Dünya Yakınında Süpernova Patlarsa Ne Olur?

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldızPatlayan yıldızlara süpernova diyoruz ve Güneş şimdi patlasa ışık hızıyla 8 dakika sonra Dünya’nın Güneş’e bakan yüzü buharlaşırdı. Şansımıza Güneş patlayacak kadar büyük kütleli bir yıldız değil; ama Güneş’ten 5-6 kat kütleli yıldızlar ömrünü patlayarak tamamlıyor. İçlerinden biri yakınımızda patlarsa ne olur?

Süpernovaların kökeni

Evrende çok sayıda süpernova türü var ve bazı şartlar altında Güneşimiz kadar küçük kütleli bir yıldız kalıntısı bile patlayabilir. Oysa genellikle Güneşimizden 5-6 kat kütleli yıldızlar nükleer yakıtını bitirince kendi üstüne çökerek patlıyor ve dış katmanlarını uzaya saçıyor.

Süpernova patlamaları yakın gezegenleri veya bu gezegenlerdeki yaşamı yok edecek kadar güçlü oluyor. Peki süpernovalar ne kadar güçlü ve Dünyamızın yakınında bir yıldız patlarsa hayatta kalmak için gereken minimum güvenli uzaklık nedir? Bu soruların cevabını görelim.

İlgili yazı: Başka Evrenlerden Gelen İlk Kanıt: Soğuk Leke

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

İki yıldız arasında Süpernova 1987A kalıntısı gaz halkaları. Bu yıldız bizden 168 bin ışık yılı uzakta patladı ve ışığı daha yeni erişiyor.

 

Yıldız tozu

Dünyamız ve bir bütün halinde Güneş Sistemi uzaklarda patlayan bir yıldızın uzaya yaydığı gazlardan oluşan şok dalgasının, gezegenimizi meydana getirecek olan gaz bulutunu sıkıştırmasıyla oluştu. Bu yüzden hepimiz yıldız tozuyuz ve süpernova patlamaları ile aramızdaki uzaklık önemli.

Tipik bir nötron yıldızı oluşumu sırasında yıldızın kendi üzerine çöken merkezi 100 milyar derece sıcaklıkta bir nötron çekirdeği oluşturuyor (Güneş’in çekirdeğinden 6000 kat sıcak). Bu sıcaklıkta yıldızın ürettiği enerjinin büyük kısmını oluşturan nötrino ve antinötrino parçacıkları ortaya çıkıyor.

Öyle ki termal nötrinoların sayısı elektron yakalama nötrinolarının sayısını büyük ölçüde aşıyor. Bu da yıldızın kendi içinde depolayamayacağı kadar büyük miktarda enerji açığa çıkmasına yol açıyor (1046 Joule). Bu yüksek enerji yıldızın patlamasına yol açıyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Yaşlı yıldız süper kırmızı dev İkizlerevi geleceğin çekirdek çökme Tip II süpernova adayı.

 

Sadece yüzde 10 patlıyor

Süpernovalar 400 milyar yıldız içeren Samanyolu boyundaki bir galaksiden daha parlak olan patlamalar. Buna karşın yıldız kütlesinin sadece yüzde 10’u enerjiye dönüşüyor. Bu da yıldızın dış katmanlarının patlamasını sağlayan 10 saniyelik bir nötrino akışı üretiyor.

Kısacası yıldızın çekirdeği çökerken dış gaz katmanları alttan o kadar ısınıyor ki yerçekimine rağmen genleşerek dışa doğru patlıyor. Bu sırada yıldızın çökmesi birkaç milisaniye boyunca duruyor ve dış gaz katmanları 1044 joule enerji emerek patlıyor. Böylece süpernovalar kısa süre için koca bir galaksiden daha parlak oluyor.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Tip II çekirdek çökme süpernova şeması. Yıldızın yakıtı bitince demir çekirdek kendi içine çöküyor. Termal nötrinolar yıldızın dış katmanlarını ısıtıp patlatarak uzaya saçıyor.

 

Bu yüzden tehlikeli

Süpernova patlamasının ne kadar büyük olduğunu anlatmak için 1 kilovat saatin 3,6 milyon joule olduğunu söylememiz yeterli. Tipik bir süpernova ise 1044 joule enerji açığa çıkarıyor ve bunu neredeyse ışık hızında giden süper sıcak gazlarla uzaya yayıyor. Bu sırada yüksek frekanslı fotonlardan oluşan ölümcül X ve gama ışınları da üretiyor.

