Yaklaşık elli yıl önce, gökbilimciler Güneşimizin nihai kaderinin ne olacağını tahmin ettiler. Teoriye göre Güneş, bundan milyarlarca yıl sonra hidrojen yakıtını tüketecek ve genişleyerek bir Kırmızı Dev olacak, ardından dış katmanlarını dökerek beyaz bir cüce olacak. Birkaç milyar yıl daha soğuduktan sonra, iç kısım kristalleşecek ve katılaşacak.
Yakın zamana kadar, gökbilimcilerin bu teoriyi destekleyecek çok az kanıtı vardı. Ama ESA'lar sayesinde Gaia Gözlemevi , gökbilimciler artık gözlemleyebiliyor yüz binlerce uzaklıklarını, parlaklıklarını ve renklerini ölçerek muazzam bir hassasiyetle beyaz cüce yıldızların görüntüsü. Bu da, bugün bildiğimiz ve sevdiğimiz sıcak, sarı yıldız artık olmadığında, geleceğin Güneşimiz için neler beklediğini incelemelerine izin verdi.
Bu bulguları açıklayan çalışma yakın zamanda dergide yayınlandı.Doğabaşlığın altı ' Evrimleşen beyaz cücelerin soğuma dizisinde çekirdek kristalleşmesi ve yığılması ” Çalışma, Warwick Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Pier-Emmanuel Tremblay tarafından yönetildi ve Warwick Üniversitesi'nden çok sayıda araştırmacıyı içeriyordu. Astronomi ve Astrofizik grup, Université de Montréal ve Kuzey Karolina Üniversitesi.
Sanatçının, sınıflandırmalarına bağlı olarak, yıldızların sonunda kara delikler, nötron yıldızları veya beyaz cüceler haline geldiği yıldız evrimi izlenimi. Resim: ESA
Yıldız evrimi söz konusu olduğunda, teorik modellerle birleştirilen onlarca yıllık gözlemler, gökbilimcilerin, sınıflandırmasına dayalı olarak bir yıldıza ne olacağı sonucuna varmalarına izin verdi. Daha büyük yıldızlar (mavi süper devler gibi) sonunda süpernovaya gidip nötron yıldızları veya kara delikler olurken, Güneşimiz gibi daha küçük yıldızlar gezegenimsi bulutsular olmak için dış katmanlarını değiştirecek ve sonunda yaşam döngülerini beyaz bir cüce olarak tamamlayacaktır.
Bu ultra yoğun yıldızlar, soğudukça radyasyon yaymaya devam ediyor, bu süreç milyarlarca yıl sürüyor. Sonunda, içleri yeterince soğuk olacak - yaklaşık 10 milyon °C (50 milyon °F) - çekirdeklerine uygulanan aşırı basınç, oradaki malzemenin kristalleşmesine ve katılaşmasına neden olacaktır. Bunun Samanyolu'ndaki yıldızların %97'sine kadar olan kısmının kaderi olacağı, geri kalanının ise nötron yıldızları veya kara delikler olacağı tahmin ediliyor.
Beyaz cüceler, Evrendeki en eski yıldızlar arasında yer aldığından, gökbilimciler için inanılmaz derecede faydalıdır. Yaşam döngüleri tahmin edilebilir olduğundan, komşu yıldız gruplarının yaşını yüksek doğrulukla tahmin etmek için “kozmik saatler” olarak kullanılırlar. Ancak yaşam döngülerinin sonuna doğru beyaz cücelere ne olduğunu belirlemek zor oldu.
Daha önce, astronomlar üzerinde çalışabilecekleri beyaz cüce sayısı sınırlıydı. Bunların hepsi dağıtımla değiştiGaia, şimdiye kadar yapılmış en ayrıntılı 3 boyutlu uzay kataloğunu oluşturmak için son birkaç yılı yıldızların konumlarını, mesafelerini ve hareketlerini hassas bir şekilde ölçmekle geçiren bir uzay gözlemevi.
ESA'nın Gaia görevi şu anda Samanyolu'nun yıldızlarını haritalamak için beş yıllık bir görevde. Gaia, 300 milyon ila 900 milyon yıl önce meydana gelen bir galaktik çarpışma için kanıt buldu. Kredi: ESA/ATG medialab; arka plan: ESO/S. Brunier.
