Uzayda Yaşam Ve Ölüm

Yazı: Ron Cowen
Büyük kütleli yıldızların yaşamları, Büyük Patlama'dan bu yana yaşanan en büyük patlamalarla son buluyor Ve araştırmacılar artık, ölen güneşlerin şifresini çözüyor


Stan Woosley, ilk gençlik yıllarından beri kimyasal elementleri seviyor ve bir şeyleri havaya uçurmaya bayılıyor Çocukluk yıllarını, 1950'lerin sonlarında Teksas'ta (ABD) geçiren Woosley, “Potasyum nitrat, potasyum perklorat ve potasyum permanganatla birçok farklı şeyi karıştırarak elde edilebilecek herşeyi yaptım,” diyor Woosley, patlayıcı karışımlarını Fort Worth'taki (Teksas, ABD) bir golf sahasında test ediyordu Denemelerini, “Kavanozun kapağını sıkıca kapatıp olabildiğince hızla uzaklaşırdım” diye özetliyor

Günümüzde California Üniversitesi'nde (Santa Cruz, ABD) gökbilimci olarak görev yapan Woosley artık daha büyük -çok daha büyük- patlamalarla uğraşıyor Evrenin oluştuğu dönemden beri meydana gelen en güçlü patlamaların bazılarını, süpernovaları -yıldızların ölümünü- inceliyor
Bu patlamalar, hemen her saniye, genellikle insanın hayal dahi edemeyeceği kadar uzak galaksilerde, yüz milyarlarca yıldız parlaklığında ve genişleyip soğuması aylarca süren ateş topları olarak meydana geliyor Gezegenimize yakın bölgelerde çok sık oluşmadıkları için şanslıyız İçinde bulunduğumuz galaksideki son süpernova 1604'te patladı Gece gökyüzünde Jüpiter'in parlaklığına rakip olan bu patlama, gökbiliminin öncülerinden Johannes Kepler tarafından büyük bir dikkatle izlenmişti
Böylesine uzakta meydana gelmelerine rağmen süpernovalar insan bedenini doğrudan etkiliyor Hücrelerimizdeki karbon, havadaki oksijen, bilgisayar çipleri ve kayalardaki silisyum, kanımızdaki ve makinelerdeki demir, yani hidrojen ve helyumdan ağır olan atomların hemen hepsi, evrenin ilk dönemlerinde meydana gelen yıldızların içinde oluştu ve milyarlarca yıl önce patladıklarında tüm evrene saçıldılar
Gökbilimciler, onlarca yıldır, insanoğlunun kökenlerini anlamak amacıyla -ve bazı durumlarda da sadece patlamalara karşı duyulan meraktan hareketle- milyonlarca yıl boyunca huzurla parıldayan yıldızların nasıl olup da aniden patladıklarını anlamaya çalışıyor
Son dönemlerde iki önemli keşif yapıldı Biri, uzayın derinliklerinden gelen ve Dünya'ya ulaşan yüksek enerjili gama ışını patlamalarına ilişkin bir bilgi Gökbilimciler, onlarca yıldır, bu patlamaların kökeninin ne olabileceği üzerinde düşünüyordu ve uzay araçları yakın dönemlerde yanıtın ortaya çıkması yönünde ikna edici kanıtlar sunarak tartışmaya son noktayı koydu Bu yanıt, Woosley tarafından on yılı aşkın bir süre önce ortaya atılan görüşle örtüşüyordu: Birçok gama ışını patlaması, asıl patlamadan dakikalar önce süpernovalardan yayılan erken uyarı sinyalleridir
