Hepimiz Birer Yıldız Tozu Muyuz?

Kredi: cosmos: evreni tanıyor muyuz

Tarihin en önemli bilim insanlarından Carl Edward Sagan’ın 80'lerin başında yayınlanan Cosmos Belgeselinde söylediği cümlesini bir çoğunuz duymuşsunuzdur: "Hepimiz yıldız tozuyuz." Dilimize bu şekilde çevrilen cümlenin -"We are made of star stuff"- aslında birebir çevirisi "Hepimiz yıldız özlerinden yapılmayız" şeklindedir.

Vücudumuzda çeşitli kemikler, organlar ve kaslar bulunuyor. İnsan vücudunu oluşturan her şey molekül ve atomlardan meydana geliyorlar. Peki bu küçük maddeler nereden geldiler?

Carl Sagan ''Hepimiz yıldız tozuyuz.'' derken bilimsel bir gerçeği işaret etmektedir. Hepimizin aslında yıldızlardan, daha da spesifik olarak süpernovalardan doğan elementlerden oluştuğumuzu ifade eder. Büyük patlama(Big Bang) sonrasında hiçbir element hatta atom yoktur. Patlama anında sonsuz olacağı düşünülen sıcaklık, patlama sonrasında soğumaya başlayınca atomlar oluşmaya başlar. İlk etapta Hidrojen(H) sonrasında Helyum(He) atomu ortaya çıkar. Bunun sonucunda ilk yıldızlar oluşmaya, ortaya çıkmaya başlar.

Zamanla bu etkileşim devam ederken atom enerjisi de eş zamanlı olarak biter ve füzyon'un son aşaması 26. element olan Demir'e(Fe) kadar yol alır. Demir etkileşimin son noktası ve bir yıldızın oluşum sürecinin tamamlanması demektir. Bu safhada yıldızın sıcak çekirdeği yavaşça soğumaya başlar ve çekirdeğin genişlemesi durur. Bu noktada yıldız, kütle çekiminin etkisiyle hızlı bir şekilde çökmeye hatta parçalanmaya başlar, bunun etkisiyle bazı elementler(Au, U,..)açığa çıkar. Enerji olabildiğinden de fazla dışarı çıkınca büyük bir patlama gerçekleşir: Süpernovalar.

Süpernovalardan yola çıkan Carl Sagan’ın konu hakkındaki sözleri şöyleydi: “DNA'mızdaki karbon, dişlerimizdeki kalsiyum, kanımızdaki demir, içtiğimiz sudaki oksijen, hepsi kendi içine çökmüş bir yıldızdan yapılmıştır. Bu da bizi yıldız tozu yapar.”

Dünya yaşamının temel yapı taşı olan karbon, yıldızların oluşum evrelerinde ortaya çıkan ağır bir metaldir. Peki ya yıldızların ömürleri bitince ne olur?

Her saniye, evrende bir yıldız ölüyor. Fakat varlıklar hiçbir zaman tamamen yok olmadığından, her zaman için geride bir kalıntı bırakıyorlar. Güneş gibi sarı cüce yıldızlar, yakıtları(enerjileri) tükendiğinde beyaz cüce yıldıza dönüşürler. Bazı yıldızlar süpernova şeklinde patlayarak, kara deliğe veya bir nötron yıldızına dönüşürken diğer yıldızların çoğunluğu hatta yüzde vermek gerekirse evrendeki yıldızların %90'ı son döngü olan beyaz cüce yıldızlar'a (soğuk yıldızlar) dönüşür.

Evrenbilimde kullanılan terimlerden biri olan “Süpernova”, Güneş’ten katbekat büyük yıldızların ömürlerinin son demlerine ulaştıklarında meydana gelen şiddetli olarak patlamasına denir. Süpernovalar, parlaklığıyla milyarlarca yıldızdan oluşan galaksilerin parlaklığını gölgede bırakabilir ve patlama esnasında yüz ya da daha fazla ışık yılı mesafesinde olan herhangi bir şeyi tahrip edebilir. Onlar, aynı zamanda etrafımızda gördüğümüz çoğu ağır elementin oluşumuna da izin vererek yaşamın ortaya çıkmasını sağlarlar. Yani Süpernovalar bir 'sonun başlangıcıdır'. 

 

Şimdi en baştaki soruya geri dönersek: ''Hepimiz birer yıldız tozu muyuz?'' aslında bu sorunun cevabı için bedenimizde ne kadar atom olduğunu bilmemiz gerekiyor.

Vücudumuz 7x10^27 adet atomdan oluşmaktadır (tabii ki yaklaşık bir değerdir.). Bunun ise yaklaşık 4.2x10^27 tanesi hidrojen atomudur. Bu da bize 2.8x10^27gibi bir “yıldız tozu” olarak adlandırılabilecek atom sayısı verir. Yani vücudumuzdaki atomların %40’ı “yıldız tozu”dur. Konuya bir de kütlece bakmaya çalışalım: Hidrojen dışındaki atomlar daha ağırdır ve insan vücudu kütlece %60 sudan oluşmaktadır. Hidrojen ise bu kütlenin sadece %11’ini oluşturmaktadır. Bu da bize hidrojenin vücudumuzda kütlece yaklaşık %7’lik bir kısmı oluşturduğunu ve %93 oranında ise “yıldız tozu” olduğumuzu gösterir.