Atan Değişen Yıldızlar
Bazı yıldızlar ritmik olarak şişer ve büzülür, düzenli döngülerle parlaklaşır ve sönükleşir; bunların en bilinenleri olan Sefeidler, gerçek parlaklıklarını ele veren ve böylece kozmik mesafeleri ölçmeye yarayan periyotlarla atım yapmaktadır.
Tanım
Atan değişen yıldızlar, parlaklıkları periyodik olarak değişen yıldızlardır; bu değişim, tutulmalar veya dış nedenlerden ziyade, yapısal kararsızlıklar nedeniyle dış katmanlarının genişleyip büzülmesiyle gerçekleşmektedir.
Kapsam
Bu konu, Sefeidler, RR Lyrae ve uzun periyotlu ile cüce değişenler dahil olmak üzere atan yıldızların ana sınıflarını, Hertzsprung-Russell diyagramındaki kararsızlık şeridini, atımları tetikleyen kappa mekanizmasını, Sefeidleri standart mumlar haline getiren periyot-parlaklık ilişkisini ve yıldız içlerini incelemek için salınımları kullanan daha geniş bir alan olan astrosismolojiyi kapsamaktadır.
Temel sorular
- Bazı yıldızlar neden atım yapmaktadır?
- Kararsızlık şeridi nedir?
- Periyot-parlaklık ilişkisi, Sefeidleri nasıl mesafe göstergesi haline getirmektedir?
- Salınımlar, bir yıldızın içini nasıl ortaya çıkarmaktadır?
Anahtar kavramlar
- kararsızlık şeridi
- kappa mekanizması
- Sefeid değişeni
- RR Lyrae yıldızı
- periyot-parlaklık ilişkisi
- radyal atım
- astrosismoloji
Temel kuramlar
- Kappa mekanizması ve kararsızlık şeridi
- Kısmen iyonize olmuş helyumun sıkıştığında daha opak hale geldiği bir bölgede, ısıyı hapsederek tabakayı dışarı doğru itmekte ve kendi kendini sürdüren atımları tetikleyen bir valf gibi davranmaktadır; Hertzsprung-Russell diyagramındaki ortaya çıkan kararsızlık şeridinde yer alan yıldızlar atım yapmaktadır.
- Sefeid periyot-parlaklık ilişkisi
- Leavitt, bir Sefeid ne kadar parlaksa, atım periyodunun o kadar uzun olduğunu bulmuştur; bu periyot-parlaklık ilişkisi, içsel parlaklığın kolayca ölçülen periyottan okunmasına olanak tanıyarak Sefeidleri mesafeleri ölçmek için birincil standart mumlar haline getirmektedir.
Mekanizmalar
Belirli yıldızlarda, kısmen iyonize olmuş bir helyum tabakası sıkıştığında daha fazla radyasyon emmekte, bu da tabaka geri sıçradığında serbest kalan enerjiyi depolayarak zarfın periyodik genişlemesini ve büzülmesini sürdürmektedir. Atım periyodu, yıldızın ortalama yoğunluğuna ve dolayısıyla parlaklığına bağlıdır; birçok yıldızdaki salınımların ayrıntılı spektrumu ise iç yapılarının kodunu içermektedir.
Klinik önem
Atan değişenler, temel mesafe göstergeleridir: Sefeidler ve RR Lyrae, kozmik mesafe merdivenini ve Hubble sabitini kalibre etmektedir; Güneş dahil olmak üzere atan yıldızların astrosismolojisi ise iç yapıyı, yaşları ve kütleleri ölçerek yıldız modellerini iyileştirmekte ve ötegezegen barındıran yıldızları karakterize etmektedir.
Tarihçe
Leavitt, 1912'de Sefeid periyot-parlaklık ilişkisini keşfetmiştir. Eddington, atımların bir ısı motoru mekanizması tarafından yönlendirildiğini öne sürmüştür ve yirminci yüzyılın ortalarında iyonizasyon bölgelerindeki kappa mekanizmasının tanımlanması, atan yıldızların neden iyi tanımlanmış bir kararsızlık şeridini işgal ettiğini açıklamıştır.
Öne çıkan isimler
- Henrietta Swan Leavitt
- Arthur Eddington
- John P. Cox
- Cecilia Payne-Gaposchkin
İlgili konular
Temel eserler
- leavitt1912
- cox1980
Sıkça sorulan sorular
- Bir Sefeid'in periyodu bize parlaklığını neden söylemektedir?
- Atım periyodu, bir dalganın yıldızı geçmesi için geçen süreye göre belirlenmekte olup, bu da yıldızın boyutuna ve yoğunluğuna bağlıdır; daha parlak Sefeidler daha büyük ve daha az yoğun olduğundan, daha yavaş atım yapmakta ve böylece periyot ile parlaklık arasında sıkı bir ilişki sağlamaktadır.
- Astrosismoloji nedir?
- Yıldızların doğal salınımlarını inceleyen bir bilim dalıdır; sismolojinin depremleri Dünya'yı incelemek için kullanmasına benzer. Bir yıldızın atımlarının frekansları, iç yapısına bağlı olduğundan, bunları ölçmek boyut, yaş ve iç dönüş gibi özellikleri ortaya çıkarmaktadır.