Yıldızların sonu kütleleri ile belirlenir demiştik. Küçük kütleli yıldızların Beyaz Cüce (elektron yıldızı) olduğunu anlatmıştık. Bu yazımızda başlangıç kütlesi yaklaşık Güneşin bir buçuk katından büyük olan yıldızların sonunun nasıl olacağından söz edeceğiz.
Eğer yıldızın kütlesel büyüklüğü kritik kütleden fazla ise ( güneşin bir buçuk katından), merkezinde parçacıkların birbirlerine yaklaşmalarından kaynaklanan itme kuvveti, çekime karşı koymaya yetmez; yıldız çökmesini sürdürür ve merkezindeki sıcaklığı ve yoğunluğunu artırır. Sıradaki elementleri füzyon tepkimesiyle yakmaya devam eder. Karbon, oksijen ve diğerleri şeklinde devam edecek ve füzyonla yanma olayları çekirdekte demir elementi oluşana kadar sürecektir. Bu ana kadar yıldızın enerjisi nükleer füzyon tepkimelerinden gelmektedir. Çekirdekte demir grubu (demir, krom, mangan, kobalt ve nikel gibi) elementlerin oluşmaya başlamasıyla füzyon tepkimeleri durur.
Demir, bağlanma enerjisi en yüksek elementtir. Yıldız son evrede oluşan demiri yakmak ve yeni enerji kaynağını kullanmak isteyecektir. Ancak demiri daha ağır bir elemente dönüştürmek veya daha küçük elementlere ayrıştırmak, üreteceğinden daha fazla enerji harcamasını gerektirecektir. İleri derecede evrimleşmiş olan böyle bir yıldızın kimyasal yapısındaki dağılım, merkezden dışarıya doğru şu şekildedir:Soğan katmanları gibi, en içte, merkezde demir; onun dışındaki katmanda silikon, silikonun dışında karbon ve oksijen, onların dışında helyum ve en dışta da hidrojen şeklindedir. Bu aşamada periyodik tablodaki demire kadar olan elementler yıldızın içinde oluşmuştur.
Nükleer bağlanma enerjisinden üretim olmamaktadır. Ancak, yüksek sıcaklığın hüküm sürdüğü merkezi bölgede parçacıkların kinetik enerjisi oldukça fazladır. Demir grubundan sonraki, daha zayıf bağlanma enerjisi olan elementlerin üretimi yüksek kinetik enerjili parçacıklar yardımıyla olur. Böyle olduğu laboratuvarlarda gösterilmiştir. Sıcaklık 5-7 milyar dereceye çıktığında çekirdekler parçalanmaya; nötron ve protonlara ayrışmaya başlar. Bu tepkimeler endotermiktir; çevreden ısı soğurur. Böylece merkezde sıcaklık ve basınç düşmeye başlar. Dış katmanlarda füzyon tepkimesi ile çekirdek yanmaları devam etmektedir. Dış katmanlar hızla içeriye doğru çöker, çünkü merkezden dışa doğru basınç azalmıştır.Çökme sonucu müthiş bir enerji açığa çıkar. Yıldız ya kısmen ya da tamamen patlar ve yaşamına yeni bir formasyonla devam eder. Örneğin karbondan sonra demir yaratma aşamasına kadar yüz saniye gibi çok kısa bir zaman geçer. Bu kadar kısa sürede ortaya çıkan müthiş enerji sonucuşok dalgaları meydana gelir ve ışınım gücünü milyon kez artırarak dış katmanlardaki maddeyiuzaya atar. Yıldız ömrünün son aşmasına gelmiştir ama henüz ölmemiştir. Merkezde küçük bir çekirdek yıldız kalmıştır.
Çökme esnasında iç kısım çok sıkıştığı için buradaki protonlar ve elektronlar birbirini nötralize eder;böylece merkezde yüksüz nötronlar bollaşır.Yüksek sıcaklıkta ve yoğunluktaki nötronlar dışa doğru basıncı arttırır ve çökme durur.Bir denge sağlanmıştır. Böylece elimizde artık bir nötron yıldızı vardır. Sanki nötronlar kristalize olmuş, yıldızın daha fazla çökmesini önlemektedir. Yoğunluğu bir santimetre küpte milyar tonlarla ifade edilmektedir. Artık yıldız emekli olmuştur. Uzun bir emeklilik dönemi olacaktır. Yaklaşık 10 milyar yıl sonra ölecek ve karanlık madde veya görünmeyen madde havuzunda yerlerini alacaklardır. Nötron yıldızlarının geometrik büyüklüğü bir şehir kadardır; yarıçapı yaklaşık on km dolayındadır.
Artık şimdiye kadar biriktirdiği enerjiyi harcayacak ve uzaya yayacaktır. Bunu ölünceye kadar sürdürecektir. Enerji yayması düzenli aralıklarla radyo yayını yapması şeklindedir. Yayın “atma”lar şeklinde olmaktadır. Bu nedenle “atarca” veya “pulsar” olarak da bilinmektedir. Kendi ekseni etrafında yüksek hızla dönmektedirler. Örneğin dünyamız ekseni etrafında 24 saatte bir dönerken, nötron yıldızı otuz üç milisaniyede bir dönmektedir. Yaptıkları radyo yayını çok şiddetlidir; hatta ilk keşfedildiklerinde başka bir medeniyetten mesaj mı geliyor diye yorumlanmıştı. Küçük yeşil adam ismi bile takılmıştı. Ancak gözlemler devam ettikçe evrenin her yerinden benzer yayınların geldiği tespit edilmiş ve doğal olduğu kanıtlanmıştı. Keşif 1967 yılında, İngiltere, Cambridge Üniversitesinde araştırma öğrencisi JocelynBell tarafından yapıldı. Artık uzayda yıldızların yaşamlarına son verme şekillerinden ikincisinin nötron yıldızı olduğu kesinleşmiş oluyordu. Benzer şekilde yaklaşık on milyar yıl sonra tüm enerjisini bitirecek ve uzayda kara bir cisim olarak yerini alacaktır.
