Evrendeki en yaşlı yıldız HD140283 ya da yaygın adıyla Methuselah’tır. Gökbilimciler yıldızın yaşını yaklaşık 14,3 milyar yıl (evrenden daha yaşlı), artı eksi 800 milyon yıl olarak belirlediler. Bir de genç yıldızlar vardır. Üstelik genç olanı belirlemek daha da zordur.
Kozmosunun enginliğinde parıldayan sayısız yıldız arasında bazıları kozmosun ilk anlarını deneyimlemiş kadar yaşlı; bazıları ise henüz doğmuş birçok genç yıldız vardır. Doğmak kelimesini kullanıyoruz çünkü yıldızlar da bizler gibi doğarlar, büyürler ve ölürler.
Tıpkı bizler gibi her yıldızın ömrü birbiriyle aynı değildir. Ölümleri de aynı değildir. Kimi yıldızlar uzun uzun yaşar ve sonunda kırmızı bir cüceye dönüşür. Güneş’imiz gibi yıldızlar ömürlerinin sonuna doğru önce kırmızı bir dev olur ardından beyaz cüceye dönüşür; çok daha büyük yıldızlarsa süpernova patlamasıyla ölür.
Evrendeki En Genç Yıldız Hangisidir?
Yıldızlar, bulutsular olarak bilinen muazzam toz ve gaz bulutunun içinde doğarlar. Bulutsudaki bazı gaz kümeleri öylesine çok malzeme taşır ki kendi yerçekimleri tarafından çökmeye zorlanırlar. Çöken bir bulutsunun merkezindeki bu yerçekimi bugün protostar adını verdiğimiz şeyin oluşmasını sağlar.
Yıldızlara aslında enerji yaymaya başladıktan sonra yıldız diyebiliyoruz. Bundan önceki evrede protostar olarak adlandırılıyorlar. Embriyo evresinde diyebileceğimiz bu yıldızlar, çekirdeklerindeki hidrojeni, füzyon tepkimesiyle helyuma dönüştürürler.
Evrenimizdeki en genç yıldızı belirlemek zordur çünkü sürekli yeni yıldızlar oluşmaktadır. Ayrıca ışık hızının sınırlı olmasından ötürü bize göre yeni doğan bir yıldız aslında geçmişte doğmuş olmaktadır. Genç yıldızlar diğer yıldızlara göre daha fazla gaz jeti ya da gaz çıkışı yaparlar. Bu da daha fazla gaza sahip olduklarını, dolayısıyla da hala kütle artışı yaşadıklarını gösterir. Yaşanan gaz çıkışları yıldız yaşlandıkça sönmeye başlar. Böylece bilim insanları yıldızlardaki bu gaz çıkışına bakarak onların yaşını hesaplayabilmektedir.
Evrendeki Bilinen En Yaşlı Yıldız Evren’in Kendisinden Bile Eski Olabilir mi?
En genç yıldızın hangisi olduğunu tam olarak bilmesek de en yaşlı yıldızın hangisi olduğunu yazının başında da belirttiğimiz gibi biliyoruz. Bu yıldız Methuselah yıldızı bir diğer adıyla HD 140283.
Methuselah’ın yaş hesaplaması birçok tartışmaya yol açtı. Çünkü 2000 yılında yapılan ölçümlerde yıldızın 16 milyar yaşında olduğu tahmin edilmişti. Evrenimizin 13.8 milyar yıl yaşında olduğunu göz önüne alırsak Methuselah’ın büyük patlamadan önce oluşmuş olması gerekiyordu.
Bunun üzerine gökbilimciler, ölçümlerde hata olduğunu düşündüler. Çünkü eğer bir hata yoksa evren sandığımızdan daha önce oluşmuş olmalıydı. Gökbilimciler bu soru işaretlerini gidermek için 2013 yılında Methuselah’ın yaşını yeniden hesaplamaya karar verdiler.
Methuselah yıldızının 2013 yılındaki yaş hesaplamaları, Howard Bond liderliğindeki bir ekip tarafından yapılan çalışmalardan geliyordu. Kendileri çalışmalarında yukarıda saydıklarımıza ek olarak, Hubble uzay teleskobu da dahil olmak üzere çeşitli teleskoplardan elde ettikleri verileri hesaplamalarında kullandılar. Ayrıca önceki araştırmacıların gözden kaçırdığı bazı faktörleri de çalışmalarına eklediler.