Bu bağlantı bir diğer gizeme, asıl patlamaya doğru ilerleyen olaylara bir bakış sunuyor Araştırmacılar bu konuda da ilerleme kaydetti Yanıt için gökyüzü yerine süpernovaların bilgisayarda üretilen modellemelerini izleyen bazı araştırmacılar son felaketi tetikleyenin ne olduğunu bulmuş olabileceklerini düşünüyor Yap bozun eksik kalan parçası, hayal edilemeyecek kadar güçlü yankılar -yıldızların son gösterileri- olabilir
Gökbilimcilerin, genellikle gökcisimlerini onlar yok olmadan incelemek gibi bir aceleleri yoktur Ama bugünlerde yüzlerce gökbilimci acil bir durum olduğunda göreve çağrılan doktorlar gibi zamanında işlerinin başında olabilmek için, cep telefonları ve çağrı cihazlarını yanlarından ayırmıyor Tümü, Swift adlı uzay aracından gelecek bir sinyali bekliyor
2004'te fırlatılan Swift, gama ışınları için gökyüzünü tarıyor Bir patlama saptadığında, merkeze odaklanmak ve geriye kalan ışığı tam olarak belirlemek için teleskoplarını gama ışınlarının kaynağına doğru çeviriyor
Ayrıca yeryüzünde bekleyen ve daha büyük teleskoplarla daha yakından gözlem yapabilen gökbilimcilere de çağrı gönderiyor
Swift, 18 Şubat 2006'da, Koç takımyıldızı doğrultusunda bir yerlerden gama ışını geldiğini saptadı Uydu, üç dakika içinde patlamanın yerini belirlemiş ve dünyaya uyarı sinyali göndermişti İki gün sonra Arizona'da (ABD) bir telekoskobun başındaki gökbilimciler patlamanın genelde olduğundan çok daha yakın bir yerde, yakındaki, küçük bir galakside olduğunu saptadılar
Gökbilimciler daha önce patlamalar ve süpernovalar arasındaki bağlantının izini sürmüşlerdi Ama bu patlama çok yakındaydı ve Swift tarafından çok hızlı bir biçimde saptanmıştı Araştırmacılar bunun, gama ışını patlamalarının, patlayan bir yıldızın sahneye koyduğu gösterinin ilk sahnesi olduğu konusundaki kuşkularını doğrulayacağını umuyordu
18 Şubat'taki bu patlama, genelde olduğundan çok daha uzun, her zamanki birkaç saniyenin aksine yarım saatten fazla süren bir gama ve x-ışını selinin ardından görünür ve kızılötesi bölgelerde ışınımda bulundu Patlamadan geriye kalan bu ışık izleyen üç gün içinde sönmeye başladı ve ardından sahneye süpernova çıktı
Şili'nin kuzeyindeki Çok Büyük Teleskop'la gözlem yapan gökbilimciler patlamadan geriye kalan ışığı izlerken bir parlama olduğunu fark ettiler Yıldız, gama ışını patlamasından bir iki dakika sonra patlamıştı ama enerjisinin çoğu görünmeyen, morötesi ışınlar ve x-ışınları biçimindeydi Görünür ışık daha yavaş parlamıştı ve şimdi, sonunda, patlamadan geriye kalan ışığı bastırıyordu Gökbilimciler bir gama ışını patlamasının süpernovaya dönüşmesini baştan sona ilk kez izliyorlardı


