sydney araştırmacılarından oluşan bir ekip, yaş, kütle ve evrim aşamalarını daha iyi anlamak için yıldızların “seslerini” ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, 4 milyar yıl önce birlikte doğan 27 yıldıza ev sahipliği yapan M67 adlı bir kümedeki yıldız salınımlarını dinleyerek, yıldızların nasıl evrimleştiğini ve Güneşimizi nelerin beklediğini izlediler. NASA’nın Kepler K2 görevinden elde edilen verileri kullanarak, yıldızların parmak izleri gibi hareket eden ve içlerinin sırlarını açığa çıkaran frekans kalıplarını tespit ettiler. Bu keşif sadece yıldızlara ışık tutmakla kalmıyor, Samanyolu’nun tarihini ve hatta yaşamı destekleyen gezegenlerin potansiyelini de çözmeye yardımcı oluyor.
Yıldızları Dinlemek: Galaktik Bir Zaman Makinesi
UNSW Sydney’deki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir çalışma, 2.700 ışık yılı uzaklıktaki bir grup yıldızın yaydıkları “sesler” aracılığıyla yaşam evrelerini nasıl ortaya koyduklarını ortaya çıkardı. Teleskoplar tarafından tespit edilebilen bu yıldız titreşimleri, yıldızların zaman içinde nasıl değiştiğine dair içgörüler sunuyor. Bu keşif, gökbilimcilerin Samanyolu ve diğer galaksilerin tarihini daha iyi haritalandırmalarına yardımcı olabilir ve yıldız evrimi anlayışımızı derinleştirebilir.
Nature dergisinde 2 Nisan’da yayımlanan çalışma, UNSW Fizik Okulu’nda doktora yapan Dr. Claudia Reyes tarafından yürütüldü. Reyes, yaklaşık dört milyar yıl önce aynı gaz bulutundan oluşan ve M67 olarak bilinen kümedeki 27 yıldızı inceledi.
Yıldız Kütlesinde Saklı İpuçları
M67’deki yıldızlar neredeyse aynı kimyasal bileşime sahip olmalarına rağmen kütleleri farklı olduğundan, yıldızların benzer koşullar altında nasıl evrimleştiğini incelemek için nadir bir fırsat sunuyorlar.
Dr. Reyes, “Bir kümedeki yıldızları incelediğimizde, onların bireysel evrimlerinin tüm sırasını görebiliriz” diyor.
Bu yıldızlar aynı yaşta olmalarına rağmen, farklı kütleleri farklı oranlarda yaşlandıkları anlamına geliyor. M67 özellikle değerli çünkü bir dizi dev yıldız içeriyor: daha küçük, daha az evrimleşmiş alt devlerden yaşam döngülerinin son aşamalarına yaklaşan büyük kırmızı devlere kadar.
Bu çalışma aynı zamanda kendi yıldızımız olan Güneş’in büyüdükçe ve yaşlandıkça ne yapacağı hakkında daha fazla bilgi edinmenin yollarını açıyor. Çünkü Dr. Reyes, “Güneş de bizim çalıştığımız kümeye benzer bir kümede doğmuştu” diyor.
Kümelerin Nesi Var?
Tek bir küme içinde bu kadar geniş bir evrimsel yıldız yelpazesini gözlemlemek daha önce hiç bu kadar ayrıntılı bir şekilde başarılmamıştı.
UNSW Fizik Okulu’ndan Profesör Dennis Stello, “Bu kümede olduğu gibi bu kadar uzun bir evrimsel dizilim yelpazesini ilk kez gerçekten inceledik” diyor.
“Bir yıldızın yaşını doğrulamak astronomide yapılması en zor şeylerden biridir, çünkü bir yıldızın yaşı yüzeyinden anlaşılmaz” diyor Prof.
“Ne kadar yaşlı olduğunu gösteren şey içinde ne olduğudur.”
M67 kümesindeki yıldızlar Güneş’imizle benzer yaş ve bileşime sahip olduklarından, Güneş sistemimizin geçmişi ve oluşumunun yanı sıra Güneş evrimleştikçe geleceği hakkında da fikir verebilirler.
Stello, “Neredeyse tüm yıldızlar başlangıçta kümeler halinde oluşur” diyor. “Bunlar temelde büyük bir gaz bulutundan doğan yüzlerce ila binlerce yıldızdan oluşan büyük ailelerdir.
“Genellikle, yavaş yavaş dağınık rastgele bir yıldız seçkisine dönüşürler.
“Ancak bazıları hala gruplar – kümeler içinde. Gökyüzüne baktığınızda, burada incelediğimiz kümede olduğu gibi, birbirine yakın çok sayıda yıldızın bulunduğu ve hala sıkı sıkıya bağlı oldukları alanlar olarak görebilirsiniz.”
