Süpernova ve nova terimleri her ne kadar benzer görünse de tamamen farklı astrofiziksel süreçleri ifade eder. Süpernovalar iki şekilde meydana gelebilir ve bu nedenle de iki ayrı gruba ayrılır, Tip I ve Tip II.

Süpernova Türleri: Tip I ve Tip II Süpernova

Tip II Süpernova

Bir yıldız, yaşam süresi boyunca tıpkı insanlar gibi farklı aşamalarından geçer ve en sonunda çekirdeğindeki yakıtını tükettiğinde (çekirdekteki hidrojenini bitirip ağır elementleri de tükettiğinde) ‘ölür’. Yıldızların evrimlerinden söz ederken en önemli ve ayırt edici parametre ise kütledir. Yıldızın hangi aşamalardan geçeceğini ve yakıtını bitirdikten sonra neye dönüşeceğini onun kütlesi belirler. Tip II süpernova patlaması adını verdiğimiz olgu, büyük kütleli yıldızların yaşamlarının sonunda gerçekleşir.

Bu yıldızlar çekirdeklerindeki ağır elementleri yakıp bunları tükettiklerinde kararsız hâle gelmeye başlarlar. Yani yıldız, yaşamının sonunda içe doğru olan kütle-çekim kuvveti karşısında kendisini destekleyecek herhangi bir enerjiye sahip değildir. Çünkü bu enerjiyi çekirdeğinde artık üretemez hale gelmiştir. Dolayısıyla yıldız bu kütle-çekimine karşı koyamaz ve içe doğru çökmeye başlar. Çekirdek çöktükçe yoğunluk muazzam derecede artar ve yıldız artık buna dayanamayıp süpernova adını verdiğimiz patlamayla ‘ölür’.

Yani büyük kütleli yıldızlar küçük kütleli yıldızlar gibi ‘sakin’ bir şekilde dış katmanlarını uzaya saçarak ölmezler, bunun yerine yıkıcı süpernova patlamaları ile dış kısımlarını uzaya uçururlar. Bu aşamada ölen yıldızın parlaklığı müthiş derecede artar. Öyle ki bir süpernova patlamasının parlaklığı Güneş’in bütün yaşamı boyunca ürettiği parlaklığa eşittir.

Tip I Süpernova

Tip I süpernovası çift yıldız sistemlerinde meydana gelir. Çift yıldızlar, ortak bir kütle merkezi etrafında yörünge hareketi yapan ve ana yıldız ile yoldaş yıldız adını verdiğimiz iki adet yıldızdan oluşan sistemlerdir. Tip I süpernovası baş yıldızın beyaz cüce, yoldaş yıldızın ise kırmızı dev olduğu sistemlerde meydana gelir. Beyaz cüce, küçük kütleli bir yıldızın yakıtını bitirdikten sonra geriye kalan oldukça yoğun çekirdeğidir. Kırmızı dev ise beyaz cücenin aksine çekirdeğindeki hidrojeni bitirmiş ve evrimleşmeye devam eden yıldız evrimi aşamasını temsil eder. Kırmızı devin dış katmanındaki hidrojen maddesi, beyaz cücenin kütle-çekimine dayanamaz ve beyaz cüceye doğru düşmeye başlayarak bir yığılma diski meydana getirir.

Bu yığılma diskini tıpkı su dolu bir küvetin tıpasını çektiğimizde suyun gidere yaptığı hareket gibi hayal edebiliriz; madde beyaz cücenin etrafında hızlı bir şekilde akmaya başlar ve beyaz cücenin üstüne düşer. Bu madde aktarımı beyaz cücenin kütlesini belli bir limitin üstüne çıkardığında, artan sıcaklıkla beraber beyaz cücede durmuş olan füzyon yeniden başlar. Beyaz cüce aslında evrimini tamamlamış ve nükleer füzyonunu bitirmiştir, ancak yoldaş yıldızdan akan maddeyle beraber artan sıcaklık füzyonun yeniden başlamasına sebep olur. Başlayan füzyon, yıldız içerisinde sıcaklığı daha da arttırır. Bununla birlikte yıldızın içerisindeki basınç kuvveti de artar. Ancak bu evrede kütle çekimi değişmeden kalmaktadır. Dolayısıyla iki kuvvet birbirini dengeleyemediği için beyaz cüce artan basınç ile birden genişler ve süpernova patlamasıyla patlar.

Novalar

Novalar sadece çift yıldız sistemlerinde meydana gelen, süpernovalar gibi yıkıcı olmayan ve parlaklığın arttığı ‘periyodik’ patlamalardır. Tip I süpernovasında olduğu gibi novalar da baş bileşenin beyaz cüce, yoldaş bileşenin kırmızı dev olduğu sistemlerde gerçekleşir.

Ancak süpernova ve novalar arasındaki asıl fark şudur: Tip I süpernovasında beyaz cücenin çekirdeğinde termonükleer reaksiyon tekrar başlar ve bu da yıldızın patlayarak ölmesine sebep olur, ancak novalarda bu gerçekleşmez. Madde aktarımı sadece yığılma diski oluşturup yıldızın üstüne düşer ve ‘yıkıcı’ olmayan bir patlamaya sebep olarak beyaz cücenin parlaklığının artmasına sebep olur. Nova sırasında atılan madde miktarı küçük olduğu için patlama sonucunda çift sistem dağılmaz ve beyaz cüce yok olmaz. Nova tekrarlanabilen bir olgudur. Daha önceki bir yazımızda detaylıca incelediğimiz T CrB novası tekrarlayan novaya bir örnektir.

Özet

• Süpernovalar yıldız parlaklığının milyarlarca kez arttığı ‘yıkıcı’ yıldız patlamalarıdır.
• Novalar bir beyaz cücenin üzerine topladığı yeni maddeden kaynaklanan ani ve geçici yıldız parlamalarıdır.
• Süpernovalar, Tip 1 ve Tip 2 olmak üzere iki ayrılır.
• Tip 1 süpernovaları, çift yıldız sistemlerinde beyaz cücenin yoldaş bileşenden madde alarak çekirdeğinde füzyonunu tekrar başlatması ve bunun sonucunda da patlayarak ölmesi şeklinde oluşur.
• Tip 2 süpernovaları ise büyük kütleli yıldızların yaşamlarının son evrelerinde çekirdeklerinin kendi kütle-çekimlerine karşı koyamayarak çökmesi sonucunda meydana gelir.
• Süpernovalar tek bir yıldız için sadece bir kez gerçekleşirken, novalar periyodik olarak gerçekleşebilir.
• Her iki olay da yıldızın parlaklığının değişmesine sebebiyet verir.

Yazar: Asya Demirkol
Editör: Kemal Cihat Toprakçı