Karbon yakma işlemi, devasa yıldızların çekirdeğinde muazzam sıcaklık ve basınç koşulları altında gerçekleşen bir nükleer reaksiyondur. Karbon yanması bir yıldızın ömrünün sonuna doğru başlar.
Sonunda, bir yıldızın çekirdeğinde karbon yakmaya başlayacak kadar yeterli basınç oluşturması için, doğumda en az dört güneş kütlesi içermesi gerekir. Karbonun yanması, ancak yıldızın hidrojen ve helyumunun büyük bir kısmının yakılmasından sonra başlar.
Karbon Yakma İşlemi ve Özellikleri Nelerdir?
Evrende en çok bulunan element hidrojendir. Bu nedenle, çoğu yıldız yaşamlarına öncelikle hidrojenle başlar. Füzyon genç bir yıldızın çekirdeğinde tutuştuğunda, hidrojen yavaşça yanmaya başlar, atom çekirdekleri pp zinciri aracılığıyla helyuma kaynaşır. Yıldızlar için Güneş'in kütlesi veya daha azı veya daha büyük yıldızlar için CNO döngüsü gerçekleşir. Bu, her gün dışarı çıktığımızda gördüğümüz güneşten ısı ve ışık üreten nükleer reaksiyondur.
Yıldızın büyüklüğüne bağlı olarak nükleer yakıtını farklı oranlarda yakar. Daha büyük kütleli yıldızların merkezleri daha yoğun ve daha sıcaktır. Ayrıca, yakıtlarını daha hızlı yakarlar. En büyük yıldızlardan bazıları hidrojen yakıtlarının çoğunu sadece birkaç milyon yıl içinde tüketirken, Güneş'in hidrojen birleşmesi için 4,5 milyar yıl ve en hafif yıldızların da hidrojen birleşmesi için bir trilyon yıl harcayacağı tahmin ediliyor. Helyum "külü" biriktikçe, sonunda helyumun tutuşmasına neden olacak kritik yoğunluğa ulaşır. Helyum yanmasının yan ürünleri karbon ve oksijendir.
Milyonlarca yıllık helyum yanması boyunca yıldızın çekirdeğinde karbon ve oksijen biriktikçe, sonunda helyumun büyük bir yüzdesi tükenir ve yıldızın çekirdeği soğur. Daha fazla nükleer enerji üretemez hale gelir. Bu soğuma, çekirdeğin büzülmesine, yoğunluğunun ve basıncının daha da artmasına neden olur. Yaklaşık dört güneş kütlesinin üzerindeki yıldızlarda, karbon yanması için gerekli sıcaklık ve yoğunluğa ulaşılır. Bu, yıldızın çekirdeğini ısıtır ve onu kırmızı bir süperdev haline getirir.
Karbon yanması, evrende karbondan daha ağır elementlerin bulunmasının ana nedenlerinden biridir. Ana reaksiyon birkaç bileşenden oluşur. Birinde, iki karbon çekirdeği birleşerek bir neon atomu ve bir helyum atomu oluşturur. Bunlar sonunda sodyum ve hidrojene, ardından magnezyum ve serbest nötrona dönüşür. Yıldızın çekirdeğinde aynı anda meydana gelen tüm nükleer süreçler tarafından büyük miktarlarda neon, oksijen ve magnezyum üretilir. Tüm karbon yakma süreci sadece yaklaşık 1000 yıl sürer.
Yıldızın dört ila sekiz güneş kütlesi arasında malzemesi varsa, karbon yanması yavaşlarken dış katmanını fırlatacak, gezegenimsi bir bulutsu oluşturacak ve arkasında bir beyaz cüce çekirdeği bırakacaktır. Sonunda, sekiz güneş kütlesini aşarsa, büyük yıldızların evriminde bir sonraki aşama olan neon yanmasını tetikleyecektir.
Yorum Gönder