"Methuselah yıldızı" gerçekten Evren'den daha mı yaşlı?

Otacı

Süper Üye
5 Tem 2016
815
12,750
"Methuselah yıldızı" gerçekten Evren'den daha mı yaşlı?
WzlMGL.jpg

Evren kesin olarak 13,8 milyar yaşında olarak tarihlendiriliyor, ancak gökbilimciler Methuselah yıldızının 14,5 milyar yaşında olduğunu iddia ediyor. Bu da ne demek oluyor?

Bir araya getirebildiğimiz en iyi kozmik kanıtlara göre, Evren'in yaşını sıcak Büyük Patlama'nın başlangıcından bu yana 13,8 milyar yıl olarak kesin bir şekilde belirleyebiliyoruz, sadece ~%1'lik bir belirsizlikle. Yine de yıldızların nasıl çalıştığını biliyoruz ve gökbilimciler Samanyolu'nda bulunan Methuselah yıldızının yaşını 14,5 milyar yıl olarak tahmin ettiler: kozmosun kendisinden önemli ölçüde daha yaşlı. Açıkçası, Evren'in içinde Evren'in kendisinden daha yaşlı bir yıldız olamaz. Ancak yanlış olan nedir: yıldızın yaşına ilişkin tahminlerimiz mi, Evren'in yaşı mı, yoksa tamamen başka bir şey mi?

Andromeda galaksisinde, en yaşlı bireysel yıldızlar galaksinin halesinde bulunur. Bununla birlikte, küresel kümeler ve rastgele alan yıldızları, tüm Evren'deki en yaşlı yıldızları içerdiğini kanıtlayabilir; tek bir yıldızı ölçmek ve yaşını güvenilir bir şekilde belirlemek, gökbilimcilerin mevcut veri sınırlamaları ile henüz çözemedikleri bir zorluk olmaya devam etmektedir.

İnsanlar Evren'i düşündükleri sürece, onun enginliği karşısında hayrete düşmüşüzdür. Evrenimiz sonsuz muydu? Sonsuz muydu? Yoksa sonlu bir zaman önce mi var oldu? 20. ve 21. yüzyıllar boyunca, tüm zamanların bu varoluşsal soruları birer birer bilimin alanına girdi ve şimdi şimdiye kadar bir araya getirebildiğimiz en iyi yanıtlara sahip. Bugün itibariyle, 2024 yılında, Evren'in kaç yaşında olduğunu bildiğimizi rahatlıkla söyleyebiliriz: 13,8 milyar yıl yaşında, sıcak Büyük Patlama'nın başlangıcındaki zamanı işaret ediyor. Zamanda geriye doğru bir adım atabilseydik, bildiğimiz evrenin ilk başlarda çok farklı bir yer olduğunu görürdük. Modern yıldızlar ve galaksiler, kendileri daha genç, daha bozulmamış yıldızlardan oluşan daha küçük kütleli nesnelerin bir dizi yerçekimsel birleşmesinden ortaya çıktı. En eski zamanlarda, yıldızlar ya da galaksiler yoktu ve hatta daha da uzakta, sıcak Büyük Patlama'ya kadar uzanan nötr atomlar ya da kararlı atom çekirdekleri de yoktu. Bugün, erken evreni inceleyen astronomlar ve astrofizikçiler, evrenin yaşını ~%1'den fazla olmayan bir belirsizlikle güvenle ifade etmektedir: bu dikkate değer bir başarıdır.

Yıldızların yaşları İşte size muhtemelen katılacağınız bir ifade: "Evrenin kendisi 13,8 milyar yaşındaysa, içinde 13,8 milyar yıldan daha yaşlı hiçbir yıldız bulamamamız gerekir."

Bu ifadeyle ilgili sorun, ne kadar iyi ölçersek ölçelim, Evren'deki herhangi bir yıldızın yaşını saptamanın çok ama çok zor olmasıdır. Elbette, yıldızlar hakkında;

Çekirdekleri nükleer füzyonu ilk ateşlediğinde özelliklerini,
Yaşam döngülerinin doğuştan sahip oldukları elementlerin oranına bağlı olduğunu,
Toplam ömürlerinin ne kadar uzun olduğu ve bu ömürlerin başlangıç kütlelerine bağlı olduğu,
ve yıldızların nükleer yakıtlarını çeşitli aşamalarda yakarken nasıl evrim geçirdiklerini - gibi her türlü şeyi biliyoruz.

Eğer bir yıldızı yeterince hassas bir şekilde ölçebilirsek - ki Samanyolu'ndaki birkaç bin ışık yılı içindeki çoğu yıldız için bunu yapabiliyoruz - o zaman yıldızın yaşam döngüsünü doğduğu ana kadar izleyebiliriz.

Bu doğru, en azından ortalama olarak. Ancak bu ifadeler, söz konusu yıldızın ömrü boyunca başka bir büyük kütleli nesneyle büyük bir etkileşim veya birleşme yaşamamış olması halinde doğrudur. Yıldızlar ve yıldız cesetleri birbirlerine oldukça kötü şeyler yapabilirler. Malzemeyi sıyırarak bir yıldızın gerçekte olduğundan daha fazla ya da daha az evrimleşmiş görünmesine neden olabilirler. Birden fazla yıldız birleşerek yeni yıldızın gerçekte olduğundan daha genç görünmesine neden olabilir. Ve yıldızlararası ortamla etkileşimler de dahil olmak üzere yıldız etkileşimleri, içlerinde gözlemlediğimiz elementlerin oranını yaşamlarının çoğunda mevcut olandan değiştirebilir. Başka bir deyişle, bir yıldızın elimizdeki “anlık görüntüsü”, o yıldızın milyarlarca yıllık ömrü boyunca geçmişini temsil etmeyebilir.