Bunun sonucunda Methuselah yıldızının yaşının 13,66 ile 15,26 yıl arasında bir yerde, yani 14,46 milyar yıl ±0,8 olarak belirlediler. Bu arada 2015’teki bir tahmin yıldızın yaş aralığını 13,7 ± 0,7 milyar; 2021’deki bir tahmin de 12 ± 0,5 milyar yıllık olarak belirledi.
Olaya matematiksel bir bakış açısı ile bakarsanız bu rakamlarda aslında şaşırılacak bir şey yoktur. Çünkü hepsi evrenin yaşı ile ilgili mevcut bilgimiz ile uyumludur. Sorun sadece rakamlara bakmak ve yanlarındaki hata paylarını dikkate almamaktır.
Methuselah Yıldızı Hakkında Ne Biliyoruz?
Methuselah çoğu yıldızdan daha parlak olan ancak yine de büyüklük, sıcaklık ve kütle bakımından anormal derecede büyük olan dev yıldızlardan daha az parlak olan bir alt dev (ing: subgiant star) yıldızdır. Büyük kütleli yıldızlar hidrojen rezervlerini tüketmeye başladıklarında alt dev fazına geçerler. Bu aşamada yıldızın parlaklığı, yaşını tahmin edebilmemize olanak sağlar. Daha sönük olan alt devler daha yaşlıdır. Methuselah kırmızımsı bir yıldızdır ve her geçen gün sönükleşmektedir.
Evren başlangıçta neredeyse tamamen hidrojen (%75) ve helyumdan (%25) ve çok az miktarda daha ağır elementlerden (~%0,01) oluşuyordu. Bu aynı zamanda en eski yıldızların da element bileşimiydi. Gökbilimcilerin Popülasyon III yıldızları adını verdiği bu yıldızlar, Güneş’ten çok daha ağır ve parlaktır. Bu yıldızlardaki yıldız füzyonu da, daha ağır elementlerin ilk türlerinin oluşmasına yarar.
Popülasyon III yıldızları, bu ağır elementlerini evrene fırlatan süpernovalar halinde patlamadan önce yalnızca birkaç milyon yıl yaşadılar. Ağır elementler hidrojen ve helyum gazıyla karışarak Popülasyon II yıldızlarını oluşturdu ve süreç devam etti. Sonuç, nispeten yüksek oranda ağır element bileşimine sahip olan Popülasyon I yıldızlarıydı. Güneşimiz bir Popülasyon I yıldızıdır.
Methuselah Yıldızı da metal açısından fakir Popülasyon II yıldızlarından biri idi. Yani Methuselah Yıldızı Evrenin doğuşundan kalma kozmik bir kalıntıdır. Bu nedenle de Erken kosmosu şekillendiren koşullar ve süreçler hakkında önemli ipuçları barındırmaktadır.
Sonuç olarak
Mayıs 2021’de başka bir gökbilimci grubu Methuselah’ın yaşı ve kütlesine ilişkin en iyi tahminleri revize etti ve yıldızların zaman içinde nasıl değiştiğini modelledikten sonra yaşının 12 milyar yıl olduğunu buldu. Bu rakam onun yaşını daha makul bir seviyeye çekiyor ancak yine de evrendeki en yaşlı yıldız olma gerçeğini ortadan kaldırmıyor.
Kaynaklar ve İleri Okumalar:
- What’s the oldest star in the universe? What about the youngest? ; Bağlantı: What’s the oldest star in the universe? What about the youngest? | Live Science ; Yayınlanma tarihi: 22 Ekim 2022
- Tang, Jianling & Joyce, M.. (2021). Revised Best Estimates for the Age and Mass of the Methuselah Star HD 140283 using MESA and Interferometry and Implications for 1D Convection.
- Methuselah: The oldest star in the universe. Yayınlanma tarihi: 7 Mart 2022. Bağlantı: Methuselah: The oldest star in the universe
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