Bunları Biliyor muydunuz?


"Gama ışını patlamaları keşfedilmelerinden yaklaşık çeyrek yüzyıl sonra astrofizikçileri şaşırtmaya devam ediyor Gözlemcilerin ve kuramcıların yoğun incelemelerine karşın, bu patlamaların ne olduğunu, nereden geldiğini ve hatta tek başına bir fenomen olup olmadığını hiç kimse kesin olarak bilmiyor"
Chicago Üniversitesi astrofizikçilerinden Donald Q Lamb, Aralık 1995'teki bir bildiride böyle yazmıştı Bu sözler ilk kez 1960'ların sonlarında nükleer patlamalar izlenirken farkına varılan yüksek enerjili radyasyona özgü gizemli patlamalar hakkında o sırada bilinen şeyleri özetliyor Lamb bu bildirisinde gama ışını patlamalarının yakınlarda, yani kozmik dille belirtmek gerekirse, Samanyolu galaksimizi çevreleyen dağınık madde halesinde ortaya çıktığını savunuyordu Diğer araştırmacılar ise galaksimizin çok ötesinde, evrenin uzak erimlerinde bulunan bir "kozmolojik" kaynağın varlığını ileri sürüyordu Ancak soruya cevap bulmayı sağlayacak veriler kıttı Hangi uç koşulların patlamalara yol açıyor olabileceğini de kimse bilmiyordu Bir kuram bolluğu vardı: Ortalıkta 140 kadar fikir dolaşıyordu ve bir cevap bulmaya dönük ilgi sürekli artıyordu
Gizemin içyüzüne inmek amacıyla Nisan 1995'te Washington, DC'de bir Büyük Tartışma başlatıldı Seçilen tarih ve yer –Smithsonian Kurumu'na bağlı Doğa Tarihi Müzesi'ndeki Oditoryum– anlamlıydı Aynı oditoryumda 75 yıl önce seçkin gökbilimciler Harlow Shapley ve Heber Curtis dönemin yakıcı meselesini tartışmışlardı: Evrenin büyüklüğü ve insanlığın evrendeki yeri 1920'de birçok kimse güneş sistemimizin Samanyolu galaksisinin merkezinde yer aldığı ve evrenin sayılı bir yıldız topluluğuyla sınırlı olduğu görüşündeydi Edwin Hubble galaksimizin dışında geniş bir evrenin varolduğunu ancak yıllar sonra kanıtladı Tartışma konusu, gama ışını patlamalarının sonsuz gibi görünen bu alanın neresinde ortaya çıktığıyla ilgiliydi artık
İşte o cumartesi öğleden sonrasında 350 kadar gökbilimci, öğrenci, muhabir ve izleyici oditoryumu doldurduğunda şenlikli ve beklenti dolu bir hava vardı Patlamaların kaynağıyla ilgili varsayımları gösteren parlak rozetler dağıtıldı ve bir kanaat sahibi olanlar galaksi esaslı, kozmolojik ya da kaçamaklı bir "diğer" olmak üzere kendi cevaplarına uyanı taktılar Princeton Üniversitesi'nde astrofizik bilimleri profesörü olan Bohdan Paczy ń ski'nin kozmolojik görüşünü sunması üzerine, Lamb ve Paczy ń ski kapıştılar 1920'deki ilk tartışma gibi, ikinci Büyük Tartışma da karşıt görüşlerin sunulması, değerlendirilmesi ve – bilimsel sürecin dürüstlüğü adına – şu ya da bu yönde bir oylamaya gidilmeksizin bir toparlama yapılması şeklinde geçti Bir cevaba ancak daha fazla veriyle ulaşılacaktı
Şu an itibariyle bilimsel araştırmalar bazı cevaplar sağlamış bulunuyor Paczy ń ski haklıydı: Gama ışını patlamaları evrenin uzak erimlerinde, yıldız patlamaları ya da çarpışmaları sırasında akla hayale sığmayacak enerji salımlarının bir sonucu olarak ortaya çıkıyor Ama birçok soru hâlâ cevapsız duruyor Belki de soruların bazıları üçüncü bir Büyük Tartışma'yı körükleyecek ve insanlar bir başka kozmolojik açmazın üstesinden gelmek üzere 2070'te Smithsonian'da bir araya gelecek
-Barbara L Wyckoff

Plazma Püskürtüsü
Fotoğraf : Görüntü: Weiqun Zhang, Stanford Üniversitesi ve Stan Woosley, California Üniversitesi (Santa Cruz) Süper bilgi işlem: Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (LBNL) ve NASA Ames Araştırma Merkezi

Bilgisayarda üretilen bu görüntüde, aşırı derecede ısınmış plazmadan meydana gelen bir püskürme -ölmekte olan bir yıldızın son çırpınışları- uzayın derinliklerine doğru neredeyse ışık hızında ilerliyor Bilim artık, yıldızların nasıl öldüğü konusunda pek çok soruyu yanıtlıyor

Süpernovalar
Fotoğraf : Görüntü: Ben Dilday, Chicago Üniversitesi; Astrofizik Araştırmaları Konsorsiyumu; Sloan Dijital Gök İncelemeleri İşbirliği

Kamp ateşlerini andıran tip 1a süpernovalar, evrende kilometre taşları görevi üstlenir Uzak galaksilerin görüldüğü her bir görüntünün merkezine yakın bir yerde mavimsi bir nokta olarak görülüyorlar

Sırasını Bekleyen Süpernova
Fotoğraf : Görüntü: NASA ve Jeff Hester, Arizona Eyalet Üniversitesi

Bu kompozit görüntüde, Güneş'ten yüzlerce kat büyük kütleli bir yıldız olan Eta Carinae, gaz ve toz bulutu arasında fokurduyor Yaklaşık 8000 ışık yılı uzaklıktaki bu yıldız, süpernova olmak üzere; ama patlamanın zamanı konusunda tahmin yürütülemiyor