Dünya’nın sonu

Güneş patlasaydı ışık hızının saniyede 300 bin km ile sınırlı olması ve Dünya’nın yıldızımıza ortalama olarak 150 milyon km ötede dönmesi nedeniyle patlamanın şok dalgası bize 8 dakikada ulaşırdı. Bu noktada Dünyamız fırındaki ekmek gibi kızarır ve yerkabuğunun sıcaklığı Güneş yüzeyinin 15 katına erişirdi (86 bin 580 derece).

Bunun sonucunda yerkabuğu ve okyanuslar buharlaşırdı ve patlama sırasında Güneş’in büyük kütle kaybına uğraması nedeniyle gezegenimiz yörüngesinden çıkarak uzayda kaybolurdu. Tabii ki Güneşimiz asla patlamayacak; ama en azından süpernova patlamasına çok yakınsak Dünya’daki hayatın bir anda yok olacağını anlamış bulunuyoruz.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Komşusundan gaz çalarak kütlesini artıran beyaz cüce de Tip Ia süpernova olarak patlayabilir.

 

Peki komşu yıldızlar nerede?

Bize en yakın yıldız Proxima Centauri 4,2 ışık yılı uzakta ve 300 ışık yılı çapındaki bir kürede binlerce komşu yıldız bulunuyor. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Dr. Mark Reid diyor ki “30 ışık yılı uzakta süpernova patlarsa Dünya’yı kötü etkiler ve büyük olasılıkla kitlesel yok oluşa yol açar.”

Bu durumda X-ışınları ve yüksek enerjili gama ışınları yeryüzünü Güneş’in kanserojen morötesi ışınlarından koruyan ve üç oksijen atomunun birleşmesiyle oluşan moleküler oksijen katmanını, yani ozon tabakasını yok ederdi.

Aynı zamanda atmosferdeki azot ve oksijen atomlarının elektronlarını kopararak bunları iyonize ederdi. Dolayısıyla atmosferde kalın bir nitröz oksit sisi oluştururdu (morfin bulunmadan önce dişi çekilen hastaların acı hissetmesini önlemekte kullanılan nitröz oksidi güldürücü gaz olarak biliyoruz).

İlgili yazı: Dünya’ya En Çok Benzeyen Gezegen Bulundu

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Güneş kütleli bir yıldızın ölü çekirdek kalıntısı beyaz cüce Dünya büyüklüğünde bir yıldız külü.

 

Gülerek mi öleceğiz?

Bu bile Cem Yılmaz’ın muhtemel G.O.R.A. 3 filmine konu olacak bir espri içeriyor; ancak tehlikeli bir süpernova patlamasında gülünecek bir şey yok: Güldürücü gaz sisi Güneş’ten gelen ışığı keserek Dünya’yı karartır ve önce karadaki bitkilerin, sonra da hayvanların açlıktan ölmesine yol açardı.

Bu bağlamda denizlerin de güvenli olmayacağını söylemeliyiz: Felaket sırasında denizdeki besin zincirinin temelini oluşturan mikroskobik fitoplanktonlar ve mercan resifleri yok olurdu. Bütün bunların sonucunda insan türünün soyunun tükenmesi kaçınılmaz olurdu.

Nitekim Dünyamızda 252 milyon yıl önce gerçekleşen Permiyen-Triyas kitlesel soy tükenişinde deniz canlıların yüzde 96’sı, karadaki omurgalıların yüzde 70’i ve böcek türlerinin de yüzde 51’i yok oldu. Dolayısıyla bir süpernovanın yaşama zarar vermek için yakınımızda patlamasına gerek bulunmuyor.

Beyaz cüce süpernovası (simülasyon)

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Radyasyon riski

Süpernova patlamalarının diğer bir tehlikesi de X ve gama ışını yağmuru. Bunlar nükleer patlamaya benzer bir etki yaratarak canlı türlerinin DNA’sında mutasyonlara neden olabilir, kanseri ve sakat doğumları tetikleyebilir. Aynı zamanda gezegenimizde iklim değişikliğine yol açabilir.

Bununla birlikte insan türünün tarihi boyunca Dünya yakınlarında süpernova patlamadı. 1987 yılında gözlemlediğimiz 1987A süpernovası da bizden 168 bin ışık yılı uzakta, yani galaksimizin dışında gerçekleşti.

413 yıl önce

Bir önceki süpernovayı modern astronominin kurucularından Johannes Kepler 1604 yılında gözlemledi. 20 bin ışık yılı uzaktaki süpernova gece göğündeki tüm yıldızlardan daha parlaktı ve gündüz gözüyle bile görülebiliyordu. Yine de bildiğimiz kadarıyla Dünya’yı etkilemedi (eski süpernovaların uzaklığını bilemiyoruz).

İlgili yazı: Dünya’daki hayatın kökeni Mars mı?

