Merhaba sevgili dinleyenler, bir AstroNotlar yazısı ile yeniden birlikteyiz. Bugün sizlere Betelgöz’ün son durumundan bahsedeceğiz. Hatırlarsanız kış aylarında gökyüzünün en parlak yıldızlarından olan bu kırmızı devin, gün geçtikçe sönükleştiği fark edildiği zaman astronomları ve astronomi meraklılarını “Acaba bir süpernovaya şahitlik edebilir miyiz?” diye bir heyecan kaplamıştı. Şimdi ise işin rengi değişti. Nasıl mı?
Betelgöz, sadece gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri değildir. Kırmızılığı çıplak gözle bile farkedilebilen bu dev yıldız çoğumuzun da favorisi. Böylesi parlak bir yıldızın aniden sönükleşmesi yaşamının sonuna geldiği ve bir süpernova patlaması geçireceği yönündeki söylentilere yol açmıştı. Ne var ki Betelgöz böylesi tarihi bir ana tanıklık etme hayallerimizi suya düşürdü ve Şubat ayının başlarından itibaren yeniden parlaklığı artmaya başladı!
Evrendeki yıldızların büyük çoğunluğu çekirdeklerinde hidrojen yakan, anakol yıldızı adı verdiğimiz türden yıldızlardır. Kütlesi Güneş’inkinin üçte birinden yaklaşık sekiz katına kadar değişiklik gösterebilen anakol yıldızları çekirdeklerindeki tüm hidrojeni tüketene kadar yakmaya devam ederler. Bu ana kadar çekirdekteki enerji üretimi ile oluşan ışınım basıncı, merkezdeki kütle çekimi ile dengelenerek yıldızın dengede kalmasını sağlamış olur. Ne zaman ki çekirdekteki hidrojen tükenir ve enerji üretimi durur işte o zaman kütle çekim kuvveti baskın gelir ve yıldız büzülür. Yıldızın büzülmesi yani sıkışmasıyla çekirdekteki sıcaklık o kadar artar ki, hidrojenden sonraki element olan helyumun yanarak karbona dönüşme süreci başlar. Merkezdeki bu ısınma üst katmanları da etkiler ve çekirdeğin dışında kalmış az miktardaki hidrojen de bir süre sonra yanmaya başlar. Böylelikle ışınım basıncı yeniden ipleri eline alır ve yıldızımız genişler. Kırmızı dev aşaması adı verilen bu evredeki yıldızların çapı Güneş’in şimdiki çapından 100 veya 1000 kat daha büyük olabilir. Yıldız genişledikçe yüzey alanı arttığı için birim yüzeyden çıkan ısı miktarı görece azalır. İşte bu nedenle Betelgöz’ün yüzey sıcaklığı da Güneş’inkinin neredeyse yarısı civarındadır. Bu sıcaklık değişimi yıldızın kırmızı görünmesine neden olur. Her ne kadar evlerimizdeki musluklarda kırmızı sıcak suyun belirteci olsa da doğadaki cisimlerin rengi ısındıkça kırmızıdan maviye döner. Yıldızlar bu kırmızı dev evresinde birkaç bin yıl ila bir milyar yıla kadar zaman geçirebilirler, bunu belirleyen yıldızın başlangıçtaki kütlesidir. Nihayetinde çekirdekteki helyum da tükendiği zaman yıldızda bir kez daha kütle çekim kuvveti baskın hale gelir ve yıldız büzülmeye başlar. Yıldızın büzülmesi çekirdeğin üstünde bir kabuk halindeki helyum’un yanmaya başladığı ana kadar devam eder. Kabuktaki helyum yandığı zaman ise bir patlama olur ve yıldızın dış katmanları uzaya saçılır. Yıldızın tamamına kıyasla oldukça küçük ve sönük olan bu katmanlar bir gaz ve toz bulutu şeklindedir. Bu sırada çekirdek büzülmeye devam eder. Güneş ve benzeri kütlelerdeki yıldızlar bu aşamada beyaz cüce evresine geçerler. Daha yüksek kütleli yıldızlar ise bir süpernova patlamasına varana dek büzülmeye devam ederler.
Kütlesi Güneş’inkinin yaklaşık 10 katı olan Betelgöz’ün önümüzdeki 100.000 yıl içinde süpernova aşamasına erişmesi bekleniyor. Ne var ki Betelgöz gibi pulsasyon yapan yani zonklayan yıldızların geleceğini hesaplamak o kadar da kolay değil çünkü farklı katmanlar farklı zamanlarda genişleyip büzülebilir. Betelgöz’ün iç yapı modelleri üzerinde çalışan bilim insanları yıldızın tüm katmanlarının birlikte hareket ettiğini yani birlikte genişeyip birlikte büzüldüğünü ön görüyorlar. Bu nedenle bu yıldızın ölümündeki süpernovanın stabil bir yıldızın süpernovasına çok benzer özellikler göstermesi bekleniyor.
