Takımyıldızlar kıtalardan daha gençtir

 (lesswrong.com)
2 puan yazan GN⁺ 2023-12-26 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Orion'un kralların ve kıtaların yükseliş ve çöküşünü izlediğini söyleyen şarkı sözü, takımyıldızların gerçek ömrünün kıtasal değişimden çok daha kısa olması nedeniyle astronomik zaman ölçekleriyle uyuşmuyor
  • Kıtalar on milyonlarca ila yüz milyonlarca yıl boyunca değişirken, takımyıldızlar gece göğünün 2D izdüşüm desenleri olduğu için yıldızların göreli hız farklarıyla bile şekil değiştirebilir
  • Takımyıldızların çoğu gerçekte birbirine yakın yıldız kümeleri değildir; bu yüzden galaksi merkezinin etrafındaki yörünge ve hız farkları nedeniyle on binlerce ila yüz binlerce yıl ölçeğinde yeniden düzenlenirler
  • Orion, parlak yıldızlarının çoğunun aynı yıldız birliğine ait olduğu istisnai bir örnektir; ancak bu yıldızlar genç, büyük ve parlaktır, bu yüzden uzun yaşamazlar ve bazıları süpernova olarak yok olabilir
  • Güneş benzeri yıldızlar milyarlarca yıl yaşayabilse de, insanların takımyıldız olarak algıladığı desenler kıtaların oluşumunu ve yok oluşunu izleyecek kadar uzun süre kalıcı değildir

Şarkı sözleri ve takımyıldızların zaman ölçeği

  • Bay Area Solstice'te duyulan Bold Orion şarkısı, Orion'un “kralların ve kıtaların yükseliş ve çöküşünü” gördüğünü söyler
  • Ancak Orion'un kıtaların yükselişini ve çöküşünü izlemiş olduğunu söylemek zordur
    • Kıtaların değişim zaman ölçeği on milyonlarca ila yüz milyonlarca yıldır
    • Takımyıldızlar ise genelde on binlerce ila yüz binlerce yıl ölçeğinde şekil değiştirir
  • Temel nokta, yıldızlarla takımyıldızları ayırt etmektir
    • Güneş büyüklüğündeki yıldızlar milyarlarca yıl yaşayabilir, bu yüzden kıtalardan daha uzun süre var olabilirler
    • Takımyıldızlar yıldızların kendisi ya da fiziksel olarak bağlı yıldız toplulukları değil, Dünya'dan görülen gece göğünün bir desenidir

Takımyıldızların neden hızla değiştiği

  • Bazı takımyıldızlarda yıldızlar gerçek uzayda da birbirine yakındır ve kütleçekimsel olarak bağlıdır
    • Bunun bir örneği Pleiades'tir
    • Pleiades yüz milyonlarca yıldır birlikte bulunuyor ve gelecekte de yakın kalması muhtemel
    • Bu yazıda Pleiades en eski takımyıldız olarak görülüyor
  • Ancak takımyıldızların çoğu, gerçek uzayda birbirine yakın yıldızların oluşturduğu topluluklar değildir
    • Gece göğünün 2D izdüşümünde yakın görünseler de, tek tek yıldızlara olan uzaklıklar büyük ölçüde farklı olabilir
    • Yıldızlar Samanyolu'nun merkezinin etrafında farklı yörüngelerde dolanır
  • Güneş ve çevresindeki birçok yıldızın galaksi merkezinin etrafında bir tur atması yaklaşık 230 milyon yıl sürer
    • Ancak bu döngü, takımyıldız değişimini belirleyen temel zaman ölçeği değildir
    • Takımyıldız değişimi, Samanyolu'nun bu bölgesindeki yıldızların hız farkları tarafından belirlenir
  • Gökbilimciler, birçok yıldızın konumunda ya da parlaklığında görülen küçük değişimleri izleyerek bu hareketleri ölçer

Orion'un neden bir istisnaya yakın olduğu

  • Orion'da diğer takımyıldızlara göre parlak 7 yıldızın konum değişimi daha yavaştır
  • Orion'daki birçok yıldız gerçekte de birbiriyle ilişkilidir
    • Bunlar Orion OB1 Association adlı bir yıldız birliği (stellar association) oluşturur
    • Benzer zamanlarda oluşmuşlardır, benzer şekilde hareket ederler ve aralarında zayıf kütleçekim etkileşimleri vardır
  • Orion'un yıldızları takımyıldız içinde birbirlerine göre yer değiştirecek olsa da, bunların çoğu yaşamları boyunca birbirine yakın kalabilir
  • Şu anda Orion içinde görülen bazı sönük yıldızlar bu yıldız birliğine ait değildir; yalnızca oradan geçmektedirler

Orion'un parlak yıldızları neden uzun ömürlü değildir

  • Orion'un yıldız birliğine ait yıldızlar en fazla yaklaşık 12 milyon yaşında olacak kadar gençtir
    • Rigel: yaklaşık 8 milyon yıl
    • Alnilam: yaklaşık 6 milyon yıl
    • Alnitak: yaklaşık 7 milyon yıl
    • Saiph: yaklaşık 11 milyon yıl
  • Bu yıldızlar olağanüstü büyük ve parlaktır
    • Bir yıldız ne kadar büyükse, ömrü o kadar kısa olur
    • Orion'un parlak yıldızlarının çoğu 20 milyon yıla kadar bile yaşayamaz
  • Betelgeuse, Orion'da genellikle ikinci en parlak yıldızdır; kırmızı rengi belirgindir ve parlaklığı büyük ölçüde değişir
    • Yaklaşık 8 milyon yıl önce yıldız birliğinde oluştu, ancak şimdi oradan ayrılmaktadır
    • Yaklaşık 100 bin yıl içinde süpernova olması bekleniyor
    • O zaman yaklaşık 3 ay boyunca yarım ay kadar parlak olacak, ancak tehlikeli derecede parlak olmayacaktır

Kıtaların tarihini taşıyamayacak kadar kısa bir süreklilik

  • Takımyıldızların çoğu, yıldızların göreli hareketleri nedeniyle on binlerce ila yüz binlerce yıl ölçeğinde değişir
  • Orion istisnai biçimde daha uzun süre korunabilir ve milyonlarca yıl varlığını sürdürebilir
  • Yine de Orion'un ömrü, parlak yıldızları tükenmeden ya da süpernovaya dönüşmeden önceki süreyle sınırlıdır
  • İster sıradan bir takımyıldız ister Orion gibi bir istisna olsun, takımyıldız desenleri kıtaların oluşumunu ve yok oluşunu izleyecek kadar uzun süre kalmaz

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2023-12-26
Hacker News yorumları

  • Pleiades yıldız kümesi hakkında ilginç bir teori var https://arxiv.org/abs/2101.09170
    Pleiades gökyüzünde dikkat çekicidir ve gök ekvatoruna yakın olduğu için Dünya’daki tüm topluluklar tarafından görülebilirdi; bu yüzden neredeyse her kültür bu yıldız kümesiyle ilgili hikâyeler üretmiştir.
    Kültürlerin yaklaşık 2/3’ünde yedi kız kardeş, yedi oğlan, yedi tavuk gibi yedi unsur yer alırken, kalan 1/3’ünde altı unsur görülür.
    Şaşırtıcı biçimde, başlangıçta yedi tane olduğu ama birinin kaybolduğu anlatılar da çoktur. Küme içindeki iki yıldız birbirine o kadar yakındır ki çıplak gözle ayırt edilmesi zordur; astronomlar özdevinimlerini hesapladığında, on binlerce yıl önce bu iki yıldızın yeterince ayrı görünüyor olabileceğini söylüyor.
    Bu nedenle erken insanların Pleiades’i yedi yıldız olarak algıladığı, yedinci yıldız artık görünmez hale geldikten sonra bile bu anının çoğu kültürün mitlerinde on binlerce yıl boyunca kaldığı şeklinde yorumlamak mümkündür.

    • Fikir güzel, ama kaybolan yıldız mitinin on binlerce yıl boyunca korunduğunu varsaymaya gerek yok gibi görünüyor.
      Koşullar iyi olduğunda bugün bile yedi kız kardeşin tamamı görülebiliyor; günümüzdeki ağır ışık kirliliği ve hava kirliliğinin olmadığı eski zamanlarda bu tür koşulların çok daha yaygın olmuş olması muhtemel.
      https://skyandtelescope.org/astronomy-news/many-pleiades-can-see10222014/
    • Bu benim sevdiğim hikâyelerden biri.
      Özellikle Avustralya Aborjin geleneklerindeki yedi kız kardeş efsanesi güzel bir bölüm.
      Eğer bu efsane Avrupalılarla ilk temastan çok daha önceye dayanıyorsa, ilk Aborjin yerleşimcilerin Afrika’dan gelirken beraberlerinde getirdikleri bir hikâye olabilir.
      Öyleyse tarihin en eski hikâyelerinden biri, belki de en eskisi olabilir.
    • Pleiades’e bakınca en parlak yıldızlar ölçüt alınırsa 5 tane, koşullar iyiyse 8–9 tane görülebilir gibi geliyor; ama 6 ya da 7 olarak görünmesi kısmından pek emin değilim.
    • Sevimli bir fikir, ama doğru olma olasılığı çok düşük görünüyor.
      Her şeyden önce insanların 7 sayısına çekilme eğilimi çok daha makul bir açıklama. 6 bu şekilde pek önemli bir sayı değil; mitlerde ve masallarda 1, 2, 3, 7 çok daha sık görülür.

  • Kutup Yıldızı Polaris de köpekbalıklarından daha genç.
    Yine de zaman ölçeğine dair genel bir gözlem olarak daha az ilginç. Polaris oldukça genç bir yıldız, köpekbalıkları ise oldukça eski canlılar.

    • Kutup yıldızı olarak Polaris, Roma İmparatorluğu’ndan bile daha genç.
      Dünya’nın dönme ekseninin presesyonu nedeniyle Polaris ancak MS 500 civarında kutup yıldızı oldu.
      Eski Mısırlılar için kutup yıldızı Thuban’dı; insanlığın 12.000 yıl önce tarımı ilk keşfettiği dönemde ise Vega kutup yıldızıydı.
      Wikipedia’da kutup yıldızlarının döngüsünü gösteren iyi bir tablo var: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pole_star#Precession_of_the_equinoxes
    • Yazının ima ettiği gibi, Orion’un en parlak yıldızlarının tamamı insan atalarından daha genç.
      Aslında insanlar ile şempanzelerin son ortak atasının yaşadığı dönemlerde oluşmuşlar.
    • Ağaçlar da köpekbalıklarından daha genç.
    • Bir başka eğlenceli gerçek: Çok erken dönem insanlarından Australopithecus, tüysüz bir insansıyı bütünüyle yutabilecek dev köpekbalığı megalodon ile aynı dönemde yaşadı.
    • Köpekbalıklarının tarihi, evrenin başlangıcına kadar geçen sürenin %3’ünden fazlası kadar geriye uzanır.

  • Bu tür gerçekler her zaman zihnimi uyuşturuyor. Örneğin Güneş, Samanyolu’nun etrafında yaklaşık 212 milyon yılda bir tur atıyor.
    Bu, Güneş Büyük Patlama’dan beri var olsaydı bile Sagittarius A* çevresinde tam tur atma sayısının yalnızca yaklaşık 63 olacağı anlamına geliyor.
    Samanyolu’nun oluşum zamanı da hesaba katılırsa bu sayı daha da düşer. Uzman değilim; bilen birine doğal gelebilir ama bana kesinlikle tuhaf geliyor.

    • Ben de aynı şeyi merak edip Sean Carroll’a sordum https://www.preposterousuniverse.com/podcast/2023/10/09/ama-october-2023/
      Çok ayrıntıya girmedi, ama Samanyolu’nun dönüş sayısı ile karmaşık ve simetrik yapısı arasında mutlaka bir bağlantı kurmak için açık bir neden olmadığını söyledi.
      Samanyolu gibi galaksilerde görülen sarmal kolların katı bir cisim gibi birlikte dönen yapılar değil, daha çok yıldız oluşumunun gerçekleştiği ve galaksinin daha parlak göründüğü bölgeler olduğunu belirtti.
      Bu yüzden endişeniz sarmal yapının nasıl oluştuğuysa, bir iki dönüşle bile oldukça kolay oluşabileceğini; 68 dönüş bir yana, bundan fazlasının gerekli olduğunu düşünmediğini söyledi.
    • Bir başka eğlenceli gerçek: Dünya’daki ağaç sayısı yaklaşık 3×10¹²; bu, Samanyolu’ndaki 1–4×10¹¹ yıldız sayısından fazla.
      [1] "Mapping tree density at a global scale" https://www.nature.com/articles/nature14967
    • Katılıyorum. Beni şaşırtan bir başka şey de Dünya’nın kendi yaşının, evrenin yaşının yaklaşık 1/3’ü olmasıydı.
      Eskiden evrenin zaman ölçeğinin Dünya’nın ömründen ezici ölçüde daha uzun olduğunu muğlak biçimde düşünürdüm.
    • Yörünge periyodunun bir şekilde ölçülebiliyor olması şaşırtıcı.

  • Sagan’ın Cosmos bölümlemesinin bir bölümünde, takımyıldızların zamanla nasıl değiştiğini gösteren harika bir simülasyon vardı
    Orada paralaksı ve başka önemli olguları da açıklıyordu

    • H. A. Rey’in The Stars (1952) kitabında; bir ilkel insanın, gri flanel takım elbiseli bir adamın ve gelecekteki bir insanın kendi dönemlerinde Büyük Ayı’ya baktığı bir çizgi roman dizisi vardı
      Barber’ların When They Severed Earth From Sky (2004) kitabı, çeşitli antik mitlerde göğün krallığının el değiştirmesiyle ilgili hikâyelerin, yaz gündönümü·kış gündönümü·ilkbahar ekinoksu·sonbahar ekinoksu noktalarının zodyak boyunca presesyonuyla örtüştüğünü varsayar
      Örneğin Yunan mitolojisi için CHAOS/OURANOS/KRONOS/ZEUS’u sırasıyla Libra·Cancer, Virgo·Gemini, Leo·Taurus, Cancer·Aries gibi mevsimsel noktalarla ilişkilendirir; Babil, Hitit, Fenike ve Kuzey Avrupa mitolojileri için de paralel tablolar sunar
      Bu hipoteze göre MÖ 6’da sonbahar ekinoksu Virgo’ya kayıp Saturn ve Jupiter Pisces’te kavuşum yaptığında, birçok antik insan bunu yeni çağı yönetecek yeni bir göksel krallığın gelişi olarak algılamış olabilir; bu da o dönemde Orta Doğu’dan yayılan Mithraism gibi yeni dinleri daha kolay benimsemelerine yol açmış olabilir
      Virgil’in MÖ 40 civarında yazdığı Fourth Eclogue 4-10 da yeni bir çağı haber veriyormuş gibi okunabilir. Ancak bu hesaba göre "Age of Aquarius" ancak 2160 civarında başlayacağından, 1960’ların insanlarının yaşam ölçeğine göre epey uzak bir gelecekti
    • İlkokuldayken bir fen kitabında bugünkü Büyük Ayı’yı ve 50 bin yıl sonraki hâlini gösteren birkaç çizelge gördüğümü hatırlıyorum
      1970’lerden söz ediyorum
      Bir çocuk olarak durağan sandığım bir şeyin değiştiğini “görmek” tuhaf bir duyguydu; bundan sonra daha derin düşünceler de geldi

  • Pangaea’nın şimdiye kadar en az beş kez oluşup parçalandığının düşünüldüğünü öğrenince şaşırdım

    • Pangaea yalnızca en yakın geçmişteki süperkıtanın adı
      Geçmişteki süperkıtaların her birinin kendi adı var: https://en.wikipedia.org/wiki/Supercontinent
    • Tolkien’in kendisi bile Altıncı Çağ’da mı yoksa Yedinci Çağ’da mı olduğumuzdan emin değildi
      Barad-dûr’un düşüşü ile günümüz arasındaki uzun ama tanımsız zaman aralığının, ‘tarihöncesi’ hakkında bilinenleri ya da varsayılanları bilen okurlara bile edebi inandırıcılık sağlamaya yeteceğini umduğunu yazmıştı
      Bu aralığı yaklaşık 6000 yıl olarak hayal etmişti; çağların uzunluğu İkinci Çağ ve Üçüncü Çağ’la benzer olsaydı şu an Beşinci Çağ’ın sonlarında olurduk, ama çağların hızlandığını düşünerek gerçekte Altıncı Çağ’ın sonu ya da Yedinci Çağ olabileceğini hayal etmişti
      Kaynak: The Letters of J.R.R. Tolkien, Letter 211

  • Bir de şu var: dinozorlar galaksinin karşı tarafında vardı
    O zamandan beri galaksi yaklaşık yarım tur döndü

    • Samanyolu da uzayda hareket ediyor
      Bu yüzden dinozorlar aslında galaksiler arası uzayın çok uzak bir yerinde bulunmuş sayılabilir

  • Bu yazı bana eskiden Maris Multimedia’nın Redshift gibi astronomi simülasyon yazılımlarıyla oynadığımı hatırlattı
    Araştırırken, HN yazılarında sık olduğu gibi, yeni modern sürümüne kadar vardım: https://redshiftsky.com
    Ünlü ürünlerin kısa bir tarihi de var. Havacılık tarafı da bakmaya değer: http://archaic.maris.com/content/indexe5cc.html
    Redshift’in eski sürümleri Internet Archive’dan indirilebilir ya da bulunabilir: https://archive.org/details/redshift_202204, https://archive.org/details/redshift2, https://archive.org/details/Redshift_3_Maris_Multimedia_1998

  • Betelgeuse’ün ne zaman patlayacağını ne kadar kesin tahmin edebiliriz? Güven aralığı ne kadar olur?

    • Kelimenin tam anlamıyla önümüzdeki 10 bin yıl içinde herhangi bir an olabilir
      Bildiğim kadarıyla olasılık dağılımı epey düz ve aralık da 1 bin yıl, 10 bin yıl ya da 1 milyon yıl ölçeğinde olabilir
    • Sorunun bir kısmı süpernovaların doğrudan gözlemlerinin az ve dolaylı olmasında
      Yargıya varmak için kullanılabilecek kayıtlı örnek sayısı az

  • GAIA verileriyle yapılmış animasyon: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2020/12/Gaia_s_stellar_motion_for_the_next_1.6_million_years