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

1800’lerin başında bir güldürücü gaz nitröz oksit karikatürü.

 

Yarın kaç yıldız patlayacak?

Dünya’nın ne kadar risk altında olduğunu anlamak için bize 50 ila 100 ışık yılı uzaklıkta kaç süpernova adayı yıldız bulunduğuna ve kaç yıldızın patlamak üzere olduğuna bakmamız lazım. Bunun cevabı süpernova türlerine göre değişiyor.

Yukarıda anlattığımız en yaygın süpernova tipine; yani Tip II çekirdek çökme süpernovalarına bakarsak aslında güvendeyiz. Dünya’ya 50 ışık yılı mesafede kendi üstüne çökerek patlayacak büyük kütleli bir yıldız yok.

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Beyaz cücenin komşu yıldızdan gaz çalma şeması. Büyütmek için tıklayın.

 

Patlayan beyaz cüceler

Öte yandan, Güneşimiz gibi yıldızların ölü çekirdekleri olan beyaz cüceler, bazen kendine yakın bir komşu yıldızdan gaz çalıp kütlesini artırıyor ve patlayarak çöküp nötron yıldızına dönüşüyor. Bunlara Tip Ia süpernovalar diyoruz.

Beyaz cüceler küçük ve soluk yıldız kalıntıları. Bu yüzden parlak bir yıldızın çevresinde dönerek gaz çalan beyaz cüce süpernova adaylarını bulmamız zor. Her durumda 50 ışık yılı çapındaki bir hacimde birkaç yüz beyaz cüce olmasını bekliyoruz.

Bu bağlamda IK Pegasi B bize en yakın süpernova adayı ve bizden 150 ışık yılı uzaktaki bir yıldız sisteminde bulunuyor. Bu ikili yıldız sisteminin diğer sakini IK Pegasi A ise Güneş’e benzeyen sıradan bir yıldız.

İlgili yazı: Parlak Patlama Yıldız Yutan Kara Delik Çıktı

 

Neden patlıyor?

Beyaz cüceler gerçekten de en sinsi süpernova adayları; çünkü ömrünü tamamlamak üzere olan büyük kütleli Tip II süpernova adaylarının tersine, bu soluk yıldızlar beklenmedik zamanlarda komşusundan gaz çalmaya başlayabiliyor.

Öyle ki büyük yıldızların ne zaman patlayacağını öngörebiliyoruz; ama beyaz cüceleri öngörmek çok zor. Örneğin IK Pegasi A günümüzden milyarlarca yıl sonra yakıtını tüketerek şişecek ve kırmızı deve dönüşecek. Böylece yaşlı yıldızın çapı genişleyecek ve beyaz cüce komşusuna yaklaşacak.

İşte IK Pegasi B beyaz cücesi ancak o aşamadan sonra gaz emmeye başlayarak kütlesini artıracak; ama kritik kütleye erişip patlaması için de milyonlarca yıl geçmesi gerekecek. İşte biz 50 ışık yılı çapındaki bir dairede patlamak üzere olan bu tür kaç sinsi süpernova adayı olduğunu bilmiyoruz.

Ancak, 2018’de fırlatılacak olan James Webb kızılötesi uzay teleskopu bunları tespit edecek ve bize erken uyarı imkanı sağlayacak.

İlgili yazı: Gerçek Ölüm Yıldızı Süpernovalar

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

 

Bizi Einstein kurtarıyor

En azından mecazi anlamda: Einstein’ın görelilik teorisine göre evrende hiçbir şey ışıktan hızlı gidemez. Işık bile. Dolayısıyla bizden 30 ışık yılı uzakta bugün bir yıldız patlasa tehlikeli radyasyonun bize ulaşması 30 yıl alır.

Tabii ki teknolojik tekillik geldiği ve yapay zeka insan zekasını aştığı zaman inanılmaz teknolojik ilerlemeler kaydederek bu tehlikeye karşı önlem alabileceğiz. Ancak, bugün süpernova patlasa bitkilerin tohumlarını depolarda dondurarak yeraltına sığınmak ve yüzlerce yıl boyunca mağarada yaşamaktan başka bir şansımız yok.

Sonuçta yeraltına inmek büyük bir ekonomik ve toplumsal yıkımı tetikleyecek ki bu şartlar altında Dünya’yı kurtaracak çözümler üreten bir süper zeka geliştirme şansımız da pek kalmayacak.

İlgili yazı: Uzayda Keşfedilen En Şaşırtıcı 3 Su Dünyası

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

İkizler evinin Hubble uzay teleskopu tarafından alınan morötesi görüntüsü. Parlak beyaz nokta büyük olasılıkla yıldızın kutuplarından biri.