Yakın tarihli bir ESA'da belirtildiği gibi, bir ERC* Başlangıç Burs Üyesi olan Pier-Emmanuel Tremblay basın bülteni :
'Önceden sadece birkaç yüz beyaz cüce için mesafelerimiz vardı ve bunların çoğu, hepsinin aynı yaşta olduğu kümeler halindeydi. Gaia ile artık, Samanyolu'nun dış diskindeki büyük bir örnek için yüz binlerce beyaz cücenin mesafesine, parlaklığına ve rengine sahibiz, çeşitli başlangıç kütlelerini ve her türlü yaşı kapsayan.
Gökbilimciler, çalışmaları için, Dünya'nın 300 ışıkyılı içinde 15.000'den fazla yıldız kalıntısı adayını analiz etmek için Gaia verilerini kullandılar. Bu örnekten, tek bir kütleye veya yaşa tekabül etmeyen belirli renklere ve parlaklıklara sahip yıldız sayısındaki fazlalığı (diğer adıyla bir yığın) tespit edebildiler.
Bu yığın, bir zamanlar yıldızların evrimsel modelleriyle karşılaştırıldığında, yıldızların büyük miktarlarda ısı kaybettiği gelişim aşamasıyla örtüşüyor gibi görünüyordu. Bu süreç, doğal soğuma sürecini yavaşlatır ve ölü yıldızların kararmasını durdurur, bu da onların gerçekte olduklarından 2 milyar yıl daha genç görünmelerini sağlar.0
Tremblay bir Warwick'te, 'Bu, beyaz cücelerin kristalleştiğine veya sıvıdan katıya geçtiğine dair ilk doğrudan kanıt' dedi. Basın bildirisi . 'Elli yıl önce, beyaz cücelerin sayısında belirli parlaklık ve renklerde kristalleşme nedeniyle bir yığılma gözlemlememiz gerektiği tahmin edildi ve ancak şimdi bu gözlemlendi.'
Gaia verilerine dayalı beyaz cüce soğutma dizisi ve kristalizasyon. Kredi: Pier-Emmanuel Tremblay (ve diğerleri)
Parlaklığın yaşla alakasız olduğu bu model, 50 yıl önce kristalleşen beyaz cüceler hakkında yapılan en önemli tahminlerden biriydi. Artık gökbilimcilerin iş başında olan bu sürece ilişkin doğrudan kanıtlara sahip olduklarına göre, beyaz cücelerin hangi yıldız gruplarına dahil edilmesi gerektiğine dair anlayışımızı etkilemesi muhtemeldir.
Tremblay, 'Beyaz cüceler geleneksel olarak yıldız kümeleri, dış disk ve Samanyolu'muzdaki hale gibi yıldız popülasyonlarının yaş tarihlendirmesi için kullanılıyor' dedi. 'Artık bu sistemlerin yaşları hakkında daha doğru tahminler elde etmek için daha iyi kristalizasyon modelleri geliştirmemiz gerekecek.'
Örneğin, tüm beyaz cüceler evrimlerinin bir noktasında kristalleşirken, geçen süre yıldıza göre değişir. Daha büyük beyaz cüceler daha hızlı soğurlar ve kristalleşmenin meydana geldiği sıcaklığa (yaklaşık bir milyar yıl içinde) daha çabuk ulaşırlar. Güneşimizin dönüşeceği daha küçük beyaz cüceler, aynı geçişi yapmak için altı milyar yıl kadar sürebilir.
Tremblay, 'Bu, galaksimizdeki milyarlarca beyaz cücenin süreci tamamladığı ve esasen gökyüzündeki kristal küreler olduğu anlamına geliyor' dedi. Bu arada, Güneşimizin yaklaşık on milyar yıl içinde bu geçişten geçmesi beklenebilir. Bu noktada Güneşimiz Kızıl Dev Dal evresinden çıkıp beyaz cüce haline gelecek ve kristalleşme sürecine başlayacak.
Güneş benzeri bir yıldızın yaşam döngüsü, çerçevenin sol tarafında doğumundan milyarlarca yıl sonra sağda kırmızı bir deve dönüşmesine kadar. Kredi: ESO/M. Kornmesser
Bu sadece, Türkiye'den gelen en son ifşadır.GaiaSon beş yılını Samanyolu ve komşu galaksilerdeki gök cisimlerini kataloglayarak geçiren misyon. Görev sona ermeden (2022 yılına kadar gerçekleşmesi bekleniyor), DR3 sürümünün 2021 için planlandığı ve nihai sürümün henüz belirlenmediği iki veri sürümü daha planlanıyor.
*Araştırma, vakıf tarafından sağlanan fonlar sayesinde mümkün olmuştur. Avrupa Araştırma Konseyi (ERC).
Daha fazla okuma: Warwick Üniversitesi , BUGÜN NASILSIN , Doğa