Yıldız Oluşumu
Yıldızlar, yıldızlararası moleküler bulutların en yoğun ve soğuk kısımlarının kütleçekimine karşı kendilerini destekleyemez hale gelip çökmeleriyle doğmaktadır; bu süreçte disklerden madde biriktiren ve nihayetinde nükleer füzyonu başlatan öncül yıldızlar (protostars) oluşmaktadır.
Tanım
Yıldız oluşumu, yıldızlararası gazın yoğun ve soğuk konsantrasyonlarının kütleçekimi altında çökerek, beraberindeki diskler ve akışlarla birlikte yeni yıldızlar oluşturmak üzere kütle biriktirdiği bir süreç olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu kapsam, yıldız doğumunun koşullarını ve fiziğini ele almaktadır: moleküler bulutların yapısı ve kütleçekimsel kararlılığı, yoğun çekirdeklerin çöküşü, öncül yıldızların (protostars) birikim yoluyla oluşumu ve büyümesi, bunlara eşlik eden yıldız çevresi diskler ve çift kutuplu akışlar (bipolar outflows) ile başlangıç kütle fonksiyonu (initial mass function) tarafından belirlenen yıldız kütlelerinin dağılımı incelenmektedir.
Alt konular
Temel sorular
- Yıldızlararası gazın yıldızlara çökmesini hangi koşullar sağlamaktadır?
- Bir öncül yıldız (protostar) nasıl büyümekte ve ana diziye ulaşmaktadır?
- Diskler ve akışlar yıldız doğumunda hangi rolü oynamaktadır?
- Yeni doğan yıldızların kütle dağılımını ne belirlemektedir?
Anahtar kavramlar
- moleküler bulut
- Jeans kütlesi
- yoğun çekirdek
- öncül yıldız (protostar)
- birikim diski (accretion disk)
- çift kutuplu akış (bipolar outflow)
- başlangıç kütle fonksiyonu (initial mass function)
Temel kuramlar
- Kütleçekimsel çöküş ve Jeans kriteri
- Bir bulut, kendi kütleçekimi termal basınç, türbülans ve manyetik alanların desteğini aştığında çökmektedir; Jeans kriteri, çöküşün hızlandığı kütle ve boyutu belirlemekte olup, moleküler bulutlar içindeki yoğun çekirdekler yıldız doğumunun doğrudan alanlarıdır.
- İçten dışa çöküş ve disk birikimi
- Marjinal olarak kararlı bir çekirdek, içten dışa doğru çökmekte, dönme ile desteklenen bir disk aracılığıyla merkezi bir öncül yıldıza (protostar) madde bırakırken, çift kutuplu akışlar (bipolar outflows) açısal momentumu uzaklaştırmaktadır; bu durum, düşük kütleli yıldız oluşumunun standart modelinde geliştirilen bir tabloyu sunmaktadır.
Mekanizmalar
Soğuk moleküler bulutlar içinde, kütleçekiminin basınç, türbülans ve manyetik alanların birleşik desteğini aştığı bölgeler çökmeye başlamaktadır; açısal momentumun korunumu, içeri doğru düşen gazı büyüyen bir öncül yıldızı besleyen bir diske dönüştürmekte, manyetize akışlar ise açısal momentumu atarak ve çevredeki maddeyi dağıtarak yeni yıldızın ortaya çıkmasını sağlamaktadır.
Klinik önem
Yıldız oluşumu, galaksilerin evrimini, yıldızlararası gazın geri dönüşümünü ve yeni yıldızlar ile gezegen sistemlerinin üretimini yönetmektedir; belirlediği başlangıç kütle fonksiyonu (initial mass function), galaktik kimyasal ve parlaklık evrimi modelleri için temel bir girdi sağlamakta ve uzak galaksilerin entegre ışığının yorumlanmasında önemli bir rol oynamaktadır.
Tarihçe
Jeans, yirminci yüzyılın başlarında kütleçekimsel kararsızlık kriterini formüle etmiştir; düşük kütleli yıldız oluşumunun standart içten dışa çöküş modeli 1970'ler ve 1980'lerde Shu ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir ve modern kuram, McKee ve Ostriker tarafından incelendiği üzere, giderek artan bir şekilde türbülans ve manyetik alanlara vurgu yapmaktadır.
Tartışmalar
- Türbülansın manyetik desteğe karşı rolü
- Moleküler bulut desteğinin ve yıldız oluşumunun düzenlenmesinin öncelikli olarak süpersonik türbülans mı yoksa manyetik alanlar mı tarafından yönetildiği ve ikisinin yıldız oluşumunun düşük verimliliğini belirlemek için nasıl etkileşime girdiği, alanda aktif bir soru olmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Frank Shu
- Christopher McKee
- Eve Ostriker
- Edwin Salpeter
İlgili konular
Temel eserler
- shu1987
- mckee2007
Sıkça sorulan sorular
- Neden tüm moleküler bulutlar hızla yıldızlara dönüşmemektedir?
- Bulutlar, basınca ek olarak türbülans ve manyetik alanlar tarafından çöküşe karşı desteklenmekte ve genç yıldızlardan gelen geri besleme gazı dağıtmaktadır; bu nedenle yıldız oluşumu verimsizdir ve bir bulutun kütlesinin yalnızca küçük bir kısmı ömrü boyunca yıldızlara dönüşmektedir.
- Genç yıldızlar neden disklere ve jetlere sahiptir?
- Çöken gaz, yıldıza doğrudan düşmesini engelleyen açısal momentum taşımaktadır, bu nedenle dönen bir diske yerleşmektedir; disk aracılığıyla gerçekleşen birikim ve ilişkili manyetik alanlar, açısal momentumu uzaklaştıran ve yıldızın büyümesini sağlayan çift kutuplu jetleri fırlatmaktadır.