Ölüm Çiçeği
Fotoğraf : Görüntü: Adam Burrows, Arizona Üniversitesi

Bazı süpernovalar kütleli bir yıldız çöktüğünde ve şu ya da bu yoldan bir patlamanın tetiklendiğinde oluşur Bu, uzmanların anlamakta uzun süre güçlük çektiği bir süreçtir Son zamanlarda güçlü bilgisayarların yardımıyla araştırmacılar, bir yıldızı patlamasının erken aşamasında gösteren bu görüntüye benzer simülasyonlar yaratıyor artık Burada, ortada yer alan sarı nokta yıldızın çökerek bir nötron yıldızına dönüşmekte olan çekirdeğidir; kırmızı ve mavi şeritler ise ölmekte olan yıldızdan savrulan daha soğuk ve daha düşük yoğunluklu maddeleri temsil ediyor

Kozmik Kalıntı
Fotoğraf : Görüntü: Jean-Charles Cuillandre, Kanada-Fransa-Hawaii Teleskopu (CFHT) Görüntü Optimizasyonu: Edizioni Scientifiche Coelum

Yengeç Bulutsusu'nun karanlık uzay dokusu boyunca yayılan ipliğimsi gaz yapıları Bu bulutsu 6500 ışık yılı uzaklıkta patlayan bir yıldızdan, bildiğimiz en yakın süpernovaların birinden geriye kalan tek şey Gökbilimciler ilk kez 1054'te, birkaç hafta boyunca gündüzleri görülecek kadar parlak bir ışıltı saçtığı sırada bu süpernovanın farkına varmışlardı Bu görüntüdeki gazın büyük bir bölümü bazen saatte beş milyon kilometreye varan bir hızla patlama merkezinden dışarıya doğru atıyor

Bir Cüce Yıldızın Son Anları
Fotoğraf : Görüntü: Friedrich Röpke, California Üniversitesi (Santa Cruz) ve Max Planck Astrofizik Enstitüsü, Almanya Süper bilgi işlem: Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, ABD ve RZG, Almanya

Evrendeki en büyük patlamalardan biri, yakınındaki bir diğer yıldızdan madde emen bir beyaz cüce yıldızda başladı Bilgisayarda üretilen bu modelleme, merkeze yakın bölgede meydana gelen basınç ve ısının bir nükleer patlamayı (A) nasıl ateşlediğini gösteriyor Yanan karbon ve oksijen, -alev (mavi, B)- dışarı doğru dalgalanıyor (C ve D)

Patlamalı Son
Fotoğraf : Görüntü: Friedrich Röpke, California Üniversitesi (Santa Cruz) ve Max Planck Astrofizik Enstitüsü, Almanya Süper bilgi işlem: Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, ABD ve RZG, Almanya

Cüce yıldız patlıyor ve geride, nikel ve diğer elementlerden meydana gelen haftalarca bir galaksi parlaklığında parıldayan radyoaktif bir bulut bırakıyor

Yıldız Fidanlığı
Fotoğraf : Görüntü: NASA, ESA, M Robberto (Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü/ESA) ve Hubble Uzay Teleskopu Orion Hazine Projesi Ekibi

Yıldızlar burada Hubble Uzay Teleskopu'ndan çekilmiş görüntülerin bir mozaiği şeklinde görülen Orion Bulutsusu'na benzer çok büyük gaz ve toz bulutlarında doğar Böyle bulutsularda soğuk gaz milyonlarca yıl içinde çökerek daha yoğun öbeklere dönüşür Zamanla öbekler içindeki sıcaklık ve basınç yeterli düzeye çıkarak nükleer kaynaşmayı başlatır ve böylece bir yıldız doğar Uzmanlar süpernovalardan çıkan şok dalgalarının gaz bulutlarını itip kakarak ve çökmelerine yol açarak yıldız oluşumunda tetikleyici bir işlev görebileceği kanısını taşıyor

Kütleli Bir Yıldızın Göçüşü
Fotoğraf : Görüntü: Don Dixon (üstte, solda); (B, C) Robert A Fesen, Dartmouth College ve James Long, NASA/ESA (altta, solda ve üstte, sağda); (D) Harvey Richer, İngiliz Kolumbiyası Üniversitesi ve NASA/ESA (altta, sağda)