Gökyüzünde Bir Senfoni
Çalışma, salınım frekanslarına dayanarak bir yıldızın yaşının ve kütlesinin kesin olarak belirlenmesine olanak tanıyor. Herhangi bir yıldızın ‘halkalandığı’ frekanslar, içindeki maddenin fiziksel özelliklerine bağlıdır ve yoğunluğu, sıcaklığı ve yaşı hakkında ipuçları verir.
Araştırmacılar ilk kez bir yıldız kümesinin iç kısımları hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu ‘halkalanmayı’ sorgulayabildiler. Araştırmacılar Kepler K2 misyonunu gözlem yapmanın ya da ‘dinlemenin’ birincil yolu olarak kullandılar.
Frekanslarda Şarkı Söyleyen Yıldızlar
Prof. Stello bu sürecin bir orkestrayı dinlemeye ve enstrümanları seslerine göre tanımlamaya benzediğini söylüyor.
“Bir enstrümanın titreştiği – ya da çınladığı – frekans, sesin içinden geçtiği maddenin fiziksel özelliklerine bağlıdır” diyor.
“Yıldızlar da aynıdır. Bir yıldızı nasıl çaldığına bakarak ‘duyabilirsiniz’.
“Tıpkı bir keman telinin titreşimini görebildiğiniz gibi sesin titreşimini – ya da titreşimin etkisini – görebiliriz.”
En büyük yıldızlar en derin seslere sahiptir. Küçük yıldızlar tiz seslere sahiptir. Ve hiçbir yıldız aynı anda sadece tek bir nota çalmaz – her yıldız kendi içinden gelen bir ses senfonisini kapsar.
Uzayda Kimse Çığlık Attığınızı (ya da Şarkı Söylediğinizi) Duyamaz
Ses, katı, sıvı ya da gaz parçacıklar arasında hareket eden bir enerji dalgası, bir titreşim olarak var olur. Ancak uzayda parçacık yoktur, bu da ses olmadığı anlamına gelir.
Stello, her yıldızın nefes alan bir gaz topu gibi olduğunu, soğuyup ısındığını ve parlaklığında hafif değişiklikler olduğunu söylüyor.
“Ses frekanslarını ölçmek için izlediğimiz ve ölçtüğümüz parlaklıktaki bu dalgalanmalardır” diyor.
Yıldızlar kırmızı devlere doğru olgunlaştıkça, frekansları değişir ve farklı davranırlar. Bu değişiklikler onların evrimini izleyebilir.
Bir yıldız tarafından ‘oynanan’ birçok düğüm arasındaki frekans farklılıkları, yıldızın iç özellikleri hakkında ipuçları verebilir.
Araştırmacılar, M67 açık kümesindeki 27 yıldızı inceleyerek, ilk kez dev yıldızlardaki küçük ve büyük frekans farklılıkları arasındaki ilişkiyi gözlemleyebildiler ve bu da artık tek tek yıldızlara uygulanabilir.
Samanyolu’nun Tarihini Haritalamak
Galaksilerin oluşumunu ve evrimini daha iyi anlamak için, bilim insanlarının yıldızlar da dahil olmak üzere tüm bileşenlerinin yaşını bilmeleri gerekir.
Dr. Reyes, bu çalışmanın Samanyolu’ndaki yıldızların kütle ve yaşlarının doğru bir şekilde belirlenmesine yol açacağını söylüyor.
Bu aynı zamanda gezegenlere ev sahipliği yapan yıldızların anlaşılması için de önemlidir, çünkü bir yıldızın özellikleri bu dünyalarda yaşamı desteklemek için kritik öneme sahiptir.
Stello, frekans imzalarının kendi Güneşimizin gelecekteki evrimini modellerken de önemli olacağını söylüyor.
“Bu çalışma, yıldızların içinde, iç kısımlarının derinliklerinde meydana gelen temel fiziği ve bu aşırı koşullar altındaki temel fiziği araştırmamızı sağladı” diyor.
“Bu bizim hala uğraştığımız bir şey. Sadece Güneş’e değil, yaşlandıkça diğer yıldızlara da ne olacağını tahmin edebilmemiz için güvenebileceğimiz evrim modelleri oluşturmak bizim için önemli.
“Yıldızların evrimsel aşamasını doğrudan frekansların parmak izinden görmek, modellerimize koyduğumuz ‘bileşenler’ konusunda çok daha emin olmamızı sağlıyor” diyor.
Gelecekte Ne Olacak?
Dr. Reyes bulgularının beklenmedik olduğunu söylüyor.
“Frekanslardaki bu imzayla yeni bir şey keşfettik” diyor.
Dr. Reyes, Samanyolu ve yıldızlarını incelediğimiz uzun yıllar boyunca elde ettiğimiz verilere zaten sahip olduğumuzu söylüyor.
“Bir sonraki adım geriye dönüp bu verilere bakmak” diyor. “Daha önce kimsenin aramayı düşünmediği bu belirli frekansları aramak.
“Ve bunu yıldızları dinleyerek yapabiliriz.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Yıldızlararası Yolculuğa Bir Adım Daha: Yeni Nesil Işık Yelkenleri Geliştirildi