Birth, Life and Death of a Star (English/Turkish)

A few years ago, I became interested in astronomy. I was surprised when I realized how dynamic space is and how diverse the celestial bodies are. I'm particularly interested in the stars. The stars that don't look very different from each other when viewed from the naked eye have very different life stories.

In this article, I will try to give you information about how stars are born and evolve and what they turn into after they die.

There are many life events of stars that I will try to summarize below, such as nebula formation, star birth, star main sequence, and death.

NEBULA

A nebula can be described as a kind of cloud consisting of hydrogen and dust in space. The nebula is the birthplace of the stars. There are different types of nebula. Emission clouds like the Orion Nebula are bright because they are illuminated by the stars formed within them. In a reflection nebula, starlight is reflected in the dust particles inside the Nebula. Dark clouds are dense molecular hydrogen clouds that partially or entirely absorb the light of the stars behind them. The planetary nebula is the outer layers of a star that is lost by turning from a red giant to a white dwarf.

STAR

A star is a brilliant gas sphere that produces its own heat and light through nuclear reactions. They are born from clouds and are mostly composed of hydrogen and helium gas. Surface temperatures range from 2000 ℃ to 30,000 °C, and their colors range from Red to blue to white. The brightest stars are 100 times brighter than the sun and emit light as many as millions of suns. All the stars we see with the naked eye in the sky are bigger or brighter than the sun.

The least bright stars are red dwarfs, emitting less light than a thousandth of the brightness of the sun.

The smallest possible mass for a star is about 8% of the sun; otherwise nuclear reactions will not occur due to gravity. Objects that are less than critical mass shine less and are called a Brown dwarf or a massive planet.

Towards the end of his life, a star like the sun becomes a red giant before losing its outer layers and finally, it becomes a white dwarf.

RED GIANT

Red giants are large and bright stars with a relatively warm surface. They occur in the final stages of the evolution of a star, because the hydrogen fuel in the center of the Star is depleted. The diameter of the Red Giants is 10 to 100 times that of the sun. Although the surface temperature is lower than the sun (about 2000-3000℃), they are very bright because they are very large.

Big red giants are often called supergiants. These stars have diameters up to 1000 times the size of the sun, and often emit 1,000 times more light than the sun.

YELLOW DWARF

It is the name given to the star class in which the sun is located. Yellow Dwarfs are also called G dwarfs. They have 0.84 to 1.15 times the mass of the sun. Surface temperatures range from 5027 to 5727 degrees Celsius. Like other medium-sized stars, they convert hydrogen and helium into energy through nuclear fusion. Yellow dwarfs account for 7.6% of all the stars.

RED DWARF

They are relatively warm, pale and small stars, with a size of about a tenth of the mass of the sun. 70% of the stars in the Universe are red dwarfs. Because they burn very slowly, it is estimated that they can have a lifespan of 100 billion years.

Our universe is 13.7 billion years old. It is estimated that the sun will last in 5 billion years. When the sun and its relatively large stars are extinguished, it is speculated that humanity may migrate to a planet orbiting a red dwarf that has an enormous lifespan.

WHITE DWARF

This is the last stage in the life cycle of a very small, warm Star, a star like the sun. White dwarfs have a mass similar to the sun, but only 1% of the diameter of the sun has an anchor. (Approximately The diameter of the earth). The surface temperature of a white dwarf is 8000℃ or more, but because they are smaller than the sun, their overall brightness is less than 1% of the sun.

White dwarfs are remnants of stars that have used nuclear energy sources. The white dwarf is composed of concentrated matter due to gravity effects. A spoonful of white dwarf mass weighs a few tons. White dwarfs will cool and fade in a few billion years.

SUPERNOVA

A star explodes to achieve the brightness of the 100 million sun for a short period of time during its death, illuminating almost the entire Galaxy. There are two types of supernovas:

Type I supernova occur in binary star systems where gas from a star joins with a white dwarf and causes an explosion.

Type II supernova occur as a result of internal nuclear reactions at the end of the lives of stars ten times or greater than the sun. These explosions leave neutron stars and black holes behind. Supernovas are thought to be the primary source of heavier elements than hydrogen and helium.

NEUTRON STAR

These stars are mainly composed of neutrons and are produced when a supernova explodes. The explosion forces protons and electrons to combine to create a neutron star. Neutron stars are very dense. Typical neutron stars have three times more mass than the sun but are only 20 km away. If the mass of the neutron star is more massive, gravity becomes so powerful that it will become smaller, even black hole.

The pulsars are believed to be very fast-rotating neutron stars. Some of the neutron stars revolve around themselves at speeds like 700 times per second. They emit radio waves and X-rays around. Just as the lighthouse lights show their location, these stars show their position through the rays they emit. It is possible to detect these stars by listening to the “radio broadcast” coming from the universe.

