Bir önceki yazımızda yıldızın sonunu kütlesinin tayin edeceğini belirtmiştik. Meşhur astrofizikçi Chandrasekhar, yıldızların yaşamlarına son verme şekillerinden birinin beyaz cüce olduğunu bulmuş ve bunun gerçekleşmesinin kütlesine bağlı olduğunu hesap etmiştir. İşte buna Chandarasekhar limiti denilmektedir. Bu limit tam olarak 1,44 güneş kütlesidir. Söz konusu yıldız yaklaşık bir buçuk güneş kütlesi ve daha küçük ise ömrünün sonunda beyaz cüce olur. Merkezindeki hidrojeni ve helyumu yakmış, bitirmiştir. Artık elimizde merkezinde karbon (kömür) ve oksijen; dış katmanlarında da helyum olan bir beyaz cüce vardır. Beyaz diyoruz çünkü yüksek yüzey sıcaklığı nedeniyle mavi-beyaz ışık yaymaktadır.
Belirtilen kütle limitleri içindeki yıldız çöktükçe çöker, hacmen küçülür. Merkezinde yoğunluk iyice artar. Merkezde karbon ve oksijen çekirdekleri vardır. Yoğunluktan dolayı atomlar birbirlerine daha da yaklaşır. Ancak belli bir fiziksel prensip sonucu bir süre sonra atomlar birbirlerinden uzaklaşmaya başlar. Bu da dışarıya doğru bir kuvvet doğurur. Bu kuvvet içeriye doğru olan çekimsel kuvveti dengeler duruma gelir. Yani kuvvetler dengesi sağlanır. Bu noktada yıldızın yarıçapı sabitlenmiştir artık. Yıldız beyaz cüce olmuştur. Cüce deriz, çünkü kütlesi küçük ve yarıçapı da küçüktür. Güneş kadar bir yıldızdan dünya büyüklüğünde bir beyaz cüce olur. Merkezde çok sayıda elektron vardır ve bu nedenle elektron yıldızı olarak da bilinirler.
Beyaz cücelerin içinde çekim çok büyüktür; güneşe göre on bin kat kadar yüksektir. Yarıçapları ise güneşin yüzde biri kadardır. Basitçe, bir çorba kaşığı beyaz cüce maddesinin ağırlığı 10 ton civarındadır.
Yarıçapı sabitlendiği için artık çökemezler ve sıcaklıklarını artıramazlar. O ana kadar ne depo ettilerse onu yayacaklar ve depodaki enerji bitince de ölecekler; karanlık madde olarak evrendeki yerlerini alacaklar. Karanlık madde ile kara delik karıştırılmamalı. Bünyesindeki tüm enerjiyi bitirdiği için yayacak ışık kalmıyor ve görünmez oluyorlar, ancak kütlesel varlıkları devam edecek. Çalışırken ne biriktirdiyse emekliliği de o kadar uzun sürecek ve nihayetinde kaçınılmaz sona gelinecektir.
Ölüm süreci çok yavaştır; bir beyaz cücenin depo ettiği enerjiyi bitirmesi yaklaşık 10 milyar yıl gibi bir zaman alır.
Chandrasekhar 1935 yılında, yıldızların sonları ile ilgili şu notu düşmüştür:
“Küçük kütleli bir yıldızın öyküsü büyük kütleli yıldızınkinden temelde farklı olmalıdır. Küçük kütleli yıldız için beyaz cüce olmak, tam olarak yok olmanın ilk adımıdır. Büyük kütleliler için ise başka alternatif düşünülmemelidir.” Son cümle ile söylenmek istenen, büyük kütleliler de başka bir şekilde yaşamlarını sonlandıracak olmalarıdır.
Gelecek yazımızda güneşten daha büyük olan yıldızların muhtemel sonlarından; nötron yıldızlarından söz edeceğiz.
Tatilde olduğum döneme rast geldiği için torunumla beraber heyecanla izlediğim meşhur Perseid meteor yağmurundan bahsedeceğim. 12-13 Ağustos tarihlerinde Dünya bir kuyruklu yıldızın yörüngesi ile örtüşür; toz ve kaya parçacıklarından oluşan kuyruğu içinden geçer. Kaya parçacıkları dünya atmosferi ile etkileşir ve yaklaşık 60 km/s hızla atmosfere girer. Sürtünmeden dolayı yanma olur ve müthiş bir ışık yayar. Halk arasında kayan yıldız olarak bilinen bu olay Perseus Takım Yıldızı yönünden geldiği için Perseid Meteor Yağmuru olarak bilinir. Üzücüdür ki büyük şehirlerde karanlık gökyüzü bulmak pek mümkün değil artık, iyi görebilmek için ışıksız bir bölgeye gitmek gerekir. Her yıl aynı zaman aralığında tekrar eden bu görsel şöleni izleyebilmek için bir yıl beklemek ve 12-13 Ağustos 2027 günleri geldiğinde ışıksız ve karanlık bir yere gitmek gerektiğini hatırlatmak isterim.