Methuselah yıldızı

Ancak en kafa karıştırıcı yıldız, gayri resmi olarak Methuselah yıldızı olarak adlandırılan HD 140283'tür. Sadece 190 ışık yılı uzaklığıyla, gözlemlenen özelliklerinin çoğunu çok iyi ölçebiliyoruz:

Parlaklığını, yüzey sıcaklığını, ve bileşimini.

Ayrıca artık bir ana dizi yıldızı olmadığını, bunun yerine kırmızı bir dev olma yolundaki kaçınılmaz yolculuğunda altdev evresine doğru evrimleşmeye başladığını görebiliyoruz. Bu bilgiler bir araya getirildiğinde, yıldızın yaşı için iyi sınırlandırılmış bir değer elde etmemizi sağlıyor ve sonuç en hafif tabirle rahatsız edici: 14,46 milyar yıl. Yine de Güneş'in %0,4'ü kadar demir içermesi gibi bazı diğer özellikleri çok eski olduğunu, ancak tam olarak bozulmamış olmadığını gösteriyor. Ancak bu yıldızın yaşı söz konusu olduğunda sıklıkla tartışmadığımız kritik bir bilgi var: yaşı konusunda yaklaşık 800 milyon yıllık büyük bir belirsizlik var.

Bu değer Methuselah yıldızının yaşını hala rahatsız edici derecede erken bir yaşa yerleştirmekte ve yıldızların yaşı ile Evren'in yaşı arasında potansiyel bir çelişki olduğuna işaret etmektedir. Bununla birlikte, yıldızın gerçek yaşının Evren'in yaşından daha genç olma ihtimali neredeyse %20'dir ve bu da hiçbir tutarsızlık olmadığı anlamına gelir. Bir değer belirlemek başka bir şeydir; ulaştığınız değerin kesin olarak doğru olduğundan emin olmanız için belirsizlikleri yeterince azaltmak ise bambaşka bir şeydir.

Buradan çıkarılacak genel ders şudur: tek bir yıldızın yaş ölçümüne asla çok fazla güvenmemeliyiz. Böyle bir ölçümün büyük bir belirsizlikle birlikte geldiğinin ve bu belirsizliklerin bu yıldız sistemlerinin geçmişi hakkındaki bilgisizliğimiz nedeniyle daha da arttığının farkında olmalıyız. Örneğin Methuselah yıldızı pek çok açıdan son derece sıra dışı olabilir, zira yaklaşık 14,5 milyar yıllık tahmini bir yaşa ulaşabilmemiz için öyle olması gerekir: Evrenin yaşından yaklaşık 700 milyon yıl daha yaşlı. Ancak bu tahmin yaklaşık 1 milyar yıllık büyük bir belirsizliği de beraberinde getirmektedir; yani bu gerçeklerin en basit uzlaştırması, Methuselah yıldızının yaşlı bir yıldız olduğu, ancak kanıtları artık kalmayan tarihsel olaylar nedeniyle gerçekte olduğundan daha yaşlı göründüğü olasılığını göz önünde bulundurmaktır.

Hem tek tek yıldızlardan hem de yıldız popülasyonlarından genişleyen evrenimizin genel özelliklerine kadar, evrenimiz için çok tutarlı bir yaş tahmini elde edebiliriz: 13.8 milyar yıl. Eğer evreni birkaç yüz milyon yıl daha yaşlı ya da genç yapmaya çalışsaydık, verilerle aşılmaz çelişkiler yaşardık. Daha genç bir evren en eski küresel kümeleri açıklayamaz; daha yaşlı bir evren ise neden daha eski küresel kümelerin olmadığını açıklayamaz. Bu arada, önemli ölçüde daha genç veya daha yaşlı bir evren kozmik mikrodalga arka planında gördüğümüz dalgalanmaları barındıramaz. Basitçe söylemek gerekirse, Evren'in yaşı konusunda yanılmamız için çok az esneklik alanı vardır.

Ancak tek bir yıldızın yaşı hakkında yanılmamız çok kolaydır. Bir bilim insanı olarak, mevcut anlayışımızın her yönüne delikler açmaya çalışmak son derece önemlidir. Bu hem evreni anlamaya yönelik mevcut çerçevemizin sağlam olduğundan emin olmamıza hem de alternatifleri ve bunların sınırlılıklarını keşfetmemize yardımcı olur. Büyük ölçüde daha yaşlı veya daha genç bir Evren inşa etmeye çalışabiliriz, ancak hem kozmik sinyallerimiz hem de yıldız popülasyonları ölçümlerimiz, küçük bir miktar esneklik alanının - belki de ~% 1 düzeyinde - barındırabileceğimiz tek şey olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, tek tek yıldızlar için yaş tahminlerindeki hatalar genellikle çok büyüktür. Methuselah yıldızı, büyük olasılıkla, Evren'in yaşı için bir paradoks ya da bulmaca oluşturmuyor, daha ziyade tek bir gözlem türünden kozmik sonuçlar çıkarmanın sınırlarını gösteriyor. Bu tek yıldız, astronomide ne kadar iyi olursak olalım, çok fazla belirsizlikle birlikte geliyor.
 

cagan73

Onursal Üye
17 Kas 2013
487
9,381
Elbette hiçlikten önce böyle bir fenomenin olması mantıklı değildir.
Konuyu merak ettiğim için " " da aramak istedim: Sayfa chrome ile açtıktan sonra Türkçe ye otomatik çevrilmesi sağlanarak okunabilir. İlginç bir şekilde hiçbir cümle düşüklüğü olmadan Türkçe ye çevrildi:
 
Üst