BLACK HOLE

Black holes are thought to have formed at the end of the lifetimes of big stars. The gravitational attraction in the black hole is so high that nothing can escape it. The density of matter in the black hole cannot be measured. Black holes disturb the area around them and generally absorb all the matter around them, including the stars.

SUMMARY

If you are interested in this article, you may want to read this article including 19 questions and answers about black holes.

Thanks for reading.

Information and Image Sources:

• pixabay.com.tr (cover image)
• English wikipedia
• Quora.com
• Kurzgesagt videos
• Recently published news about stellar evolution

Bir Yıldızın Doğumu, Yaşamı ve Ölümü

Birkaç yıl önce astronomiyle amatörce ilgilenmeye başladım. Uzayın ne denli dinamik bir yer olduğunu ve gök cisimlerinin ne kadar çeşitli olduklarını fark edince çok şaşırdım. Yıldızlar özellikle ilgimi çekiyor. Çıplak gözle bakıldığında birbirinden çok da farklı görünmeyen yıldızların çok farklı hayat hikayeleri var.

Bu yazıda yıldızların nasıl doğup geliştikleri ve öldükten sonra neye dönüştüklerine ilişkin bilgiler vermeye çalışacağım.

Yıldızların aşağıda özetlemeye çalışacağım hayat döngülerinde, bulutsu oluşumundan, ölümlerine kadar birçok adım bulunuyor. Yıldızların öldükten sonra neye dönüşecekleri boyutları tarafından belirleniyor.

BULUTSU

Bir bulutsu, hidrojen ve tozdan oluşan bir tür bulut olarak tarif edilebilir. Bulutsular yıldızların doğum yerleridir. Bulutsuların farklı türleri vardır. Orion Nebulası gibi emisyon bulutsuları parlaktır, çünkü içinde oluşmuş yıldızlar tarafından aydınlatılır. Bir yansıma bulutsusunda, yıldız ışığı bulutsunun içindeki toz tanelerinden yansır. Karanlık bulutsular arkalarındaki yıldızların ışığını kısmen veya tamamen emen yoğun moleküler hidrojen bulutlarıdır. Gezegen Bulutsusu ise kırmızı bir devden beyaz bir cüceye dönüşerek kaybolan bir yıldızın dış katmanlarıdır.

YILDIZ

Bir yıldız, nükleer reaksiyonlarla kendi ısısını ve ışığını üreten parlak bir gaz küresidir. Bulutsulardan doğarlar ve çoğunlukla hidrojen ve helyum gazından oluşurlar. Yüzey sıcaklıkları 2000 ℃ ila 30.000 °C arasında değişir ve renkleri kırmızıdan mavi-beyaza kadar değişir. En parlak yıldızlar güneşten 100 kat daha parlaktır ve milyonlarca Güneş kadar ışık yayar. Gökyüzünde çıplak gözle gördüğümüz tüm yıldızlar güneşten büyük ya da parlaktır.

En az parlayan yıldızlar kırmızı cücelerdir, güneşin parlaklığının binde birinden daha az ışık yayarlar.

Bir yıldız için mümkün olan en küçük kütle, güneşin yaklaşık %8'idir, aksi takdirde kütle çekiminin etkisiyle nükleer reaksiyonlar gerçekleşmez. Kritik kütleden daha az olan nesneler daha az parlar ve kahverengi cüce veya büyük bir gezegen olarak adlandırılır.

Hayatının sonuna doğru, güneş gibi bir yıldız, dış katmanlarını kaybetmeden ve nihayet beyaz bir cüce haline gelmeden önce kırmızı bir dev haline gelir.

KIRMIZI DEV

Kırmızı devler görece az sıcak bir yüzeye sahip büyük ve parlak yıldızlardır. Bir yıldızın evriminin son aşamalarında oluşurlar, çünkü yıldızın merkezindeki hidrojen yakıtı tükenir. Kırmızı devlerin çapı Güneş'in 10 ila 100 katıdır. Yüzey sıcaklığı güneşten daha düşük olmasına rağmen, (yaklaşık 2000-3000 ℃), çok büyük oldukları için çok parlaktırlar.

Çok büyük kırmızı devlere genellikle süper devler denir. Bu yıldızlar Güneş'in 1000 katına kadar çaplara sahiptir ve güneşten genellikle 1.000.000 kat daha fazla ışık yayarlar.

KIRMIZI CÜCE

Bunlar görece az sıcak, soluk ve küçük yıldızlardır, güneşin kütlesinin yaklaşık onda biri kadar bir boyuta sahiptirler. Evrendeki yıldızların %70'inin kırmızı cücedir. Çok yavaş yandıkları için 100 milyar yıllık yaşam sürelerini olabileceği tahmin edilmektedir.