 

Sıra İkizlerevi’nde

Bir de İkizlerevi yıldızı var tabii (Betelgeuse). Gökyüzündeki en parlak 9. yıldız olan 11,6 Güneş kütlesindeki İkizlerevi, bizden 500-800 ışık yılı uzakta ve Orion takımyıldızında bulunuyor. Aynı zamanda nükleer yakıtını tüketmeye başlayan ve patlamak üzere olan bir kırmızı süper dev sınıfına giriyor.

Üstelik çoktan patlamış olabilir!

İkizlerevi bugün patlasa fark etmemiz en az 500 yıl alırdı. Elbette patlamanın bize ulaşması da 500 yıl alırdı. Neyse ki o kadar çaresiz değiliz: Sonuç olarak yıldızlara bakarak ne zaman patlayacaklarını birkaç milyon yıllık (!) hata payıyla hesaplayabiliyoruz. 🙂

Asıl sorun yakın yıldızlarda; çünkü sürpriz patlamanın etkisi bize hızla ulaşacak. Buradaki problem hidrojen yakıtı biten yıldızların, hidrojenden ürettiği helyumu çok daha kısa sürede ve yüksek sıcaklılarda yakması. Bu sebeple tam olarak ne zaman patlayacaklarını bilemiyoruz.

İlgili yazı: Evrenin En Bol 3. Elementi Lityum Değil

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Sağda güneş, solda IK Pegasi A ve altta, ortada ileride IK Pegasi A kırmızı dev olarak şişince ondan gaz çalarak TIP I süpernova halinde patlayabilecek olan Dünya boyunda beyaz cüce yıldız kalıntısı IK Pegasi B.

 

Galaksideki süpernova sıklığı

Bazı tahminlere her 15 milyon yılda bize yakın bir süpernova gerçekleşiyor. Buna göre galaksimizde her 100 yılda bir yıldız patlıyor. Öyle ki Dünya’da son 1 milyar yılda gerçekleşen bazı kitlesel soy tükeniş olayları süpernovaların radyoaktif etkisinden kaynaklanıyor olabilir.

En iyimser tahminlere göre her 240 milyon yılda bize 33 ışık yılı uzakta bir süpernova patlaması gerçekleşiyor. Peki en son ne zaman gerçekleşti? Ya süremiz yarın doluyorsa? Belki 40 yıl önce bir yıldız patladı ve ışığı bize yeni ulaşacak. Düşük olasılık; ama uçak kazası gibi risk büyük.

Her durumda Dünyamız 4,55 milyar yaşında ve bu sürede en az 18 süpernova patlamasına tanık olduğunu tahmin ediyoruz.

İlgili yazı: İçinde Kara Delik Olan Yarım Yıldızlar

süpernova-dünya-soy_tükeniş-yok_oluş-yıldız

Dengesiz yaşlı yıldız İkizlerevi aşırı şişkin olduğu için uzaya gaz kaçırıyor ve bunlar yıldızlararası uzaydaki atıl gazla çarpışan şok dalgaları oluşturuyor (solda). ikizlerevi bu şekilde yeterince kütle kaybederse süpernova olarak patlamadan, sakince beyaz cüceye dönüşebilir.

 

Sonuç olarak

Dünyamızın yakınında süpernova patlarsa bu patlamanın güvende olmamız için bize en az 100 ışık yılı uzakta gerçekleşmesi gerekiyor. Bu uzaklığa radyasyon tehlikesi ve erken uyarı süresi dahil.

Buna karşın güçlü bir süpernovadan korunmanın tek yolu teknolojik tekilliğin gelmesi ve bizler ancak, en çılgın bilimkurgu hayallerimizi gerçekleştirecek kadar üstün bir teknolojiye eriştiğimiz zaman kendimizi süpernova felaketinden koruyabiliriz.

Teknolojik tekilliği geçen Cumartesi Kadıköy Tarih, Edebiyat ve Sanat Kütüphanesi’nde (TESAK) verdiğim felsefe seminerinde anlattım.

Siz de seminere konu olan Aşkın İnsan Üstün İnsana Karşı yazımı hemen okuyarak insanlığın açlık, işsizlik ve çevre kirliliği gibi en büyük sorunlarını neden yapay zeka olmadan çözemeyeceğine bakabilirsiniz. Ne de olsa yapay zekanın yolu insan beynini bilgisayarlara birleştirmekten geçiyor ve bir yandan insanlığı yok etme riski doğuran yapay zeka, öte yandan kurtarıcımız olarak ortaya çıkıyor.

Komşusundan gaç çalıp patlayan beyaz cüce

One Comment

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*