Peki ne oldu da Betelgöz bu kadar sönükleşip de bizi heyecanlandırmış iken yeniden parlamaya başladı? Her ne kadar yekpare bir bütün gibi davransa da Betelgöz aslında pulsasyon, yani zonklama yapan bir yıldız. Kimi zaman dış katmanlarından maddeyi uzaya attığı için etrafını sarmalayan gaz ve toz bulutu, yıldızdan bize ulaşan ışık miktarının azalmasına neden oluyor. Fakat bir süre sonra sular durulunca hayat normale dönüyor ve Betelgöz yine Avcı takımyıldızının en parlak yıldızı olma ünvanına kavuşuyor. Bu zonklamanın detaylarına ve yıldız iç yapı denklemlerine girip işleri daha da karmaşıklaştırmak istemiyoruz. Gelin gözlemsel verilerden yola çıkarak neler bulunmuş biraz da onları inceleyelim.
Avcı’nın en parlak yıldızı olan Betelgöz tabii ki eski zamanlardan beri gözlemlenmiş ve uzun yıllardır bir çok çalışmaya konu olmuş. Devasa teleskoplarla yapılan hassas ölçümler bir yana böylesi parlak cisimlerin basit aletlerle ve hatta kimi zaman çıplak gözle gözlemleri dahi önemli bir veri oluşturuyor. American Association of Variable Star Observers (AAVSO) 1911 yılında kurulmuş bir birlik ve uzun yıllardır üyelerinin her tür gözlem sonuçlarını veritabanında saklıyor. Betelgöz için de 1920’lerden beri AAVSO üyelerince sistematik ölçümler yapılmış. 2019 yılındaki bu meşhur sönükleşme de ilk defa AAVSO üyelerinin sağladığı veriler sayesinde fark edilmiş.
Her ne kadar adında Amerikan birliği olduğu söylense de AAVSO’ya dünyanın her yerinden amatör ve profesyonel astronomlar dahil olabilir. Hatta amatör astronom olarak öğrenmek istediğiniz bir gözlem türü varsa AAVSO’dan size bir danışman atamasını isteyebilir ve danışmanınızın yönlendirmeleri doğrultusunda gözlem yapmayı öğrenerek yaptığınız gözlemleri sisteme kaydedebilirsiniz. Tabii ki bunun için öncelikli koşul AAVSO’daki görevlilerle iletişim kurabilecek düzeyde İngilizce bilmeniz, ancak AAVSO’nun bir güzel yanı da danışman-danışan ilişkisinde her iki tarafın da olabildiğince aynı ülke veya kültürlerde olmasına gösterdikleri özen. Kim bilir belki AAVSO size Türkiye’den veya Türkçe bilen bir danışman bile bulabilir, siz yeter ki astronomik bir gözlem yapmak için öğrenmeye ve soğuk geceler boyu uyanık kalmaya hazırlıklı olun.
Konuyu çok da dağıtmadan Betelgöz ve AAVSO verilerine dair son bir not eklemek istiyoruz. Bildiğiniz gibi makine öğrenmesi artık hayatımızın her alanına girmiş durumda. Bunun çeşitli örneklerini internetteki sohbet robotlarında görebileceğiniz gibi bazı temel hesaplamalarda da görebilirsiniz. Örneğin Twitter’daki betelbot kullanıcı adına sahip Betelgeuse Status hesabı, her akşam AAVSO’nun veritabanından son 100 günün verilerini alıyor ve bir grafik oluşturuyor. Bu grafikteki verilerin gidişatına bakarak gelecek günlerdeki olası değerleri de tahmin ediyor. Oluşturulan grafiği görmek için twitter’da betelbot hesabını inceleyebilir veya buraya tıklayabilirsiniz.
Astronomi gönüllülerinin katkıları sayesinde, AAVSO aracılığıyla fark edilen bu olayın yanı sıra astronomi gönüllülerinin katkı sağladığı ve hatta keşiflere imza attığı daha birçok proje var. “Citizen Science” olarak bilinen ve gönüllülük esasına dayanan bu projelerin en eskilerinden biri “ZooUniverse“.
Zooniverse’i Türkçe’ye uyarlayacak olursak evren bahçesi diyebiliriz. Zooniverse ilk olarak 2007 yılında, Galaxy Zoo adıyla halka açık basit bir gökbilim projesi olarak başlamıştı. Gönüllülerle işleyen çoğu projede olduğu gibi sessiz sakin sürüp gitmesi bekleniyordu ama şaşırtıcı yoğunlukta ilgi çekti ve hemen ardından benzeri yeni projeler ortaya çıktı. Zooniverse, şu an bir milyondan fazla gönüllü tarafından desteklenmekte ve en popüler platformlardan biri. Bünyesinde çok sayıda aktif proje barındırıyor.
