Merkezdeki genç yıldız moleküler bir bulut içindedir ve bir disk tarafından sarılmıştır. Yaşamının ilk aşamalarında, yıldız, örneğin sürekli türbülansla karıştırılan manyetik alanlar aracılığıyla çok sayıda materyali kendine çeker. Genç yıldızın iç kısmına titreşimler nüfuz ediyor. Kredi bilgileri: Mirjana Keser
Bir yıldızın “çocukluğu”, yıldız evrimini şekillendirir.
Yeni doğanlardan gençlere kadar, yıldızların “gençlik yıllarında” önemli bir bilimsel zorluk teşkil etmektedir. Karmaşıklığı nedeniyle teorik modellerde yıldız oluşum sürecini modellemek son derece zordur. Bir yıldızın salınımlarını gözlemlemek, bir yıldızın yaşı, yapısı veya oluşumu hakkında daha fazla bilgi edinmenin birkaç yönteminden biridir.
Konstanze Zwintz, “Sismoloji yardımıyla Dünya’nın içini keşfetmeye kıyasla, iç yapıları ve dolayısıyla yıldızların yaşı hakkında da salınımlarına dayanarak açıklamalar yapabiliriz” diyor.
Zwintz, asterosismolojinin genç alanında bir öncü olarak kabul edilir ve Innsbruck Üniversitesi Astro- ve Parçacık Fiziği Enstitüsü’nde “Yıldız Evrimi ve Asterozizmoloji” araştırma grubunun başkanıdır.
Mavi çizgi, 1950’lerden beri uygulanan klasik modellere göre bir yıldızın ana diziye (mavi nokta) geçişten önceki evrimini göstermektedir. Beyaz çizgi, Thomas Steindl’in yeni modelinden kaynaklanan gerçekçi temsili temsil ediyor – yıldızın bebeklikten gençliğe kadar olan “vahşi” yılları, görüntüde sağdan sola doğru giden evrimle. Kredi bilgileri: Thomas Steindl
Uzay teleskopları gibi hassas gözlemler yapma yeteneğinin artması nedeniyle TESS, Kepler ve James Webb, yıldız salınımlarının incelenmesi son yıllarda önemli ölçüde gelişmiştir. Bu gelişmeler aynı zamanda onlarca yıllık yıldız evrimi teorilerine de yeni bir ışık tutuyor.
Yetişkin yıldızların sıfır saatine yeni bir modelle
Yıldızlar henüz çekirdeklerinde hidrojeni helyuma dönüştürmedikleri sürece “çocuk” olarak adlandırılırlar. Bu aşamada ön ana sırada yer alırlar; ateşlemeden sonra yetişkin olurlar ve ana sıraya geçerler.
Konstanze Zwintz’in araştırma grubunun bir üyesi ve çalışmanın baş yazarı Thomas Steindl, “Yıldızlarla ilgili araştırmalar şimdiye kadar esas olarak Güneşimiz gibi yetişkin yıldızlara odaklandı” diyor.
“İlk bakışta mantıksız gibi görünse de, ana dizinin evrimine şimdiye kadar çok az dikkat edildi çünkü aşama çok çalkantılı ve modellemesi zor. Yıldızların emekleme dönemine ve dolayısıyla yıldızın hidrojeni helyuma dönüştürmeye başladığı o ana daha yakından bakmamızı sağlayan yalnızca son yıllardaki teknolojik gelişmeler.”
Mevcut çalışmalarında, iki Innsbruck araştırmacısı, bir yıldızın yetişkin olmadan çok önce yaşamının en erken evrelerini gerçekçi bir şekilde tasvir etmek için kullanılabilecek bir model sunuyor. Model, açık kaynaklı yıldız evrim programı MESA’ya (Yıldız Astrofizik Deneyleri için Modüller) dayanmaktadır.
Viyana Üniversitesi’nden gökbilimci Eduard Vorobyov’un 2019 toplantısında verdiği bir konuşmadan ilham alan Thomas Steindl, erken yıldız oluşumunun kaotik aşamasını yeniden yaratmak ve daha sonra onların belirli salınımlarını tahmin etmek için bu yıldız evrim kodunu kullanma yöntemini geliştirmek için aylar harcadı.
“Verilerimiz, ana dizilim öncesi yıldızların evrimlerinde çok kaotik bir seyir izlediğini gösteriyor. Karmaşıklığına rağmen, artık onu yeni teorik modelimizde kullanabiliriz.” dedi Steindl.
Böylece, astronom, yıldızın oluşum şeklinin, nükleer füzyonun ateşlenmesinden sonra bile salınım davranışı üzerinde bir etkisi olduğunu gösteriyor: şiddetle şüphe duyuyordu. Klasik teori, ateşlemeden önceki zamanın basitçe alakasız olduğunu varsayar. Bu doğru değil: Bir müzik aletiyle kıyaslandığında, kompozisyondaki küçük farklılıklar bile tonda önemli değişikliklere yol açar. Böylece modern modellerimiz gerçek yıldızlardaki salınımları daha iyi tanımlıyor.”
Konstanze Zwintz bu keşiften çok memnun ve gelecek hakkında çok iyimser: “Yaklaşık 20 yıl önce, önümde genç bir yıldızın salınımını ekranda ilk gördüğümde, bir gün bunu yapabileceğime ikna olmuştum. ‘yetişkin’ yıldız üzerinde erken yıldız evriminin önemini kanıtlamak. Thomas Steindl’ın harika çalışması sayesinde, şimdi başardık: Kesinlikle araştırma grubumuz için bir eureka anı ve yıldızların büyüme adımlarını daha iyi anlamak için başka bir kilometre taşı.”
Referans: Thomas Steindl, Konstanze Zwintz ve Eduard Vorobyov’un “Yıldız titreşimleri üzerindeki yıldız oluşumunun izi”, 19 Eylül 2022, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-022-32882-0