Evrenimiz 13,7 milyar yaşındadır. Güneşin ise 5 milyar yıl daha varlığını sürdüreceği hesaplanmaktadır. Güneş ve onun gibi görece büyük boyutlu yıldızlar söndüklerinde insanlığın bir kırmızı cücenin yörüngesinde bulunan bir gezegene göçebileceği speküle edilmektedir.

SARI CÜCE

Güneş'in de içinde bulunduğu yıldız sınıfına verilen isimdir. Sarı cüceler G tipi cüceler olarak da isimlendirilmektedir. Güneşin 0,84 ila 1,15 katı kütleye sahiptirler. Yüzey sıcaklıkları 5027 ile 5727 santigrat derece arasında değişmektedir. Diğer orta boy yıldızlar gibi çekirdeklerindeki hidrojen helyumu nükleer füzyon yoluyla enerjiye dönüştürürler. Sarı cüceler tüm anakol yıldızlarının %7,6'sını oluşturmaktadır.

BEYAZ CÜCE

Bu çok küçük, sıcak yıldız, güneş gibi bir yıldızın yaşam döngüsündeki son aşamadır. Beyaz Cüceler güneşe benzer bir kütleye sahiptir, ancak güneşin çapının sadece %1'i kadar bir çapa sahiptirler. (Yaklaşık olarak Dünya'nın çapı). Beyaz bir cücenin yüzey sıcaklığı 8000℃ veya daha fazladır, ancak güneşten daha küçük oldukları için genel parlaklıkları güneşin %1'inden daha azdır.

Beyaz Cüceler, nükleer enerji kaynaklarını kullanmış olan yıldızların küçülmüş kalıntılarıdır. Beyaz cüce, yerçekimi etkilerinden dolayı yoğunlaşmış maddeden oluşur. Bir kaşık dolusu beyaz cüce kütlesi birkaç ton ağırlıktadır. Beyaz Cüceler birkaç milyar yıl içinde soğuyup solarlar.

SÜPERNOVA

Bir yıldız patlayarak ölümü sırasında kısa bir süre için 100 milyon Güneş'in parlaklığını elde eder ve neredeyse tüm galaksiyi aydınlatır. Süpernova'ların iki türü vardır:

Tip I süpernovalar, bir yıldızdan gelen gazın beyaz bir cüceyle birleştiği ve patlamasına neden olduğu ikili yıldız sistemlerinde ortaya çıkar.

Tip II süpernovalar güneşten on kat veya daha büyük yıldızların hayatlarının sonunda iç nükleer reaksiyonlar sonucu meydana gelir. Bu patlamalar geride nötron yıldızlarını ve kara delikleri bırakmaktadır. Süpernovaların hidrojen ve helyumdan daha ağır elementlerin ana kaynağı olduğu düşünülmektedir.

NÖTRON YILDIZI

Bu yıldızlar esas olarak nötronlardan oluşur ve bir süpernova patladığında üretilirler. Patlama proton ve elektronları bir nötron yıldızı üretmek için birleştirmeye zorlar. Nötron yıldızları çok yoğundur. Tipik nötron yıldızları güneşten üç kat fazla kütleye sahip oldukları halde sadece 20 km çapındadır. Nötron yıldızının kütlesi daha büyükse, yerçekimi o kadar güçlü hale gelir ki kara delik olmak üzere daha da küçülecektir.

Pulsarların çok hızlı dönen nötron yıldızları olduğuna inanılmaktadır. Nötron yıldızlarından bir kısmı kendi etrafında saniyede 700 kez gibi büyük hızlarla dönerler. Bunlar etrafa radyo dalgaları ve x-ışını yayarlar. Nasıl ki deniz fenerleri ışıkları ile yerlerini gösteriyorlarsa, bu yıldızlar da yerlerini yaydıkları ışınlar aracılığı ile gösterirler. Öyle ki evrenden gelen “radyo yayınını” dinleyerek bu yıldızları tespit etmek mümkündür.

KARA DELİK

Kara deliklerin büyük yıldızların yaşam sürelerinin sonunda oluştuğu düşünülmektedir. Kara delikteki kütle çekimi o kadar büyüktür ki, hiçbir şey ondan kaçamaz. Kara delikteki maddenin yoğunluğu ölçülemez. Kara delikler çevrelerindeki alanı bozar ve genellikle yıldızlar da dahil olmak yakın çevrelerindeki tüm maddeleri emerler.

Bu yazı ilginizi çektiyse kara delikler hakkındaki [bu] yazıyı da okumak isteyebilirsiniz.

Okuduğunuz için teşekkür ederim.