Zooniverse bünyesindeki ilgi çekici bir diğer proje ise Planet Hunters yani Gezegen Avcıları. Gezegen arama çalışmaları her zaman popüler araştırmalar arasında olmuştur. Bu projenin de güncel olarak 17.500 civarı gönüllüsü var. Mart 2009’da fırlatılan Kepler Uzay Teleskobu’nun geçiş yöntemiyle yeni gezegenleri keşfetmek amacıyla yaptığı gözlemleri inceleyen bu projede ana fikrin bir yıldızın parlaklığında beklenilenilenin dışında bir değişim gözlemlenmesi olduğunu söyleyebiliriz. Bu değişim yıldızın çevresinde dolanan bir gezegen olup olmadığı hakkında fikir verebilir. Planet hunters her ne kadar Kepler’in verileri ile yola çıkmışsa da artık TESS verilerini de kullanarak gözlenmiş binlerce yıldızın ışık eğrisinin elden geçirilmesini ve böylece kenarda köşede kalmış tüm yıldızların tarandığından emin olmayı amaçlıyor. Tabii ki bu sayede birçok yeni gezegen de keşfediliyor.
Son olarak ilgi çekici bir projeden daha bahsedelim. Evde oturarak yıldız tozu aramaya ne dersiniz? Bu projenin adı Stardust@Home. 2 Ocak 2004’te Stardust uzay aracı, İsviçreli astronom Paul Wild tarafından keşfedilen Wild 2 isimli kuyruklu yıldızının yakınından geçti ve saniyede yaklaşık 6100 m hızla ilerleyen toz parçacıklarını sahip olduğu küçük bloklar sayesinde yakalayabildi. Bu blokların içi cama kıyasla 1000 kat daha az yoğun ve yüzde 99,8’lik kısmı boşluklu, milyonlarca küçük delikten oluşan süngerimsi yüzeye sahip aerojeller ile doluydu. Aerojellerin içine giren toz parçacıkları sahip oldukları yüksek hızın etkisiyle esneyerek kendi uzunluklarının yaklaşık 200 katına ulaştı ve burada takılı kaldı.
Araç, Ocak 2006’da Utah’a iniş yaptı ve buradan çıkan bu toz parçacıklarını incelemek sanıldığı kadar kolay olmadı. Kapsüldeki değerli parçacıkları bulmak samanlıkta iğne aramaya benzer desek pek de abartmış sayılmayız. Bu yüzden iş başa düştü! Evde otururken bir yandan da Güneş Sistemi’nin tarihine ışık tutabilecek bu değerli parçacıkların bulunmasına yardımcı olabilirsiniz. Stardust@Home projesi bu zorlu süreçte mümkün olduğunca çok insanın yardımına ihtiyaç duyuyor. 2006 yılında başlatılmış bu proje hala aktif ve 3869 gönüllüye sahip. Projenin analiz sürecinin hızlanmasında kişisel katkılarınız oldukça önemli. Belki de bu kıymetli parçacıklardan birini siz bulabilirsiniz.
Bir AstroNotlar’ın daha sonuna geldik sevgili dinleyenler. Umuyoruz ki Betelgöz ile ilgili merakınızı az da olsa giderebilimişizdir. Bir sonraki yazımızda yaptıklarıyla geleceğimize ışık tutmuş Bilim Kadınlarından bahsedeceğiz, kaçırmak istemezsiniz!
astronotlar.org@gmail.com e-posta adresimize bahsettiğimiz içeriklere dair düşüncelerinizi belirtebilir, değinmemizi istediğiniz konuları yazabilir, bir kitap, link veya bilgi paylaşımında bulunabilirsiniz. Sosyal medya hesaplarımızdan bizi takip etmeyi unutmayın. Gelecek hafta görüşünceye dek, gökyüzüne iyi bakın. Hoşçakalın!
E-posta: astronotlar.org@gmail.com
Facebook: facebook.com/astronotlar.org
Instagram: instagram.com/astro_notlar
Twitter: twitter.com/astro_notlar
Anchor: anchor.fm/astronotlar
KAYNAKLAR VE GÖRSELLER
https://www.space.com/what-betelgeuse-star-supernova-explosion-will-look-like.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Irregular_variable
https://arxiv.org/pdf/2002.10463.pdf
http://stardustathome.ssl.berkeley.edu
https://www.technology.org/2020/01/23/betelgeuse-is-continuing-to-dim-its-down-to-1-506-magnitude/
https://www.sciencenews.org/article/betelgeuse-star-dust-supernova-explosion
FAYDALI LİNKLER
Galaxy Zoo-Hubble (Galaksi Bahçesi-Hubble) http://www.galaxyzoo.org/
Galaxy Zoo-Understanding Cosmic Mergers (Galaksi Bahçesi-Kozmik Birleşmeleri Anlamak) http://mergers.galaxyzoo.org/
Moon Zoo (Ay Bahçesi) http://www.moonzoo.org/
The Milky Way Project (Samanyolu Projesi) http://www.milkywayproject.org/
Old Weather (Eski Havadurumu) http://www.oldweather.org/
Solar Stormwatch (Güneş Fırtınası Seyri) http://solarstormwatch.com/
SETI@Home http://setiathome.berkeley.edu/