Güneş benzeri yıldızlar yaşlandıkça kırmızı devlere dönüşür. Bu evrede dış katmanları hareketlenir ve yavaşça uzaya yayılırken, arkada kalan yoğun çekirdekler beyaz cüceye dönüşür. Çoğu yıldızın kaderi bu olduğu için beyaz cüceler evrendeki en yaygın yıldız kalıntıları arasında yer alır.
Caltech'ten teorik astrofizikçi Jim Fuller'ın yeni modeli, bu dönüşümün göründüğü kadar düzenli olmayabileceğini gösteriyor. Hesaplamalarına göre, dışarı kaçan maddenin düzensiz patlamaları, ölmekte olan bir yıldızı farklı yönlerde defalarca itiyor ve beyaz cüce tamamen oluşmadan önce yıldıza binlerce küçük itme kazandırıyor.
Kaotik Patlamalar Ölen Yıldızları İtiyor
Fuller, "Bu modelde, şişmiş yıldızların yüzeyinden düzensiz bir şekilde madde kümeleri fırlıyor. Her seferinde yıldız ters yönde küçük bir itme alıyor. Newton'un dediği gibi, her etkiye eşit ve zıt bir tepki vardır" diyor.
Fuller, bulgularını Pasadena'da düzenlenen Amerikan Astronomi Derneği'nin 248. toplantısında sundu. Çalışma, Pasifik Astronomi Derneği Yayınları'na gönderildi.
Fuller'ın hesaplamalarına göre, beyaz cüce aşamasına yaklaşan bir yıldız, birkaç yüz bin yıl boyunca yaklaşık 10.000 küçük itme yaşayabilir. Her bir itme, yıldızı saniyede yalnızca birkaç metre hareket ettiriyor. Fuller, "Bu, insanlar için yavaş bir koşu temposu" diyor.
Binlerce İtme Birikiyor
Kaçan madde rastgele yönlerde fırlatılsa da, itmeler tam olarak birbirini götürmüyor. Zamanla, rastgele yürüyüş olarak bilinen matematiksel bir süreçle tek bir yönde genel bir kayma oluşuyor.
Basit bir benzetme, bir yöne mi yoksa diğerine mi gideceğinize karar vermek için defalarca yazı tura atmak. Her adım rastgele olsa da, sonunda başladığınız yerden bir miktar uzaklaşırsınız. Fuller'ın modeli, birleşik itmelerin ölmekte olan bir yıldızı rastgele bir yönde saniyede yaklaşık 1 kilometre hızla hareket ettirebileceğini gösteriyor.
Uzaydaki bazı cisimler çok daha güçlü itmeler alır. Örneğin, büyük bir yıldız süpernova olarak patladığında, patlama yıldız kalıntısını tek bir yönde yüksek hızla fırlatabilir. Gökbilimciler uzun süredir beyaz cücelerin de itmeler aldığından şüpheleniyordu, ancak bu yıldızlar patlamadığı için süreç çok daha nazik.
Geniş İkili Yıldızlar Neden Ayrılıyor?
Beyaz cüce itmelerine dair kanıtlar, Caltech'te yardımcı doçent olan Kareem El-Badry liderliğindeki araştırmadan geliyor. El-Badry, bir çiftin bir üyesi beyaz cüce haline geldikten sonra, geniş aralıklı yıldız çiftlerinin (ikili sistemler) daha az yaygın olduğunu buldu.
Yeni model olası bir açıklama sunuyor. Saniyede yaklaşık 1 kilometrelik net bir itme, gevşek bağlı bir yıldız çiftinin yörüngesini bozarak iki yıldızın ayrılmasına neden olabilir.
Fuller, "İkili sistemin yörünge hızı, itme hızından düşükse, geniş ikililer kütleçekimsel olarak birbirinden ayrılacaktır" diye açıklıyor.
Fuller, modelini El-Badry'nin gözlemleri ve yaşlanan kırmızı devlerin içindeki konveksiyonun bilgisayar simülasyonlarını kullanarak geliştirdi. Bu simülasyonlar, yüzeye yakın hareketli maddenin düzgün, dengeli bir desende akmak yerine dengesiz bir şekilde kaçabileceğini gösteriyor.
Model, birçok rastgele yönlendirilmiş püskürtme olayını, gökbilimcilerin beyaz cücelerin aldığından şüphelendiği hareketle doğrudan ilişkilendiren ilk model.
El-Badry, "Beni birkaç yıldır şaşırtan bu gözlemi açıklayabilen fiziksel bir model görmekten memnuniyet duyuyorum" diyor.
Yıldız İtmeleri Çarpışmaları Tetikleyebilir
Model ayrıca yeni bir tahminde bulunuyor. Bazı ikili sistemlerde, ölmekte olan bir kırmızı deve yapılan tekrarlanan itmeler, yörüngesini değiştirerek onu yoldaşına çarptırabilir. Böyle bir çarpışma bir patlamaya yol açabilir.
Gökbilimciler, bu şiddetli yıldız birleşmelerinin işaretlerini arayarak Fuller'ın modelinin Güneş benzeri yıldızların son evrelerini doğru bir şekilde tanımlayıp tanımlamadığını test edebilir.
"Kırmızı Dev Yıldızlardan Epizodik Kütle Atımı Yoluyla Beyaz Cüce İtmeleri" başlıklı çalışma Caltech tarafından finanse edildi.
