En az 4.3 ışık yılı uzaklıkta olan bir yıldız, nasıl oluyor da bizim gözlerimizle görebileceğimiz bir ses çıkarıyor ve bu ses tam olarak nasıl oluşuyor?
Yıldızların sessiz bir konserde sergilediği şaşırtıcı performansın perde arkasını, Birmingham Üniversitesi Astrofizik Profesörü Bill Chaplin’in anlattıkları üzerinden inceleyelim.
İlk olarak “asterosismoloji”nin ne olduğunu öğrenmekte fayda var fakat terimsel bilgilerden sıkılanlar ikinci başlığa atlayabilir.
Asterosismoloji, yıldızların iç kısımlarına ve onların evrimine benzersiz bir bakış sunuyor. Bilim insanları yalnızca yıldızların yaydığı ışığa bakmak yerine onların ürettikleri titreşimleri inceliyorlar.
Yıldız salınımları olarak bilinen bu titreşimler, yıldızın çekirdeğindeki yerçekimi, basınç ve nükleer reaksiyonların karşılıklı etkileşiminden doğuyor. Asterosismolojinin özü ise bu titreşimleri parçalara ayırmak. Bilim insanları, bu frekansları ve örüntüleri inceleyerek bir yıldızın iç dinamikleri hakkında değerli bilgileri gün ışığına çıkarıyor.
Yıldızlar ve sesi, müzik aleti üzerinden açıklayabiliriz.
Bill Chaplin’in söylediğine göre yıldızların “doğal bir müziği” var. Bu müzik, tıpkı bir müzik enstrümanındaki ses gibi sıkışıp kalıyor. Örneğin üflemeli bir çalgıda, alete üfledikten sonra titreşimler oluşur ve havadaki basınçta değişiklikler meydana gelir. Ses dalgaları, müzik enstrümanının içinde hapsolur.
Aynı şeyi bir yıldız için düşündüğümüzde de Güneş gibi yıldızların en dış katmanlarında titreşim yoluyla ses hapsolur ve doğal bir ses üretilir. Biz bu sesi duyamasak da görebiliyoruz. Nasıl mı?
Bir kap su hayal edin.
Suyun yüzeyine hafifçe dokunursanız yüzey boyunca dışarı doğru ilerleyen bir dalga yaratacaksınız. Bu dalga, bir ses dalgasıdır ve sudaki basınç değişimlerinden kaynaklanır. Aynı şey, yıldızlarda da olur.
Yıldızları sıcak, parlayan gazla dolu devasa balonlar olarak düşünün. Yıldızın derinliklerinde, çekirdeğinde çok büyük miktarda basınç var. Su basıncının inanılmaz derecede yoğun olduğu derin bir okyanusun dibinde olmaya benziyor. Yıldızın merkezindeki bu güçlü basınca, çekim kuvveti neden oluyor.
Yıldızların sesini görebiliriz.
Yıldızın içindeki bahsettiğimiz basınç, sabit değil. Çekirdekte daha yüksek, dış katmanlarda ise daha düşük. Bu basınç gradyanı, ses dalgalarının yıldızın içinden geçmesine neden oluyor.
Yıldız, titreşime girdiğinde içinde hapsolan ses nedeniyle yavaşça “soluk alıp veriyor”. Nefes almaya benzer bu durum devam ettikçe yıldızı oluşturan gaz sıkışıyor, ısınıyor ve yıldız daha parlak hâle geliyor. En sonunda dışarısı serinliyor ve biraz sönükleşiyor.
Yani yıldızların parlaklığı, sese dönüşecek şekilde değişiyor ancak insan kulağının duyamayacağı kadar düşük frekanslarda titreşime giriyor. Biz ise bunu yalnızca parlayıp sönme olarak görebiliyoruz.
Kaynaklar: Profesör Bill Chaplin, Science ABCYıldızlarla ilgili diğer içeriklerimiz: