Paylaş
Betelgeuse Patlarsa Ne Kadar Parlak Olur?
Gökyüzünde görmüş olduğunuz ünlü bir yıldız var: Betelgeuse. Orion takımyıldızında, Orion’un sağ omzunu işaret eden bu yıldız, göksel mahallemizde bulunuyor ve süpernova olma tehdidinde. Eğer patlarsa, bu olay buradan nasıl görünürdü?
Betelgeuse Patlamaya Hazır mı?
Bu kırmızı süperdev, son birkaç yılda defalarca sönükleşti, bu da onun yakında tam süpernova olacağı anlamına gelebilir. “Yakında” derken, önümüzdeki 10.000 yıl içinde demek istiyoruz. Aslında, yaklaşık 500 ışık yılı uzaklıkta olduğu için, zaten patlamış olabilir ve bizim henüz bunu bilmiyor olmamız mümkün. Yarın bile görebiliriz.
Süpernova Nedir?
Çoğu yıldızda çekirdek, hidrojen ve helyumdan oluşur. Bu ikisi en hafif elementtir ve yalnızca pozitif yüklü çekirdekleri vardır, çünkü elektronlar orada kalamayacak kadar sıcaktır. Yoğun kütle çekimi ve sıcaklık altında, bu çekirdekler daha ağır elementlere dönüşebilir, bu süreçte muazzam miktarda enerji açığa çıkar. Güneşimiz de enerjisini bu nükleer füzyondan alır.
Güneşimiz gibi kararlı bir yıldızda, iki zıt kuvvet arasında bir denge vardır. Yıldızdaki tüm maddenin kütlesi, yıldızı çökertmeye çalışan bir yerçekimi kuvveti üretir. Ancak bu kuvvet, çekirdekten dışarı doğru itilen kuvvetle dengelenir, bu yüzden yıldız katı bir nesne olmadığı halde oldukça sabit kalır.
Yıldızın Yakıtı Tükendiğinde
Bir yıldız yaşlandıkça, hidrojen ve helyumunu yavaş yavaş tüketir ve karbon, oksijen, silikon ve sonunda demir gibi daha ağır elementler üretmeye başlar. Demirden daha ağır elementlerin füzyonu enerji yaratmak yerine enerji gerektirir, bu yüzden yıldız yakıtını bitirir ve içine çöker.
Bazı durumlarda, bu çöküş çok şiddetli olabilir ve yıldızın çekirdeğindeki basınç ve sıcaklığı hızla artırır. Yıldız ardından patlar. Bu patlama sessizdir, çünkü uzayda ses yayılmaz, ancak çok fazla ışık enerjisi üretir.
Süpernovanın Parlaklığı
Karşılaştırma için, güneşimizin parlaklığı 3.8 x 10^26 watt’tır. 2015 yılında gözlemlenen bir süpernova (ASASSN-15h) en yüksek parlaklıkta yaklaşık 2 x 10^38 watt çıkış yapmıştır. Bu, 500 milyar güneşten daha fazla güç çıkışıdır.
Parlaklık ve Işıma Gücü
Uzun zaman önce, Yunan filozofu Hipparchus, yıldızları gece gökyüzünde ne kadar parlak göründüklerine göre altı gruba ayırdı. Bu sınıflandırma, “görünür büyüklük” olarak bilinir. 1. büyüklükteki bir yıldız çok parlak görünürken, 6. büyüklükteki bir yıldızı muhtemelen ışık kirliliği nedeniyle göremezsiniz. Betelgeuse ilk gruptadır.
Bir yıldızın görünür parlaklığı, (1) ne kadar ışık ürettiğine ve (2) ne kadar uzakta olduğuna bağlıdır. Ayrıca (3), büyüklük, insan gözünün nesneleri nasıl gördüğüne dayalıdır ve doğrusal değildir. 1. büyüklükteki bir nesne, 6. büyüklükteki bir nesneden 100 kat daha fazla ışık yoğunluğuna sahiptir.
Mesafenin Etkisi
Bir nesnenin içsel parlaklığına (ne kadar ışık enerjisi ürettiği) sahipsek, belirli bir mesafede ışığın yoğunluğunu hesaplayabiliriz. Ve sonra bunu büyüklük ölçeğine çevirerek insan gözüne ne kadar parlak göründüğünü tanımlayabiliriz.
Örneğin, 20 watt ışık veren bir ampulümüz olduğunu varsayalım. Işık tüm yönlerde eşit olarak yayılıyorsa ve siz r metre uzakta duruyorsanız, toplam ışığın r yarıçaplı bir kürenin yüzey alanı üzerinde yayıldığını hayal edebilirsiniz. Mesafe arttıkça, ışık daha büyük bir küre üzerinde yayılır, bu yüzden herhangi bir noktada daha az ışık olur. Bu, ters kare yasası olarak bilinir.
Bu yasa, mesafeyi yarıya indirirsek, ışığın dört kat daha yoğun olacağını söyler. Dolayısıyla mesafe, bir nesnenin parlaklığında büyük bir fark yaratır.
Betelgeuse Süpernovası
Şimdi bunu bir Betelgeuse süpernovasına uygulayalım. 2015’teki o süpernova gibi 2 x 10^38 watt’lık bir parlaklıkla başlayabiliriz. Mesafe için 500 ışık yılı kullanacağım. Bu mesafeyi ışık yılından metreye çevirmemiz gerekiyor. Işık saniyede 300 milyon metre hızla hareket ettiğinden, 4.73 x 10^18 metre bir mesafe elde ediyorum. Bu durumda, Dünya tarafından alınan ışık yoğunluğu 0.711 watt/metrekare olacaktır.
Parlaklık Karşılaştırması
Bu değeri büyüklüğe çevirmek için bir referans yıldızına ihtiyacımız var. Sirius’u kullanalım. Gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir, güneşten 25.4 kat daha büyük bir içsel parlaklığa sahiptir ve 8.79 ışık yılı uzaklıktadır. Bu, –1.46’lık bir büyüklük verir. Ardından Betelgeuse süpernovasının büyüklüğünü hesaplayalım:
Hesaplama sonucunda, Betelgeuse süpernovası –18.5 büyüklüğünde olacaktır. Bu, gece gökyüzünde gördüğümüz en parlak nesne olacak demektir. Karşılaştırma için, dolunay –12.6 büyüklüğündedir, bu yüzden bu süpernova gündüz bile kolayca görülebilir.
Çıplak gözle, süpernova hala sadece tek bir ışık noktası gibi görünecektir—çünkü bir yıldız için oldukça yakın olsa da hala uzaktır. Güneşimiz veya ayımız gibi bir disk görmezsiniz, ama gece gökyüzünde gördüğünüz en parlak nokta olacaktır ve muhtemelen haftalarca sürecektir.
Sonraki Yazı
Ne düşünüyorsunuz?
Fikrini bilmek güzel. Yorum bırakın.