Yıldız oluşum bölgesi

Yıldız oluşum bölgesi, soğuk ve yoğun gaz ve toz bulutlarının kendi çekimi altında çökerek yeni yıldızlar doğurduğu galaktik bölgelerdir. Samanyolu'nda böyle yerler binlerce vardır ve genellikle spiral kolların içinde yer alır.

Nasıl oluşur?

Yıldızların hammaddesi, moleküler bulut denen çok soğuk gazdır. Sıcaklık yalnızca on yirmi kelvin dolayındadır ve hidrojen burada atom değil molekül hâlindedir. Bu bulutlar kendi ağırlıkları altında çökmeye eğilimlidir, fakat gazın basıncı, türbülans ve manyetik alan buna karşı koyar. Yakındaki bir süpernovanın şok dalgası ya da iki bulutun çarpışması, dengeyi bozarak çöküşü başlatır. Yoğun bir bölge belli bir kütleyi aştığında (Jeans kütlesi) kontrolsüzce çöker.

Çöken yoğunlaşma önce protoyıldıza dönüşür. Çevresindeki dönen madde diski, ileride gezegenleri oluşturacak malzemeyi taşır. Protoyıldızın merkezi yeterince ısınıp sıkışınca hidrojen füzyonu başlar ve ana kol yıldızı doğar. Bu süreç Güneş benzeri bir yıldız için on milyonlarca yıl, çok kütleli yıldızlar için ise çok daha kısa sürer. Bulut kütlesinin yalnızca birkaç yüzdesi yıldıza dönüşür; çünkü doğan sıcak yıldızlar ışınımı ve rüzgârlarıyla kalan gazı dağıtır.

Yıldızlar hemen hemen hiç tek tek doğmaz; aynı bulutta onlarca ila binlerce kardeş yıldız birlikte oluşur ve açık küme meydana getirir.

Örnekler

Orion Bulutsusu, yaklaşık 1.300 ışık yılı uzaklığıyla bilinen en yakın büyük yıldız oluşum bölgelerinden biridir; çevresinde yeni doğmuş binlerce yıldız ve toz disklerinin görüntüleri vardır. Boğa (Taurus) moleküler bulutu yaklaşık 450 ışık yılı uzaktadır ve Güneş benzeri yıldızların oluşumu için ideal bir örnektir. Karina Bulutsusu yaklaşık 7.500-8.500 ışık yılı uzaktadır ve içinde Güneş'ten kat kat parlak dev yıldızlar bulunur. Komşu galaksimiz Büyük Macellan Bulutu'ndaki Tarantula Bulutsusu (30 Doradus) ise yaklaşık 160 bin ışık yılı uzaklıkta, Yerel Grup'un en etkin yıldız fabrikasıdır.

ALMA radyo teleskobu 2014'te HL Tauri etrafındaki halkalı tozlu diski görüntüleyerek gezegen oluşumunun çok genç yıldızlarda başladığını gösterdi.

Neden önemli?

Evrendeki yıldız oluşum hızı yaklaşık on milyar yıl önce en yüksek düzeyine ulaştı ve o zamandan beri azaldı. Bugünkü galaksilerin ne kadar hızlı yıldız ürettiği, galaksilerin evrimini anlamak için en temel ölçüdür. Samanyolu'nda yılda kabaca bir ile üç Güneş kütlesi kadar madde yıldıza dönüşür.

Yıldız oluşum bölgeleri çoğu zaman kalın tozun ardında kalır. Bu yüzden kızılötesi ve radyo teleskopları, James Webb Uzay Teleskobu ve ALMA bu bölgeleri incelemek için vazgeçilmezdir.

Yıldız oluşumunun ne kadar verimli olduğu, hâlâ tam çözülmemiş bir sorudur. Bulutlar kendi çekimi altında çökmeye çalışsa da, bulut ömrü boyunca gaz kütlesinin ancak yüzde birkaçı yıldız olur. Manyetik alanlar ve türbülans çöküşü geciktirir; genç yıldızlardan fışkıran jetler ve rüzgârlar da gazı dağıtır. Bu yüzden gökbilimciler bulutların içine bakarak yıldız kümelerinin kütle dağılımını, yani küçük yıldızların büyüklere oranını açıklamaya çalışır. Bu oran neredeyse her yerde benzer çıkar ve başlangıç kütle fonksiyonu adıyla bilinir; nedeni hâlâ araştırılıyor. Bu konudaki araştırmalar, yeni nesil teleskoplar ve daha duyarlı dedektörlerle her yıl biraz daha derinleşiyor ve bildiklerimizi sürekli sınıyor; bu da konuyu bilimin en canlı alanlarından biri hâline getiriyor.

İlgili terimler

• Bulutsu
• Moleküler bulut
• Protoyıldız
• Yıldız kümesi
• Ana kol yıldızı