Sanatçının hayalgücü, yaşananları yakıtı tükenen ve çöken, çok büyük kütleli bir yıldızdan (A) başlayarak betimliyor Patlama (B) yıldızı dış katmanlarından sıyırıyor (C) ve geriye teleskopla elde edilen görüntüdeki bulut (D) kalıyor

Gaz Halesi
Fotoğraf : Görüntü: NASA/JPL/Caltech/Oliver Krause, Arizona Üniversitesi

Cassiopeia A adlı gaz halesi, 325 yıl önce patlayan bir yıldızın kalıntıları Renklendirilmiş bu kompozit görüntünün ortaları yakınlarındaki mavi nokta, çekirdeğin kalıntıları -çok küçük bir parçası dahi Mısır piramidi kadar ağır olacak kadar yoğun bir nötron yıldızı

Geçmiş Patlamalar
Fotoğraf : Görüntü: Carter Emmart, Amerikan Doğa Tarihi Müzesi

Samanyolu'ndaki yıldızların yüz binlerce yıl önce patladıkları bölgeleri gösteren bu haritanın ortasında, kürenin içinde yer alan Dünya'yı vahşet dolu bir tarih sarmalıyor Güneş, en yakındaki dahi yüzlerce ışık yılı uzakta patlayan yıldızlardan biri olmayacak; milyarlarca yıl sonra sadece sönecek

Bir Gama Işını Patlamasının Doğuşu
Fotoğraf : Görüntü: Andrew MacFadyen, New York Üniversitesi ve Weiqun Zhang, Stanford Süper bilgi işlem: LBNL ve NASA Ames

Çok büyük, hızla dönen bir yıldızın ölümünü betimleyen bir simülasyonu yaratmak için yüzlerce bilgisayarın birlikte çalışması gerekiyor Çekirdeğin çökmesinin (üstte) ardından daha yavaş gazlardan oluşan dört püskürmenin (turuncu) çevrelediği plazma püskürmeleri meydana geliyor (mavi) Birkaç saniye sonra (karşı sayfada), püskürmeler uzaya ulaşıyor ve burada parlak gama ışınları yayıyorlar Bu sırada püskürmeler çiçek şeklini alarak süpernovayı tetikliyor Böylesine büyük patlamalar demir, karbon ve oksijen gibi elementlerin evrene saçılmasına neden oluyor Gökbilimci Andrew MacFadyen, "Kanımızdaki demir, süpernovalardan geliyor," diyor "Yıldızlarla aramızda doğrudan bağlantı var"

Kaçış Yok
Fotoğraf : Görüntü: Denver Doğa ve Bilim Müzesi Simülasyon: Andrew Hamilton, JILA ve Colorado Üniversitesi Arka plan: Süper Bilgi İşlem Uygulamaları Ulusal Merkezi

Çok büyük kütleli bir yıldız, ölümün ardından çökerek bir karadelik oluşturuyor Bilgisayarda üretilen bu görüntü, karadeliğin devasa kütleçekiminin lens görevi görerek arka plandaki yıldızların ışığını nasıl büktüğünü gösteriyor Karadelikler görünmez olsalar da gökbilimciler çevrelerindeki radyasyonu -bazı yıldızları bekleyen bu kara kaderin bir kanıtını- saptıyor

Gizli Karadelikler
Fotoğraf : Görüntü: D Finkbeiner (hidrojen)/ESA, INTEGRAL, V Beckmann, NASA-GSFC (gama ışını)

Avrupa'nın INTEGRAL uydusunca x-ışını dalga boylarında oluşturulan bu gökyüzü panoramasında, elmas biçimli işaretler karadeliklerin yerini gösteriyor En kütleli yıldızlar patladığında ortaya çıkan karadelikler görünmezdir; ama güçlü kütleçekimleriyle emilen gaz ısınarak milyonlarca dereceye ulaşır ve x-ışınlarında parlak bir ışıltı saçar "Bir karadeliği gözde canlandırmanın en iyi yolu bir uçurumdan aşağıya inen bir şelale olarak düşünmektir" diyor astrofizikçi Andrew Hamilton "Aradaki tek fark uzaya boşalmasıdır"

Eline sağlık sevgili KRDNZ ilgimi çeken bir konuydu ayrıca çok güzel hazırlanmış