Keşfedilen yeni beyaz cüce, Güneş'in gelecekteki kaderi hakkında ipuçları veriyor

Evrendeki en büyük yıldızlar, yaşamlarının sonunda süpernova patlamalarıyla parçalarına ayrılır. Ancak o kadar da büyük olmayan yıldızlar hayatlarını bir patlamayla değil, çok daha sessiz bir şekilde sonlandırır. Güneşimiz gibi yıldızlar yaşamlarının sonunda aşırı sıcak beyaz cücelere dönüşecek, kütlelerinin çoğunu kaybedecek ve milyarlarca yıl boyunca yavaş yavaş ısılarını kaybetmeye devam edecek.

Bu dönüşüm ve bir bütün olarak yıldızların evrimi hakkında hala bilmediğimiz çok şey var. Bu nedenle araştırmacılar, özellikle yıldız kümelerinde yer alan genç beyaz cüceleri bulmayla ilgileniyorlar. Bu keşifler, yıldızların anlaşılmasında çok önemli olan başlangıç kütlesi - son kütle ilişkisini daha iyi tahmin etmelerini sağlayabilir.

Ve şimdi gökbilimciler, yeni incelemeler için mükemmel bir aday buldular. Bulunan bu beyaz cüce, yıldızın yaşamının son döneminde saldığı gaz ve toz bulutu olan gezegenimsi bulutsunun merkezinde yer alıyor ve aynı zamanda M37 açık yıldız kümesinin bir parçası olarak görülüyor. Güneşimizin yaklaşık yüzde 85’i kadar bir kütleye ve 15 kat daha yüksek bir sıcaklığa sahip. Ayrıca bu beyaz cücenin yalnızca birkaç yüz bin yıl önce beyaz cüceye dönüşmesi, göreceli olarak genç olduğu anlamına geliyor.

Ekip, beyaz cücenin son kütlesi için oldukça iyi bir değere sahip olsa da, ilk kütlesini tahmin etmek için biraz hesaplama yapmaları gerekti. Bu değer, beyaz cücenin özelliklerine, kümenin yaşına ve geride kalan gezegenimsi bulutsunun kütlesine bakarak tahmin edilebiliyor.

Güneş gibi bir yıldızın çekirdeğinde birleşecek hidrojen kalmadığında, yıldız biraz çöker ve çekirdeği büzülerek helyumun birleşmesini sağlayacak kadar ısınır. Dış katmanlar dışarı doğru itilir ve yıldız şişerek bir kırmızı deve dönüşür. Bu katmanlar gevşek bir şekilde birbirlerine bağlıdır ve yayılmaya başlar. Sonunda çekirdeğin helyumu da tükenir ve çökerek, bir beyaz cüceye dönüşerek katmanları dışarı doğru iter. Bu, yuvarlak biçim ilk keşfi biraz gezegene benzediği için gezegenimsi bulutsu olarak adlandırılan cismi oluşturur.

Bilinen yıldız kümelerinde yalnızca üç adet gezegenimsi bulutsu bulunuyor ve bunlar, içlerindeki tüm yıldızların aynı anda doğmuş olması nedeniyle araştırmacılar için büyük öneme sahipler. Yıldızlar, ilk kütle fonksiyonunun ardından gaz bulutlarının içinden doğarlar. Bu sürecin sonucunda birkaç büyük yıldız ve bir sürü küçük yıldız ortaya çıkar. Ayrıca, büyük yıldızlar nükleer yakıtlarını daha hızlı tüketerek küçük yıldızları geride bırakırlar. Bu, araştırmacıların kümenin neye benzediğini anlamalarına imkan tanıyarak, bir bütün olarak Güneş gibi yıldızların evrimi hakkında benzersiz bilgiler sağladı.

Tübingen Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü Profesörü olan araştırmanın baş yazarı Klaus Werner, yaptığı açıklamada, “Çok genç beyaz cücelerden elde edilen veriler özellikle değerlidir, çünkü bunlar gezegenimsi bulutsuların merkezi yıldızlarıdır” diyor ve devam ediyor: “Hepsi çok uzak ve sönük olduğu için merkezdeki yıldızların hiçbiri daha önce incelenmemişti.”

Başka bir deyişle, araştırmacılar ilk defa açık bir yıldız kümesindeki bir gezegenimsi bulutsunun merkezi yıldızını inceleme imkanı buldu. Yaptıkları tahminlere göre, başlangıçta yıldız, Güneş’in ağırlığının yaklaşık 2,8 katına sahip olmalı ve bunun büyük bir kısmını kırmızı dev sonrası fazı sırasında kaybetmiş olmalı. Werner, “Yani yıldız, yaşamı boyunca maddesinin yüzde 70’ini kaybetti” diyor.

Beyaz cücenin genç olduğunun bir başka göstergesi de katmanlarının halen yerleşmekte olması. Yeni inceleme hedefinin yüzeyinde karbon ve helyum görülüyor. Ekip, karbonun iç kısımlara batması ve helyumdan daha ağır olması nedeniyle bu nesnenin yakında bir helyum beyaz cücesi olacağına inanıyor.

Çalışma Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlandı.