Yıldızlardan Yıldızsılara - Tire Belediyesi İbn

Yıldızlardan Yıldızsılara - Tire Belediyesi İbn

Yýldýzlardan Y ýldýzsýlara
YILDIZLAR
Burada, uzay ve güneþ sistemi hakkýndaki bazý temel
bilgilerle birlikte, bazý gök cisimleri ve güneþ sistemindeki gezegenlerin bilindiði, gökada yýldýz ve gezegen
kavramlarýnýn öðrenildiði, uzay araþtýrmalarý hakkýnda
bilgi sahibi olunduðu kabul edilerek; evrendeki en yakýn gök cisimlerinden gözlemlenebilen en uzak gök
cismi olan yýldýzsýlara (kuazarlara) kadar olan kýsmý inceleyeceðiz.
Gökyüzünü ve yýldýzlarý merak eder ve sýnýrsýz gözlemler yaparýz. Çoðu zaman uzayýn derinliklerinden tekrar
geriye döner, bakýþlarýmýzý tekrar dünyaya çeviririz.
Birçok fiziksel olayýn incelenmesinde olduðu gibi yýldýzlar ile yýldýzlarýn özeliklerinin belirlenebilmesinde
gözlemler yapmak gerekmektedir.
Gök cisimleriyle birlikte, evrenin yapýsý ve evrimi hakkýnda bilgi sahibi olmak için, temel atronomik cisim ve
sistemlerden olan yýldýz ve yýldýz sistemlerini gözlemlemek gerekir.
Bu ünitede, Fiziðin makroskobik boyuttaki uðraþ alaný
olan evreni keþfetmeye çalýþacak, kolayca gözlemlenebilen yýldýzlardan yola çýkarak, gözlemlenebilen en
uzak gök cismi olan yýldýzsýlarýn ne olduðunu, yýldýzlarýn oluþumundan ölümüne kadar geçen sürede yýldýzlarýn yapýsýný enerji ile iliþkisini, yýldýzlarýn evrimini, deðiþik evrelerde oluþan süpernova patlamasýný, karadelikler ve nötron yýldýzlarýnýn oluþumunu ve ilginç gök
olaylarýný inceleyecek, yýldýzlarýn parlaklýk ve sýcaklýklarýna göre nasýl sýnýflandýrýldýðýný, evrenin oluþumunu ve
yaþýný tahmin etmede kullanýlan yöntemlerin neler olduðunu, elde edilen bilgilerle evrene ve geleceðe yönelik çýkarýmlar yaparak hayal gücü sýnýrlarýný zorlayacak;
kuyruklu yýldýz, yýldýz, yýldýz kümeleri, çift yýldýz, kara ve
beyaz cüceler, nötron yýldýzlarý, kara delikler, gökadalar
ve yýldýzsýlar gibi bilimsel kavramlarý öðreneceðiz..
Gözlem araçlarýnýn geliþmesi ile gökcisimleri daha ayrýntýlý incelenmiþtir. Dürbün ile baþlayan gözlem araçlarýndaki geliþme süreci, günümüzde uzaya gönderilen ve atmosfer dýþýndan gözlem yapabilme imkaný
saðlayan hubble teleskopuna kadar uzanmýþtýr.
Gök cisimlerini ve gök olaylarýný inceleyen astronomi
sayesinde günümüzde yýldýzlar, gezegenler, meteorlar
gibi gök cisimleri ya da gök olaylarý hakkýnda önemli
bilgilere ulaþýlmýþtýr. Astronomi bilimi gök cisimlerini inceler ve onlarý yýldýz, gezegen, kuyrukluyýldýz, takýmyýldýzý, meteor, gökada gibi sýnýflara ayýrýr. Temel bilimleri kullanarak gök cisimlerini gözlemleyen ve inceleme
yapan bilim adamlarýna ise astronom denir. Bu bilim
insanlarýnýn yapmýþ olduðu çalýþmalar, evrene bakýþ
açýmýzý deðiþtirmekte ve bizlere yön vermektedir.
GÝRÝÞ
Ünitenin bu bölümünde, yýldýzlarýn yapýsýný, yýldýzlar ile
ilgili temel büyüklüklerin neler olduðunu, bu büyüklüklerin nasýl ölçüldüðünü ve bu büyüklükler arasýnda nasýl bir iliþki bulunduðunu, yýldýzlarýn yaþam döngüsünün kütle, enerji, ýþýma, kütle çekimi ve basýnca baðlý
olarak nasýl açýklandýðýný öðrenecek, yýldýzlardan yayýlan ýþýðý, yýldýzlarda meydana gelen füzyon tepkimelerinde açýða çýkan enerjinin uzayda ýþýným þeklinde yayýlmasý ile iliþkilendireceðiz.
Yýldýzlar ve bütün gök cisimlerini, gök kubbesi ya da
gök küresi denen bir yarým kürenin iç yüzüne serpilmiþ gibi görürüz. Gerçekte gök küresi dediðimiz bu
küre, geometrik, düzgün bir küre deðildir.
Yýldýz ile gezegen arasýndaki farklarýn neler olduðunu,
Güneþin, dünyamýzýn da içinde bulunduðu güneþ sisteminin yýldýzý olduðunu, Güneþin hangi frekanslarda
ve hangi yoðunlukta ýþýk yaydýðýný, Güneþin tahmini
ömrünün ne kadar olduðunu, süpernova olayýný, inceleyeceðiz.
11.Sýnýf
Ýnsan gözü sýnýrlý uzaklýklar için karþýlaþtýrma yapabilir,
büyük uzaklýklar için bu karþýlaþtýrma gücü biter. Gök
cisimleri, bu nedenle büyük bir yarým küre üzerinde
eþit uzaklýktalarmýþ gibi görünür, gözlemci her zaman
gök küresinin merkezinde bulunur.
1
Fizik
Yýldýzlar
YILDIZLARIN OLUÞUMU
Gökyüzü ve uzay ile ilgili kavramlarý ve bilgileri hatýrlayalým. Yýldýz; ýsý ve ýþýk kaynaðý olan plazma küresidir.
Kuyruklu yýldýz; buz, gaz ve tozlardan oluþan gök cismidir. Ancak yýldýz deðildirler. Gezegen; Güneþ etrafýnda dolanan ve güneþten aldýðý ýþýðý yansýtan gök cisimleridir. Takýmyýldýzý; bir arada bulunan yýldýzlar topluluðudur. Meteor; yýldýz kaymasý adý verilen olaya neden olan göktaþýdýr. Iþýk yýlý; ýþýðýn bir yýlda aldýðý yoldur. Gökada; Ay, Dünya ve diðer gezegenler ile Güneþ
ve diðer yýldýzlarýn, bulutsularýn içinde bulunduðu galaksilerdir. Dünyamýzýn içinde bulunduðu gökada samanyolu gökadasýdýr. Bu gökada sarmal þekildedir.
Merkezinden dýþarý doðru açýlan sarmal kollar vardýr.
Güneþ sistemimiz, bu kollardan avcý kolunda bulunur.
Dünyamýzýnda içinde bulunduðu gök ada en büyük
gökadalardan birisidir.
Uzaydaki maddeler, çok küçük toz parçacýklarý, hidrojen gazlarýndan ve çok küçük miktarlardaki elementlerden oluþmaktadýr. Uzaydaki çok geniþ bir alana yayýlmýþ toz ve gaz bulutlarýna nebula denir. Tüm yýldýzlar oluþumlarýna bir nebula içinde baþlar.
Yapýlan gözlemlere göre, uzayýn her noktasýnda bu
gaz bulutlarýnýn ayný yoðunlukta olmadýðý tespit
edilmiþtir. Yoðunlaþmanýn olduðu yerlerde kütle çekiminin daha kuvvetli olmasý gaz bulutunun kendini
daha da sýkýþtýrarak çok yüksek yoðunluklara ulaþmasýný saðlar. Çünkü, kütle çekimi etkisi ile bu tanecikler birbirini çekerek bir yoðunlaþma baþlatýr. Birbirini
çeken taneciklerin kütlesi artmaya ve daha fazla tanecik çekmeye baþlar. Bu þekilde kütle ve çekim kuvetinin artmasý ile yoðunlaþan madde bulutu, kendini daha da sýkýþtýrarak çok yüksek yoðunluklara ulaþmýþ
olur.
Gökadalar sarmal, eliptik ve düzensiz þekillerde olabilir. Samanyolu gökadasýndan baþka Andromeda ve
Sombrero gökadalarý da vardýr.
Gezegenler yuvarlak bir disk þeklinde görünürler. Yýldýzlar ise yanýp sönen ýþýk noktalarý gibi görünürler.
Gezegenler, güneþ çevresinde dönerler. Gezegenler,
ýsý ve ýþýk kaynaðý deðilken, yýldýzlar ýsý ve ýþýk kaynaðýdýr.
Ýþte böyle bir durum Güneþ in ve diðer yýldýzlarýn
oluþum sürecinin baþlangýcýdýr. Yoðunlaþma devam
ederken kütle çekimi ile birleþen güçlü nükleer kuvvet,
zayýf nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvet gibi üç
temel kuvvet, Güneþ çekirdeðinin yapýsýný þekillendirmeye baþlar. Çevresindekilere göre daha yoðun
ve daha sýcak gaz ve toz yýðýný olan çekirdeðin oluþum
süreci henüz çözümlenememiþtir. Bununla birlikte gaz
bulutunda, kütle çekim kuvvetinin etkisiyle içe doðru
çökmenin ve büzülmenin baþladýðý bilinmektedir.
Havanýn açýk olduðu bir gece gökyüzünü gözlemlediðimizde gördüðümüz cisimlerin büyük çoðunluðu yýldýzdýr. Þimdi bize en yakýn yýldýz olan Güneþten baþlayarak yýldýzlarý daha yakýndan tanýyalým:
Ýçe doðru çökmenin serbest düþme þeklinde gerçekleþtiði ilk anlarda yoðunluðun az olmasý nedeniyle
parçacýklar arasý çarpýþmalar gerçekleþmez. Bu
durum baþlangýçta bir ilk basýncýn olmadýðýný ya da iç
basýncýn oldukça düþük olduðunu gösterir. Ancak
yýldýzýn kütlesi büyüdükçe dýþarýdan içeriye doðru olan
bu çökme ve büzülmeyi dengeleme eðiliminde olan
nükleer patlamalar meydana gelir. Bu nükleer patlamalarýn nedeni, dýþtan içeri doðru çöken parçacýklarýn
çekim enerjilerinin hareket enerjisine dönüþmesi ve ýsý
þeklinde gerçekleþen bu dönüþümün, merkezin sýcaklýðýný zamanla çok yüksek boyutlara ulaþtýrmasýdýr.
Çýplak gözle görebildiðimiz
gök cisimleri arasýnda belkide en önemlisi olan, günlük
yaþantýmýzýn bir parçasý olmasýnýn yaný sýra saðladýðý
yenilenebilir enerji sayesinde
yaþamýmýzýn devamlýlýðýný
saðlayan tek yýldýz Güneþtir.
Güneþ, Dünya üzerindeki
canlý yaþamýn sürmesi için gerekli enerjinin büyük bir
kýsmýný ýþýma yoluyla ulaþtýrýr. Dünya üzerinde iklimlerin oluþmasý, bitki örtülerinin geliþmesi, meteorolojik
olaylarýn tümünde Güneþin etkisi vardýr.
Dünyamýzýn yaþam kaynaðý olan güneþ sistemi ve Güneþin yapýsý, teknolojinin geliþmesine baðlý olarak
gözlemevleri, güneþ teleskoplarý ile incelenmektedir.
Elde edilen bilgiler bize, Güneþ sisteminde yer alan
gök cisimlerinin baþlangýçta bulutsu görünümde tek
kütle iken, zamanla deðiþime uðradýðýný ve kendi yapýlarýný oluþturarak bugünkü görünüme geldiði sonucuna ulaþtýrmaktadýr. Ancak, Güneþ, diðer yýldýzlar gibi
buðün hâlâ parlayan bir plazma olma özelliðini sürdürmektedir. Bu durum Güneþin oluþum süreciyle yakýndan ilgilidir.
Fizik
2
11.Sýnýf
Yýldýzlar
Yýldýzlarýn Yapýsý
Yýldýzlar canlý varlýklar deðildir. Ancak yýldýzlarýn oluþumlarýndan ölümlerine kadar geçirdikleri evreler vardýr ve bu evreler yýldýzlarýn yaþam evreleri gibi deðerlendirilebilir.
Evrendeki tüm olaylar dört temel kuvvetin etkisi ile
gerçekleþir. Kütle çekim kuvveti de bu dört temel kuvvetten bir tanesidir. Dev boyutlardaki nebulada toz ve
gazlar geliþi güzel bir daðýlým halindedir. Bazý yerler
daha yoðun bazý yerler ise daha az yoðundur. Yoðunluðu fazla olan yerlerde kütle çekim kuvvetinin etkisi
ile tanecikler birbirlerini çeker. Bu çekim kuvvetinin etkisi ile tanecikler daha fazla birbirine yaklaþýr. Bir merkez etrafýnda yoðunlaþmaya baþlayan tanecikler daha
büyük kütleli bir çekirdek oluþturur. Çekirdeðin kütlesi
arttýkça çekim kuvveti artar, çekim kuvveti arttýkça daha fazla taneciði kendine çeker. Nebulanýn bir noktasýnda kütle çekim kuvvetinin etkisi ile oluþmaya baþlayan bu çekirdeðe bebek yýldýz denir.
Bulutsuz bir gece gökyüzüne baktýðýmýzda parlak küçük noktalar görürüz. Bu ýþýk noktacýklarý, var olduðundan beri insanlarýn ilgisini çekmiþtir. Yýldýzlar çok
büyük kütleye sahip olan çok sýcak ve çok parlak ateþ
küreleridir. Yýldýzlar bizden çok uzakta olduklarýndan
onlarý küçük ýþýk noktacýklarý þeklinde görürüz. Örneðin Güneþ’ten sonra en yakýn yýldýzýn bize uzaklýðý 40
trilyon km dir.
Taneciklerin çekirdeðe doðru hareketi önceleri serbest
düþme þeklindedir. Ancak daha sonralarý yoðunluðun
artmasý nedeniyle tanecikler arasýnda çarpýþmalar da
gerçekleþmeye baþlar. Çekirdeðe doðru hareket eden
tanecikler çarpýþmalar sonucunda kinetik enerjilerini
ýsý enerjisi olarak çekirdeðe aktarýr. Böylece çekirdeðin
yoðunluðu ile birlikte sýcaklýðý da artmaya baþlar.
Gökyüzünde çýplak gözle görülebilecek yýldýz sayýsý
2000 civarýndadýr. Ancak bu ünite sonunda evrende
milyarlarca yýldýzýn olduðu, yýldýzlarýn nasýl oluþtuðu,
ne gibi yaþam evrelerinden geçtikleri, yýldýzlarýn hangi
özelliklerine göre sýnýflandýrýldýklarý hakkýnda bilgi sahibi olacaðýz.
Yýldýz çekirdeðindeki yoðunluk ve sýcaklýk o kadar artar ki yýldýzýn yapýsýnda en bol bulunan hidrojen atomlarý birleþerek helyum atomlarý oluþturmaya baþlar.
Füzyon reaksiyonu adý verilen bu nükleer reaksiyonun
baþlamasý ile bebek yýldýz tam bir yýldýz olur ve etrafýna ýþýk ve enerji saçmaya baþlar.
Çok sýcak gazlardan oluþan ve etrafýna ýþýk ve enerji
saçan çok büyük kütleli gök cisimlerine yýldýz denir.
Yýldýzlarýn yapýsýndaki gazlar plazma hâldedir.
Füzyon reaksiyonlarý sonucu açýða çýkan enerji ile merkezden dýþa doðru bir basýnç oluþur. Merkeze doðru
olan kütle çekim kuvveti, bu basýnç ile dengelenir. Yýldýzlarýn ömrünün büyük kýsmýný geçirdiði bu süreçte
kütle çekim kuvveti ve füzyon reaksiyonlarýnýn oluþturduðu basýnç denge halindedir. Bu denge durumuna
hidrostatik denge denir ve yýldýzlarýn yaþamlarýnýn geçirdiði bu evrede yýldýza ana kol yýldýzý adý verilir.
Yýldýzlarýn yapýsý gaz hâldeki farklý elementlerden oluþur. Bu elementlerin oranlarý yaklaþýk olarak %71 hidrojen, %27 helyum, %2 karbon, bakýr, çinko, alüminyum, altýn, demirdir.
Bize en yakýn yýldýz olan Güneþ de bu þekilde bir oluþum süreci geçirmiþtir ve anakol yýldýzý olarak bize
enerji vermeye devam etmektedir.
Güneþ
Güneþ, etrafýndaki gezegenler ile birlikte Güneþ sistemini oluþturur
ve bu sistemin yýldýzýdýr. Dünya Güneþ sisteminin bir gezegenidir.
Gökyüzünde her parlayan cisim yýldýz deðildir. Onlardan bazýlarý
gezegen de olabilir. Yýldýzlar ve gezegenler
arasýnda bazý farklar
vardýr. Yýldýzlarýn kendisi ýsý ve ýþýk kaynaðý olduðu hâlde, gezegenler yýldýzlardan aldýðý ýþýðý yansýtýr. Gezegenler yýldýzlardan daha soðuk ve küçüktür.Bir yýldýz olarak Güneþ Dün-
Evrenin oluþumu ile ilgili en çok kabul gören görüþ büyük patlama teroisidir. Bu teoriye göre evrendeki tüm
madde baþlangýçta bir aradaydý ve büyük bir patlama
ile bu büyük kütle geniþlemeye baþladý. Büyük patlamanýn etkisi ile evrenin bazý bölgelerinde toz ve gaz
kümeleri oluþtu. Sýnýrlarý çok büyük olan bu toz ve gaz
bulutlarýna nebula denir. Yýldýzlarýn oluþmaya baþladýklarý yerler nebulalardýr.
11.Sýnýf
3
Fizik
Yýldýzlar
Bir yýldýz olarak Güneþ Dünya’daki yaþam için en önemli enerji kaynaðýdýr. Mevsimlerin oluþmasý, bitkilerin fotosentez yapabilmesi, buharlaþmanýn gerçekleþmesi
ve dolayýsýyla yaðýþlarýn gerçekleþmesi Güneþ’ten gelen enerji ile gerçekleþir. Günlük yaþam tarzýmýz üzerinde de Güneþ’in önemli etkileri vardýr. Farklý ülkelerde yaþayan insanlar evlerinin yapýlarýný ve giysilerini
Güneþ’ten enerji alma durumuna göre düzenler.
Küçük kütleli ve orta kütleli yýldýzlarýn yaþam süreci: Füzyon reaksiyonu sonucu yýldýzlar kütle kaybetmeye baþlar. Kütlesi küçük olan yýldýzlarýn ömürlerinin
kýsa olacaðý zannedilebilir. Ancak durum bunun tam
tersidir. Örneðin kütlesi Güneþ’in kütlesinden küçük
olan bir yýldýzýn ömrü yaklaþýk 200 milyar yýl iken Güneþ büyüklüðündeki bir yýldýzýn ömrü 10 milyar yýl olabilir. Kütlesi 10 Güneþ kütlesi kadar olan bir yýldýzýn
ömrü ise 10 milyon yýl kadardýr.
Güneþ’in çapý 1,39.106 km, yüzey sýcaklýðý 5500 K,
merkezindeki sýcaklýk 15 milyon K, kütlesi 1,98.1030 kg
ve Dünya’ya uzaklýðý 149,6.106 km dir. Güneþ enerjisi
bize ýþýma yoluyla ulaþýr. Güneþten çýkan ýþýk ýþýnlarý bize 8,5 dakikada ulaþýr.
Kütlesi azalan yýldýzlarýn yaþlanma süreci de baþlamýþtýr. Yaþlanma sürecine giren yýldýzýn çekirdek kýsmý küçülerek büzülürken dýþ kýsýmlarý geniþler. Yýldýzýn merkezindeki hidrojenin helyuma dönüþmesiyle yýldýzýn
merkezi iyice aðýrlaþýr. Ancak merkezde yanacak hidrojen kalmayýnca füzyon reaksiyonlarý içten dýþa doðru kaymaya baþlar. Merkez yoðunluðu ve sýcaklýðýnýn
artmasýyla yýldýz geniþlemeye baþlar. Örneðin Güneþ
bu geniþlemeyi gerçekleþtirdiðinde dýþ yüzeyi Dünya’ya kadar uzanabilir. Ýç basýncýn artýþý sonucu bu þekilde büyümüþ olan yýldýza kýzýl dev adý verilir.
Güneþ’in yapýsý, bazý katmanlara ayrýlarak incelenir.
En içte füzyon reaksiyonlarýnýn meydana geldiði çekirdeðe nükleer tepkime merkezi denir. Bu bölgedeki
sýcaklýk yaklaþýk 15 milyon K dir. Kalýnlýðý Güneþ yarýçapýnýn dörtte biri kadardýr.
Merkezde açýða çýkan büyük enerjiyi elektromanyetik
ýþýma yoluyla dýþ katmana ileten orta katmana ýþýma
bölgesi denir. Kalýnlýðý 0,25 Güneþ yarýçapýndan 0,7
yarýçapýna kadardýr. Sýcaklýk 2 ile 7 Milyon K arasýnda
deðiþir.
Kýzýl dev evresinde yýldýz, büyük miktarlarda kütle kaybeder. Birkaç bin yýl içinde yýldýz atmosferini tümden
kaybeder, sýcak çekirdek açýða çýkar. Bu sýcak çekirdeðin çevresinde geniþleyen bir kabuk oluþur. Buna
gezegenimsi bulutsu denir. Sýcak çekirdek, bulutsunun merkez yýldýzýdýr. Çekirdeðin etrafýndaki bulutsu
geniþlemeyi sürdürür ve zamanla yýldýzlararasý ortama
karýþýr. Çekirdek ise etrafa ýþýk vermeye devam eder.
Etrafa ýþýk saçan bu çekirdeðe beyaz cüce denir. Beyaz cücelerin büyüklüðü yaklaþýk Dünya’nýn dört katý
kadar, kütlesi ise Güneþ kadardýr. Güneþ’in kütlesi
Dünya’nýn kütlesinin 1 milyon katý olduðuna göre beyaz cücenin yoðunluðu Dünya’nýn yoðunluðunun yaklaþýk 1 milyon katýdýr. Beyaz cüceden alýnan bir kaþýk
maddenin kütlesinin tonlarca olduðu anlaþýlýr.
Beyaz cüceler yakýnýndaki bir yýldýzdan kütle alarak
beslenir ve uzun zaman beyaz cüceliklerini sürdürebilirler.
Iþýma bölgesinin elektromanyetik ýþýma olarak taþýdýðý
enerji, en dýþ katmanda madde hareketi ile taþýnýr. Bu
nedenle bu katmana taþýma bölgesi denir. Kalýnlýðý
200.000 km kadardýr. Yüzeyinde sýcaklýk 5700 K civarýndadýr.
Kütlesi 0.08 - 0.8 Güneþ kütlesi kadar olan yýldýzlarýn
merkez sýcaklýðý yeteri kadar yükselemez ve helyumu
ateþleyip karbon üretemezler. Böyle yýldýzlar, evrimleri
sonunda çoðunlukla helyumdan oluþan beyaz cüce
olurlar. 0.8 Güneþ kütlesine yakýn kütleye sahip olanlar ise C-O (karbon - oksijen) beyaz cücesi olurlar. Güneþ kütlesinde bir yýldýz, kütlesinin yaklaþýk % 35 ini
uzaya atar. Geriye kalan C-O çekirdeði daha fazla büzülmez ve sýcaklýðýný yükseltmez. Bu nedenle karbon
yanmasýný baþlatamaz. Yaklaþýk yüzbin yýl içinde karbon - oksijen beyaz cücesi olur.
Yýldýzlarýn Yaþam Döngüsü
Füzyon reaksiyonlarýnýn baþlamasý ile yýldýz özelliði kazanan bebek yýldýz bu andan itibaren kütle kaybetmeye baþlar. Bu durum ayný zamanda yýldýzýn yaþlanmasýnýn da baþlangýcýdýr. Yýldýzlarýn bundan sonraki yaþam süreçleri yýldýzýn kütlesine göre farklýlýk gösterir.
Küçük kütleli ve orta kütleli yýldýzlar farklý bir yaþam süreci izlerken büyük kütleli yýldýzlar daha farklý bir yaþam süreci izler.
Fizik
Beyaz cüce olarak son zamanlarýný yaþayan yýldýzýn
zamanla enerjisi tamamen tükenir ve artýk etrafýna ýþýk
veremez hale gelir. Yýldýzýn bu son safhasýna siyah cüce denir. Kütlesi 1 - 5 Güneþ kütlesi kadar olan yýldýzlarýn yaþamlarý siyah cüce olarak son bulur.
4
11.Sýnýf
Yýldýzlar
Kahverengi cüceler 1995 yýlýnda keþfedilmiþlerdir.
Kütleleri yaklaþýk 80 Jüpiter kütlesi kadardýr. Bu miktardaki kütle, füzyon reaksiyonlarýný baþlatamaz. Ancak yoðun ve sýcak olan kahverengi cüceler etraflarýna ýþýk saçarlar. Küçük olmalarý ve parlak olmamalarý
nedeniyle tespit edilmeleri zordur.
Yýldýzýn merkezindeki
demir kütlesi 1,4 Güneþ
kütlesine ulaþtýðýnda yýldýzýn çekirdeðindeki sýcaklýk ve basýnç o kadar
artar ki demir atomlarýnýn elektronlarý ve protonlarý birleþerek daha
az yer kaplayan nötronlara dönüþür. Demir çekirdeðin çok daha küçük hacimli nötron çekirdeðe dönüþmesi ile üst tabakalar
merkeze doðru aniden çöker. Bu çöküþ sýrasýnda sýcaklýðýn çok yükselmesi ile ani bir patlama meydana
gelir ve çöken tabakalar patlama ile uzaya yayýlýr. Bu
patlamaya kocayeni (süpernova) adý verilir.
Büyük kütleli yýldýzlarýn yaþam süreci: Büyük kütleli yýldýzlarýn doðuþu, enerji yaymaya baþlamasý ve geniþleyerek kýzýl dev oluþuna kadar geliþim evreleri küçük kütleli yýldýzlarýn evrelerine benzer. Ancak büyük
kütleli yýldýzlarýn kýzýl devi çok daha büyük olduðundan
bu aþamadaki yýldýza süper dev denir.
Füzyon reaksiyonlarý sonucunda oluþan daha aðýr helyum atomlarý yýldýzýn iç kýsmýnda toplanmaya baþlar.
Merkezde toplanan helyum yoðunluðun ve sýcaklýðýn
daha da artmasýna ve yeni füzyon reaksiyonlarýnýn
baþlamasýna neden olur. Helyum atomlarýnýn füzyonu
sonucunda daha aðýr olan karbon atomlarý oluþur. Devamýnda karbon atomlarýnýn füzyonu ile oksijen, oksijen atomlarýnýn füzyonu ile neon, neon atomlarýnýn füzyonu ile magnezyum, magnezyum atomlarýnýn füzyonu ile silikon, silikon atomlarýnýn füzyonu ile demir oluþur ve süreç sona erer. Dýþtan içe doðru tabakalar halinde füzyon reaksiyonlarý sürer. En dýþ tabakada yanmamýþ hidrojen, içe doðru sýrasýyla helyum, karbon,
oksijen, neon, magnezyum, silikon, demir katmanlarý
sýralanýr. Ýçe doðru yoðunluðun artmasý ile kütle çekimi de artar. Ancak füzyon reaksiyonlarý sonucu açýða
çýkan enerji kütle çekim kuvvetinin yýldýzý içine çökertmesini önler. Çekirdekte demir atomlarýnýn oluþmasý
yýldýzýn ömrünün sonuna geldiðinin habercisidir. Merkezdeki demir füzyon reaksiyonlarý ile daha büyük
atomlara dönüþemez ve hidrostatik dengenin sürekliliði için gerekli enerji saðlanamaz.
11.Sýnýf
Kocayeni patlamasý sonrasýnda aðýr elementler uzaya
yayýlýr ve bu elementler daha sonralarý oluþan yýldýzlarýn yapýlarýnda yer alýr. Ayrýca kocayeni patlamasý sýrasýnda yüksek enerjili serbest nötronlar yýldýzýn yapýsýndaki diðer atomlar ile birleþerek altýn, platinyum, uranyum gibi az bulunan büyük yapýlý elementlerin oluþumu gerçekleþir. Süper
devin kocayeni patlamasýndan sonra bir miktar
madde arta kalýr. Arta kalan bu maddenin kütlesi
Güneþ kütlesinin yaklaþýk 1,4 katý kadar ise kütle çekimine karþý koyamayan atomlar üst üste
binerek sýkýþýr. Yoðunluk
o kadar artar ki atomlarýn elektron ve protonlarý nötronlara dönüþerek nötron yýldýzlarý oluþur. Nötron yýldýzlarý beyaz cücelerden daha yoðun ve daha küçüktürler. Bir nötron yýldýzý Güneþ’ten daha büyük kütleye
sahip olmasýna raðmen çapý ancak 25 km yoðunluðu
ise 1014 g/cm3 civarýndadýr.
5
Fizik
Yýldýzlar
Kocayeni patlamasýnýn ardýndan geriye kalan kütle ile
ilgili iki durum gerçekleþir. Yýldýzýn kütlesi 5 - 15 Güneþ
kütlesi kadar ise geriye bir nötron yýldýzý kalýr. Bu nötron yýldýzýnýn çapý birkaç km kadar, kütlesi ise Güneþ’in kütlesi kadardýr.
Güneþ’ten görünür ýþýk yanýnda radyo dalgalarý, kýzýl
ötesi, mor ötesi, x ve γ ýþýnlarý da salýnýr. Bu ýþýnlar Güneþ’in farklý katmanlarýndan salýnýr.
Beyaz ýþýk cam prizmadan geçirildiðinde renklerine
ayrýlýr. Beyaz ýþýðýn bu renklerine ýþýk tayfý denir. Iþýk
tayfýnda milyonlarca renk vardýr. Ancak ana renkler sýrasýyla ve sürekli olarak mor, lacivert, mavi, yeþil, sarý,
turuncu ve kýrmýzý þeklindedir. Kýrmýzý rengin dalga boyu en büyük, mor rengin dalga boyu en küçüktür.
Kütlesi 15 Güneþ kütlesinden fazla olan yýldýzlarýn
süpernova
patlamasý ardýndan
geriye kalan çekirdeðin kütle çekim kuvveti o kadar büyük
olur ki tüm parçacýklar üst üste yýðýlýr. Bu
oluþuma kara delik denir.
Yýldýzlardan Yayýlan Iþýk
Yýldýzlarda meydana gelen füzyon reaksiyonlarý sonucu açýða çýkan enerji ýþýma yoluyla uzaya yayýlýr. Tüm
yýldýzlar etraflarýna ýþýk saçar. Gök cisimleri hakkýnda
edindiðimiz tüm bilgileri yýldýzlardan bize ulaþan ýþýðý
analiz ederek ediniriz.
Belirli bir elementin gaz hali içinden geçirilen ýþýðýn
tayfý incelendiðinde tayf üzerinde bazý siyah çizgiler
tespit edilmiþtir. Tayf çizgileri adý verilen bu çizgiler her
element için bir kimlik gibidir. Çünkü her element tayf
üzerinde farklý tayf çizgisi oluþturur. Bu özellikten yola
çýkan gök bilimciler yýldýzlardan gelen ýþýðýn tayfýný inceleyerek yýldýzýn yapýsýnda hangi elementler olduðunu anlayabilmiþlerdir.
Iþýk bir enerji türüdür ve boþlukta saniyede 300 bin km
hýzla hareket eden elektromanyetik dalgadýr. Frekans
ve dalga boyu, dalgalara ait iki özelliktir. Bir elektromanyetik dalganýn frekans ve dalga boyunun çarpýmý
ýþýk hýzýna eþittir. Farklý frekans ve dalga boyunda çok
çeþitli elektromanyetik dalgalar olabilir. Elektromanyetik dalgalarýn farklý frekans ya da dalga boylarýna göre
daðýlýmýna elektromanyetik tayf denir.
Elektromanyetik dalgalarýn tespit edilebilmiþ frekans
deðer aralýðý 10–2 hertz ile 1019 hertz olabilir. Iþýk bir
elektromanyetik dalgadýr ve bu geniþ aralýðýn çok küçük bir kýsmý görülebilir ýþýktýr. Gözümüz 7 x 1014 Hz ile
4 x 1014 Hz arasýndaki ýþýðý algýlayabilir. Diðer elektromanyetik dalgalar gözle görülemez ancak bazý araçlar
ile bu ýþýnlar tespit edilebilir.
Fizik
6
11.Sýnýf
Yýldýzlar
Bu özelliklerden uzaklýk diðer özelliklerin de tespit
edilmesinde büyük önem taþýr. Ancak yýldýz ya da gök
cisimlerinin ölçülmesinde en çok zorluk yaþanan nicelik uzaklýktýr.
Hidrojen
Helyum
Sodyum
Kalsiyum
Güneþ’in Dünya üzerindeki canlýlar için çok önemli olmasýnýn yanýnda bazý zararlarý da vardýr. Özellikle X
ýþýnlarý gibi yüksek enerjili parçacýklarýn canlýlara doðrudan ulaþmasý zararlý olabilir. Dünyamýzý saran atmosfer ve manyetik alaný Güneþ’ten gelen birçok zararlý ýþýný filtre eder. Ancak yine de Güneþ altýnda uzun
süre kalmak cildimize, Güneþ’e doðrudan bakmak
gözlerimize zarar verir.
Astronomlar yýldýzlarýn uzaklýðýný tespit etmek için paralaks yöntemini kullanýrlar. Paralaks yöntemi, farklý
noktalardan bakýldýðýnda bir cismin konumunun çok
uzaktaki bir cisme göre yer deðiþtirmesi þeklinde tanýmlanýr.
Güneþ ve diðer yapay ýþýk kaynaklarýndan gelen güçlü ýþýklar doðrudan göze geldiðinde zararlý etkileri olabilir. Iþýðýn zararlý etkilerinden korunmak için güneþ
gözlükleri kullanýlmalýdýr.
Yýldýzýn bulunduðu konumdan bakýldýðýnda GüneþDünya arasýndaki uzaklýðý gören açýya paralaks açýsý
denir ve p ile gösterilir. Paralaks açýsýnýn ölçülmesi için
iki farklý noktadan gözlem yapmak gerekir. Bu iki nokta birbirine ne kadar uzaksa ölçüm o kadar doðru olur.
Bu nedenle astronomlar 6 ay ara ile ölçümlerini yaparlar.
Özellikle açýk alanda çok parlak ultraviyole ýþýnlarýna
doðrudan maruz kalmak, katarakt gibi göz hastalýklarýna sebep olabilir. Güneþ gözlüklerinde kullanýlan koyu renkli camlar ýþýðýn bu tür zararlý etkilerini filtreleyerek gözü korur. Ýyi bir güneþ gözlüðünde farklý etkilere
karþý koruyucu kaplamalar bulunmalýdýr.
Güneþ’in Tahmini Ömrü
Güneþ’in enerjisi hidrojen atomlarýnýn yüksek basýnç
altýnda birleþerek helyum atomlarýný oluþturduðu füzyon reaksiyonlarý ile elde edilir. Bu reaksiyonlarda her
saniye 564 milyon ton hidrojen 560 milyon ton helyuma dönüþür. 4 milyon ton kütle enerji olarak uzaya yayýlýr. Her saniye bu kadar büyük miktarda kütle azalmasý Güneþ’in hýzla tükeneceði düþüncesini akla getirir. Ancak bilim insanlarýnýn yaptýklarý hesaplara göre
Güneþ’in 2 - 3 milyar yýl yetecek kadar kütlesi vardýr.
Evrende Uzaklýk, Kütle, Sýcaklýk
ve Yarýçap Bakýmýndan Farklý
Birçok Yýldýz Vardýr
Paralaks açýsý çok küçük bir açýdýr . Bu nedenle ölçüm
ve hesaplamalarda açý saniye birimi kullanýlýr. 1açýsaniyesi 1 derecenin 3600 de biridir.
Gök cisimlerinin yapýlarýný ve özelliklerini araþtýran bilim dalýna astronomi denir. Bu bilim dalý ile ilgili çalýþmalar yapan bilim insanlarýna da astronom denir.
Paralaks açýsý 1'' (1 açýsaniye) olan gök cisminin uzaklýðýna 1 parsek (pc) denir. Bu hesaplamanýn yapýlmasýnda kullanýlan üçgende paralaks açýsýnýn karþýsýndaki kenar Güneþ ile Dünya arasý uzaklýktýr.
Astronomlar gök cisimlerini belirli özelliklerine göre inceler. Bir yýldýz ile ilgili uzaklýk, kütle, sýcaklýk, parlaklýk
gibi özellikler astronomlarýn öncelikle araþtýrdýklarý ve
belirlemeye çalýþtýklarý özelliklerdir.
11.Sýnýf
7
Fizik
Yýldýzlar
Stefan - Boltsman yasasý olarak bilinen yasa ile bir yýldýzýn ýþýným gücü;
Gök cismi
1²
π R2 σ T4
L = 4π
formülü ile hesaplanýr.
Burada;
L
1 Parsek
: Yýldýzýn ýþýným gücü (watt)
πR2 : Yýldýzýn yüzey alaný (m2)
4π
σT4 : Saniyede metrekareye düþen enerji yayýlýmý
1 AB
Güneþ
Dünya
T
: Yüzey sýcaklýðý (kelvin)
R
: Yýldýzýn yarýçapý (metre)
σ
: Stefan - Boltsman sabiti
Stefan - Boltsman sabitinin birimi watt / m2K4 ve deðeri ise 5,67 x 10–8 dir.
1 Parsek 3,09 x 1013 km ya da 3,26 ýþýk yýlýna eþittir.
Bir yýldýzýn parlaklýðý ise ýþýðýn yayýlma doðrultusuna
dik birim yüzeye düþen ýþýk miktarýdýr.
Paralaks açýsý bilinen bir yýldýzýn d uzaklýðý;
d=
1
p
ile bulunur.
Yýldýzlarýn parlaklýðý ile ilgili bilinen ilk çalýþmalar Hipparchos (MÖ 190 - 125) adlý bilim adamý tarafýndan
gerçekleþtirilmiþtir. Çýplak gözle yaptýðý gözlemler sonucunda Hipparchos yýldýzlarý parlaklýklarýna göre 1
den 6 ya kadar sýnýflandýrdý. Bu sýnýflandýrma ölçeðine
kadir ölçeði denir. Hipparchos en parlak yýldýzlarý 1.
kadir, en sönük yýldýzlarý 6. kadir olarak niteledi. Diðer
yýldýzlarýn parlaklýklarýný bu aralýkta 2, 3, 4, 5. kadir olarak sýnýflandýrdý. Ancak yapýlan bu sýnýflandýrmalar çýplak gözle yapýlmýþtý. Yeni gözlem araçlarýnýn keþfi ile 1.
kadirden çok daha parlak, 6. kadirden çok daha sönük yýldýzlar keþfedildi. Bu ölçü birimine sadýk kalýnarak 1. kadirden daha parlak yýldýzlarýn parlaklýðý (–) ile
ifade edildi. Örneðin Güneþ’in parlaklýðý –26,5 kadirdir.
Kadir, rakamýn üzerine yazýlan m harfi ile gösterilir. Ör-
250 parsek kadar uzaklýktaki yýldýzlarýn uzaklýklarý bu
yöntem ile ölçülebilmekte daha uzak yýldýzlarýn uzaklýklarý farklý yöntemler kullanýlarak hesaplanabilmektedir.
Yýldýzlarýn Sýcaklýðý
Yýldýzlarýn yüzey sýcaklýklarý dahi Dünya standartlarýna
göre çok yüksektir. En soðuk yýldýzlarýn yüzey sýcaklýðý dahi birçok maddenin kaynama sýcaklýðýndan daha
fazladýr. Bu nedenle yýldýzlarýn yüzey sýcaklýðýnýn ölçülmesinde daha farklý metotlar kullanýlmasý gerekir.
Yýldýzlarýn yüzey sýcaklýðýnýn tespit edilmesinde Wien
yasasý kullanýlýr. 4. üniteden de hatýrlayacaðýnýz gibi sýcak cisimlerin yaydýðý ýþýnýmýn en þiddetli olduðu anda
yayýlan ýþýðýn belirli bir dalga boyu vardýr ve bu deðer
dalga boyunun maksimum deðeridir. Buna göre Wien
yasasý; T sýcaklýk, λ maksimum dalga boyu olmak üzere; T =
3 x 10 6
λ mak
neðin 3m üçüncü kadiri, 3m,2 ise 3,2 kadiri gösterir.
Birinci kadirden yýldýzlarýn altýncý kadirden yýldýzlara
göre 100 kat daha parlaktýr. Kadir farký 5 iken parlaklýk
oranýnýn 100 olmasý, kadir farký 1 iken parlaklýk oranýnýn 2.512 olmasý demektir. Diðer bir deyiþle;
dir.
1001/5 = 2.512 dir.
Ya da; (2.512) (2.512) (2.512) (2.512) (2.512) = 100
dür.
Yýldýzlarýn Parlaklýðý ve Iþýným
Gücü
Bir yýldýzýn diðerinden 2m kadir daha parlak olmasý,
yaklaþýk (2.5) (2.5) = 6.3 kere daha parlak olmasý anlamýna gelir. Kadir farký ile parlaklýk oraný arasýndaki
iliþki matematiksel formüllerle ifade edilebilir.
Bir yýldýzýn bir saniyede uzaya yaydýðý enerji miktarýna
ýþýným gücü denir. L ile gösterilir. Güneþ’in ýþýným gücü
4 x 1026 watt týr. Cisimlerin sýcaklýklarý arttýkça ýþýným
güçleri de artar. Bu nedenle cisimlerin ýþýným güçleri sýcaklýklarýna baðlýdýr. Bir yýldýzýn parlaklýðý, yýldýzýn yüzeyinden bir saniyede yayýlan enerji miktarýna baðlýdýr.
Fizik
Cisimlerin parlaklýðý uzaklýðýna göre deðiþir. Bu nedenle yýldýzlarýn parlaklýðýnýn daha doðru kýyaslanabilmesi
için astronomlar yýldýzlarýn parlaklýðýný 10 parsek uzaklýðýna göre ölçerler. Bu uzaklýða göre bir yýldýzýn parlaklýðýna salt parlaklýk (salt kadir) denir.
8
11.Sýnýf
Yýldýzlar
Iþýk kaynaðýndan yayýlan ýþýk ýþýnlarý her yönde yayýlýr.
Kaynak bir kürenin merkezinde gibi kabul edildiðinde
kaynaktan uzaklaþtýkça ýþýðýn oluþturduðu parlaklýk
uzaklýðýn karesi ile ters orantýlý olarak azalýr. Örneðin bir
kaynaktan 1 m uzaklýkta birim yüzeye 900 foton düþüyorsa, 2 m uzaklýkta birim yüzeye 900 / 4 = 225 foton,
3 m uzaklýkta birim yüzeye 900 / 9 = 100 foton düþer.
Buradan anlaþýlacaðý gibi kaynaktan uzaklaþtýkça birim yüzeye düþen foton sayýsý dolayýsý ile parlaklýk
uzaklýðýn karesi ile ters orantýlý olarak azalýr.
Görünen parlaklýk m ile gösterilir ve
m=
En þiddetli olanlara A olmak üzere B, C, D.... O’ya kadar sýnýflama yapýldý. Tayfta (Ca, Fe gibi) diðer element
ve molekül çizgileri de göz önünde bulundurularak yeniden sýralama yapýlýnca, O - B - A - F - G - K - M sýnýflarý ortaya çýktý. Bu bir sýcaklýk ve bir renk sýralamasýdýr.
L
4 πd
2
formülü ile hesaplanýr.
Burada ;
m
: Görünen parlaklýk (watt / m2),
L
: Iþýným gücü (watt),
d
: Yarýçapý (uzaklýðý) (m)
π d2
4π
: Yüzey alanýný (m2) ifade eder.
Hertzsprung - Russel diyagramý (H - R diyagramý), yýldýz tipleri ve yýldýz sýcaklýklarýnýn karþýlaþtýrýlmasý ile ilgili oluþturulmuþ bir diyagramdýr. Yýldýzlarýn belirtilen
bu özelliklerine göre H - R diyagramýna yerleþtirildiklerinde aþaðýdaki grafikteki gibi bir görünüm elde edilir.
Bu diyagramda Güneþ ortalarda yer alýr.
Diyagramda sýcaklýk soldan saða doru azalýr. Mavi
renkli O tipi yýldýzlar solda, kýrmýzý renkli M tipi yýldýzlar
saðda yer alýr. Diyagramda belirli yerlerde kümelenmeler dikkati çeker. Bu kümeler ayný özellikte yýldýzlardýr. Sol üstten sað alta doðru uzanan grup anakol yýldýzlarýdýr ve tüm yýldýzlarýn %90 ýný oluþtururlar. Anakol
altýnda beyaz cüceler, üstünde ise kýzýl devler grup
oluþturur. Bir yýldýz yaþamýna anakolda baþlar kýzýl dev
ya da beyaz cüce olarak devam eder.
m – M = 5 log d – 5
formülü ile parsek cinsinden d uzaklýðýndaki bir yýldýzýn salt parlaklýðý M hesaplanýr. d uzaklýðý 10 parsek
olduðunda M = m, d uzaklýðý 1 parsek olduðunda
M = m + 5, d uzaklýðý 100 parsek olduðunda M = m – 5
e eþit olur.
Yüzey Sýcaklýðý ( °C )
10
6
Iþýným Gücü (L/L )
Güneþ’ten bir saniyede yayýlan enerji
bilindiðine göre bu
enerjinin ne kadarýnýn Dünya’ya ulaþtýðý da hesaplanabilir.
Atmosfer dýþýna saniyede düþen ýþýk
enejisi 1365 watt/m2 dir ve bu deðer Güneþ sabiti olarak bilinir. Ancak atmosferin etkisi ile yeryüzünde metrekare baþýna saniyede ulaþan Güneþ enerjisi yaklaþýk
1000 watt týr. Güneþ panelleri kullanýlarak bu enerji çeþitli alanlarda kullanýlmaktadýr.
10.000
6.000
5.000
3.000
Betelgeuse
Rigel
Süper Devler
104
102
–10
–5
Aldebaran
An
Algol
aK
ol
Sirius A
Devler
0
Güneþ
1
5
10–2
10
Beyaz Cüceler
Sirius B
10–4
15
O
B
A
F
Tayf sýnýfý
G
K
M
Yýldýzlarýn Ölümü
Yýldýzlarýn yaþam süreçlerinin ne þekilde son bulacaðý
yýldýzlarýn kütlesine göre gerçekleþir.
Hertzsprung - Russel Diyagramý
Bir yýldýzýn yapýsýnýn anlaþýlmasýnda sýcaklýk ana unsurdur. Yýldýzlarýn tayf çizgileri ve sýcaklýklarý kullanýlarak
yeni bir sýnýflama yapýldý. Ýncelenen tayflar baþlangýçta
hidrojen tayfý çizgilerinin þiddetine göre sýnýflandý.
11.Sýnýf
50.000
Mutlak Parlaklýk
Güneþ’in Atmosferdeki Iþýným Gücü
Kütlesi Güneþ kütlesinden (1 M = 1 Güneþ kütlesi)
küçük olan yýldýzlarýn kendi üzerine çökmesi daha yavaþ gerçekleþir ve bu yýldýzlar kahverengi cüce ya da
beyaz cüceye dönüþürler.
9
Fizik
Yýldýzlar
Kütlesi 1 M - 5 M arasýnda olan yýldýzlarýn çökmesi
orta hýzda gerçekleþir ve beyaz cüce evresinden sonra siyah cüceye dönüþerek ölürler.
Eliptik gök adalar: En büyük ve en fazla bulunan
gök ada türüdür. Bir çoðu küre þeklindedir. Ancak bazýlarý basýk küre
þeklinde de olabilir. Eliptik þekillerinin basýklýk durumlarýna göre sýnýflandýrýlýr. Merkezleri çok parlaktýr. Yapýlarýnda çok
az toz ve gaz bulunur.
Genelde
yaþlý yýldýzlardan oluþur. Toz ve gazýn az olmasý nedeniyle yeni yýldýz oluþumu nadiren gerçekleþir.
Kütlesi 5 M - 15 M arasýnda olan yýldýzlarýn çökmesi
hýzlý gerçekleþir. Kocayeni patlamasý ile ölür ve nötron
yýldýzlarý oluþur.
Kütlesi 15 M den büyük olan yýldýzlar kocayeni patlamasý ile ölür ve kara delikleri oluþtururlar.
Gök Adalar
Düzensiz gök adalar: Þekilleri diðer gök ada þekillerine benzemeyen geliþigüzel yapýdaki gök adalardýr. Gök adalarýn çarpýþmasý sonucu düzensiz bir yapýya sahip olmuþ
olabilirler. Yapýlarýnda bol miktarda toz ve gaz
olmasý nedeniyle yeni yýldýz oluþumuna müsaittirler. Bu nedenle düzensiz gök
adalarýn yapýsýnda birçok genç yýldýz vardýr.
Kütle çekim kuvveti ile birbirlerine baðlý olarak hareket
eden çok büyük yýldýz topluluðuna gök ada (galaksi)
denir. Galaksilerde milyarlaca yýldýz olduðu hesaplanmýþtýr. Galaksilerin yapýsýnda yýldýzlar haricinde uçsuz
bucaksýz toz ve gaz bulutlarý da bulunur. Bilim insanlarý evrende 100 milyar galaksi olduðunu tahmin etmektedirler. Bir galakside 100 milyardan fazla yýldýz olduðu
düþünüldüðünde evrenin ne kadar dev boyutlarda olduðu anlaþýlabilir.
Gök Ada Sýnýflarý
Galaksi kelimesi genelde zihnimizde sarmal kollardan
oluþan yýldýz topluluðu þeklinde belirir. Ancak farklý yapýlarda da gök adalar vardýr.
Bazý gök adalar normal dýþý özelliklere sahiptir. Bu gök
adalar etkileþimli ve aktif gök adalar olarak iki grupta
incelenir.
Gök adalar þekillerine göre üç gruba ayrýlýr. Bunlar;
sarmal, eliptik ve düzensiz gök adalardýr.
Etkileþimli gök adalar
Sarmal gök adalar: Merkeze doðru sarýlan iki ya
da daha fazla kola sahiptir. Merkezi þiþkin bir disk þeklindedir. Gök adanýn kollarýnda genç yýldýzlar, merkeze
doðru ise daha yaþlý yýldýzlar yer alýr. Sarmal gök adalar
merkezlerinin
büyüklüðüne
göre ve kollarýnýn özelliklerine
göre alt sýnýflara ayrýlýrlar. Büyük çekirdek ve
sýkýca sarýlmýþ
kollarý olan sarmal gök adalar Sa, orta büyüklükte çekirdek ve sýkýca
sarýlmýþ kollarý olan sarmal gök adalar Sb, küçük çekirdek ve gevþek sarýlmýþ kollarý olan sarmal gök adalar Sc, çok küçük çekirdek ve çok gevþek sarýlmýþ kollarý olan sarmal gök adalar Sd olarak isimlendirilir.
Komþu gök adalar ile etkileþim halindeki gök adalardýr.
Aktif gök adalar
Bu gök adalarýn merkezlerinden çok büyük miktarlarda enerji yayýldýðý tespit edilmiþtir. Tespit edilen gök
adalarýn yaklaþýk %10 u bu grup gök adalardýr.
Aktif gök adalar da kendi içinde üç grupta incelenir:
1. Radyo gök
adalar: Yaydýklarý enerji elektromanyetik tayfýn
radyo dalgalarý
bandýnda olmasý
nedeniyle bu isim
ile anýlýrlar. Genellikle eliptik þekildedirler. Normal bir gök adadan milyon kez daha fazla dalga boyunda yayarlar.
Sarmal gök adalar sarmal kollarýn baþlangýç þekline
göre eksenel simetrik ve çubuklu sarmal olarak da
iki gruba ayrýlýr.
Fizik
10
11.Sýnýf
Yýldýzlar
2. Seyfert gök adalarý: Sarmal þekilde olan bu
gök adalarýn çekirdekleri çok parlaktýr. Çekirdekten yayýlan ýþýma þiddeti tüm Samanyolu gök adasýnýn yaydýðý ýþýným enerjisi
kadardýr. Bu gök
adalardan gelen
ýþýðýn dalga boylarý
görünür ýþýk, morötesi, kýzýlötesi ve
X ýþýnlarý bandýndadýr. Gök ada çekirdeðinden yayýlan ýþýným çok þiddetli olmasýna raðmen ýþýným þiddeti çok kýsa süreli deðiþiklik göstermesi nedeniyle titreþim þeklinde bir gözlem gerçekleþir.
Seyfert gök adalarý ayný zamanda saniyede 10000 km
hýzla hareket eden gaz bulutlarýna sahiptir.
3. Yýldýzsýlar (kuarzlar): Uzayda gözlenebilen
en uzak, en yaþlý ve en parlak cisimlerdir. Ýlk tespit edildiklerinde yýldýz zannedilmiþler
daha
sonra aktif gök ada
olduklarý anlaþýlmýþtýr. Bu nedenle yýldýzsý adý verilmiþtir. Çok
uzak olmalarý nedeniyle haklarýnda yeterli bilgi edinilememektedir. Uzaklýklarý
nedeniyle gözlenen
gök cisimlerinden en büyük kýrmýzýya kayma yýldýzsýlara aittir.
Samanyolu Gök Adasýnýn
Özelikleri
Merkezi kabarýklýðýn yaklaþýk beþte biri kalýnlýðýndaki
disk görünümlü bölgede ise mavi renk hakimdir. Bu
durum bu bölgelerde genç yýldýzlarýn çokça olduðu
anlamýna gelir.
Güneþ ve etrafýndaki gezegenlerden oluþan Güneþ
sistemi, Samanyolu gök adasý içinde yer alýr. Çapý yaklaþýk 100 000 ýþýk yýlý olan Samanyolu gök adasýnda
yaklaþýk 100 milyar yýldýz olduðu hesaplanmaktadýr.
Samanyolu gök adasý üstten bir merkez etrafýna sarýlmýþ kollar, yandan bakýldýðýnda bir disk þeklindedir.
Güneþ sisteminin gök ada merkezine uzaklýðý 25.000
ýþýk yýlýdýr.
Gök adanýn %15’i toz ve gazlardan oluþur. Özelliklede
kollarda toz ve gaz oraný fazladýr ve bu nedenle bu
bölgelerde genç yýldýz sayýsý fazladýr. Samanyolu gök
adasýnda Güneþ’e benzeyen yýldýzlarýn sayýsý oldukça
azdýr.
Hale Samanyolu gök adasýnýn önemli bir unsurudur.
Merkezi kabarýk bölge ve disk yapýsýný kapsar. Ýç hale
ve dýþ hale olarak iki kýsýmda incelenir. Ýç hale görünürdür ve merkezi kabarýklýktan dýþa doðru 65 000 ýþýk yýlý uzaklýðý kapsayacak biçimdedir.
Güneþ sistemimizin gök ada merkezi etrafýndaki bir turunu 225 milyon yýlda tamamlar. Samanyolu gök adasýnýn kütlesi yaklaþýk olarak Güneþ kütlesinin 1 trilyon
katý olarak hesaplanmýþtýr. Güneþ sistemimizin gök
ada merkezi etrafýnda dolanma hýzý ise 220 km/s dir.
Bu hýz ses hýzýndan yaklaþýk olarak 650 kat daha büyük bir hýzdýr. Dünyamýz da Güneþ sistemi ile beraber
bu kadar büyük bir hýzla hareket etmektedir.
Ýç halenin bittiði yerden dýþ hale baþlar. Çok sýcak gaz
bulutlarý ve görünmez kara maddeden oluþur. Çapý
300 000 ýþýk yýlý kadardýr.
Samanyolu gök adasýnýn 15000 ýþýk yýlý kalýnlýðýndaki
merkez bölgesinde sarý - turuncu renkler hakimdir. Bu
durum merkezde geliþimini tamamlamýþ yaþlý yýldýzlar
olduðu anlamýna gelir.
11.Sýnýf
Samanyolu gök adasýnýn dýþ halesinin ötesinde Samanyolu gök adasýnýn da dahil olduðu yerel küme adý
verilen gök ada topluluðu bulunur. Yerel kümenin yaklaþýk 6 - 8 milyon ýþýk yýlý geniþliðinde bir alaný kapladýðý tahmin edilmektedir.
11
Fizik
Yýldýzlar
Yýldýzsýlarýn Özelikleri
Yýldýz ya da gök adalardan gelen ýþýk tayfý incelendiðinde gelen ýþýnýmlara ait tayf çizgilerinin kýrmýzý bölgeye doðru kaydýðý anlaþýldý. Doppler etkisinin bir sonucu olan bu olaya kýzýla kayma denir. Kýzýla kayma
olayýnda gelen fotonlar daha düþük frekanslara (enerjiye) ya da daha büyük frekanslara doðru kayar. Doppler etkisi hareketli cisimlerden gelen dalgalarýn frekanslarýndaki deðiþimi inceler. Bir yýldýzdan gelen ýþýðýn tayf çizgilerinin kýrmýzýya kaymasý frekansýnýn azalmasý ve ýþýðýn geldiði cismin bizden uzaklaþmasý anlamýna gelir. Bu durum büyük patlama teorisini destekleyen önemli bir bulgudur.
Yýldýzsýlarýn diðer bir adý da kuarz dýr. Yýldýzsýlar ilk keþfedildiklerinde yýldýz olduklarý zannedilmiþ ancak daha
sonra bu parlak cisimlerin gök ada olduklarý anlaþýlmýþtýr.
Yýldýzsýlar olaðan üstü parlak, çok büyük ve çok uzak
gök cisimleridir. Yýldýzsýlar aktif gök adalardýr. Yýldýzsýlarýn bazýlarý radyo gök ada özelliði gösterir. Bazýlarý da
hem seyfert hem de radyo gök ada özelliði gösterir ve
merkezlerinde güçlü ýþýma ile birlikte sýcak gaz çýkýþý
gözlenir.
Yýldýzsýlar ile ilgili yapýlan gözlem ve çekilen fotoðraflarda yeterli bilgiye ulaþýlamamaktadýr. Bunun nedeni
ise yýldýzsýlarýn çok uzak gök cisimleri olmalarýdýr. Yýldýzsýlarýn çok uzak olmalarý, onlardan gelen ýþýðýn
spektrumundaki kýrmýzýya kaymanýn diðer gök cisimlerine göre en büyük olmasý ile anlaþýlmýþtýr. Þimdiye
kadar tespit edilmiþ astronomik gök cisimlerinden kýrmýzýya kaymasý en büyük olanlar yýldýzsýlardýr. Kýrmýzýya kaymasý ölçülen bir yýldýzsýnýn bizden uzaklýðý yaklaþýk 10 milyar ýþýk yýlý olduðu tahmin edilmektedir. Bu
uzaklýktaki bir yýldýzsýnýn bu derece parlak görünebilmesi için parlaklýðýnýn Samanyolu gök adasýnýn parlaklýðýndan 1000 kat daha fazla olmasý gerektiði anlaþýlmýþtýr.
Doppler etkisi formülleri kullanýlarak ve gök cisminden
gelen ýþýðýn dalga boyu ölçülerek cismin bizden hangi
hýzla uzaklaþtýðý bulunabilir:
λg : Gelen ýþýðýn ölçülen dalga boyu
λ
vK : Iþýk kaynaðýnýn hýzý
Yýldýzsýlardan Daha Uzakta ve
Yaþlý Gök Cisimleri Var mýdýr?
z
: Spektral (tayfsal) kýzýla kayma miktarý ise;
λ g = λ (1+
Yýldýzsýlardan bize ulaþan ýþýðýn bu yolu kattettiði süreye dikkat edildiðinde yýldýzsýlarýn en yaþlý gök cisimleri olduðu söylenebilir.
z=
Doppler Olayý
vK
c
vK
Δλ
=
λ
c
) ve
dir.
Dalga boylarýndaki kaymadan yararlanýlarak gök cisminin Dünya’ya göre hýzý bulunabilir.
Hareketli bir ýþýk kaynaðý bizden uzaklaþýyorsa bu kaynaktan gelen ýþýðýn dalga boyunu daha büyük ölçeriz.
Kaynak bize yaklaþýyor ise dalga boyunu daha kýsa algýlarýz. 5. ünitede gördüðümüz gibi bu duruma Doppler etkisi denir.
Gözlenen cismin bakýþ doðrultusundaki hýzýna radyal
hýz denir.
Doppler etkisinde dalga boyu uzunluk ile, frekans ise
zaman ile ilgilidir. Ancak gözlenen cismin hýzý ýþýk hýzýna yaklaþýk deðerler aldýðýnda uzunluk ve zaman ile ilgili hesaplamalarda özel göreliliðin de göz önünde bulundurulmasý gerekir.
Yýldýzlarýn yapýsýnýn incelenmesinde kullandýðýmýz yegane nicelik olan ýþýk, onlardan bize ulaþýrken birçok
bilgiyi beraberinde taþýr.
Fizik
: Kaynaktan çýkan ýþýðýn dalga boyu
12
11.Sýnýf
Yýldýzlar
Evrenin Yaþý
Iþýk hýzýna yakýn bir vK hýzý ile hareket eden bir cismin
gözlenen frekansý fg ;
fg = f ⋅ γ (1 −
vK
c
Hubble yasasý bir gök adanýn bize olan uzaklýðýný hesaplamamýzý saðlar. Hubble yasasý ve bir gök adanýn
bizim gök adamýzdan uzaklaþma hýzý kullanýlarak evrenin yaklaþýk yaþý hesaplanabilir.
) ile hesaplanýr.
Gözlenen dalga boyu λg ;
λ g = λ ⋅ γ (1+
vK
c
Herhangi bir gök adanýn bize olan uzaklýðý d, bu uzaklýðý kat etme süresi T alýnýrsa gök adanýn bizden uzakd
laþma hýzý v =
olur.
T
d
Hubble yasasýnda (v = H ⋅ d) v yerine
yazalým:
T
d
1
olur.
= H⋅ d ⇒ T =
T
H
) ile hesaplanýr.
Evrenin Geniþlemesi ve Yaþý
Hubble Yasasý
Burada elde edilen T deðerine Hubble zamaný denir
ve TH ile gösterilir. Bu deðer çekim kuvvetinin etkisinin
ihmal edilmesiyle elde edilecek bir sonuçtur.
Bir gök ada bizden uzaklaþýyor ya da yaklaþýyorsa, bu
gök adadan gelen ýþýðýn spektrumunda doppler etkisi
gözlenir. 1911 yýlýnda bilim insanlarý yaptýklarý gözlemlerde hemen hemen tüm gök adalarýn spektrum çizgilerinde kýrmýzýya kayma tespit ettiler.
Ancak bilim insanlarý evren geniþledikçe çekim kuvvetinin etkisinin azalacaðý ve geniþlemenin de yavaþlayacaðýný düþünerek Hubble zamanýnýn olmasý gere2
kenden
kadar daha az olmasý gerektiðini hesapla3
dýlar. Buna göre evrenin yaþý yaklaþýk olarak
1920’li yýllarda bilim insanlarý Edwin Hubble ve Lundmark ise yaptýklarý araþtýrmalarda cisimler ne kadar
uzakta ise tayflarýndaki kýrmýzýya kaymalarýnýn da o kadar büyük olduðunu fark ettiler. Bu durum ayný zamanda bizden uzak olan cisimlerin bizden daha hýzlý uzaklaþtýðý sonucunu da ortaya çýkarýr.
TEVREN =
Gök adalarýn Dünya’dan uzaklaþma hýzlarý ile uzaklýklarý orantýlýdýr. Bu durum Hubble yasasý olarak adlandýrýlmýþtýr.
2
2
TH = H
3
3
dir.
Evrenin Boyutlarý
Evrende en çok bulunan element hidrojendir. Hayatýn
ve vücudumuzun yapý taþý olan demir, karbon, oksijen
gibi daha aðýr elementler yýldýzlarýn yaþam evreleri sýrasýnda gerçekleþen füzyon reaksiyonlarý ve kocayeni
patlamalarý sýrasýnda oluþmuþtur.
Gök adalarýn uzaklýk ve uzaklaþma hýzlarýnýn grafiði çizildiðinde aþaðýdaki grafik elde edilir. Bu grafiðin eðimi sabittir ve Hubble sabiti olarak bilinir.
Evrende en çok bulunan hidrojen elementinin 1 gramýnda yaklaþýk 1024 tane hidrojen atomu vardýr. Kütlesi 2 ⋅ 1033 gram olan Güneþ’in yapýsýnda 1057 atom,
100 milyar yýldýz bulunan Samanyolu gök adasýnda
1068 atom, milyarlarca gök adadan oluþan evrende ise
1078 atom olduðu hesaplanmaktadýr.
Kozmik Ardalan Iþýmasý
Günümüzde evrenin var oluþu ile ilgili en çok kabul
gören teori büyük patlama teorisidir. Gök cisimlerinden gelen ýþýðýn spektrumu incelendiðinde birçoðunda kýrmýzýya kayma tespit edildi. Bu, incelenen cisimlerin bizden ve birbirlerinden uzaklaþtýðý anlamýna gelir. Evren sürekli geniþlemektedir. Öyleyse bu geniþlemenin bir baþlangýcý olmalýdýr. Bu durum büyük patlama teorisini destekleyen önemli delillerden biridir.
Grafiðin eðimi uzaklaþma hýzý (v) nin uzaklýða (d) oranýna eþittir. Hubble sabiti H bu açýklamalara göre;
H=
v
d
olur.
Yapýlan ölçümler çok uzak mesafeleri ilgilendirmesi nedeniyle Hubble sabiti 50 km/s/Mps ile 100 km/s/Mps
arasýnda ölçülmüþtür. Hesaplamalarda ortalama olarak 70 km/s/Mps deðeri kullanýlýr.
11.Sýnýf
13
Fizik
Yýldýzlar
Büyük patlama teorisine göre patlamadan hemen
sonra evren 1 milyar kelvin den daha sýcaktý. Bu kadar
yüksek sýcaklýk sonucu nükleer reaksiyonlar meydana
geldi. Büyük patlamanýn ardýndan gök adalar oluþmuþtur. Evren geniþlemeye, ayný zamanda yoðunluðu
azalarak soðumaya baþladý. Bu süreç sýrasýnda evren
plazma haldeydi. Serbest haldeki elektronlar nedeniyle evren opak bir görünümde ve ýþýnýmýn yayýlmasýný
engelleyen bir yapýdaydý. Evrenin sýcaklýðý 3000 kelvine düþtüðünde atomlar oluþmaya baþladý. Atom çaðýnýn baþlamasýyla evren ýþýnýmlarýn yayýlabileceði saydam hale geldi. Bilim insanlarý madde ve enerjinin ayrýlma aný olan bu evrede bir ýþýným gerçekleþmesi gerektiðini düþündüler ve bu ýþýmaya kozmik ardalan
ýþýmasý adýný verdiler.
1. Evren sonsuza dek geliþmeye devam edecek.
2. Evrenin geniþlemesi yavaþlayacak bir limit deðerde duracak.
3. Evrenin geniþlemesi duracak ve geriye kendi üzerine merkeze doðru çöküþ baþlayacak.
Yýldýzlarýn yaþam evrelerinde kütleleri belirleyici olduðu gibi evrenin geleceði de kütlesine baðlý olarak geliþecektir. Eðer kütle miktarý yeterli deðilse kütle çekim
kuvveti zayýf kalacak ve geniþlemeyi durduramayarak
geniþleme sonsuza dek devam edecektir. Kütle miktarý kritik bir miktarda ise geniþleme yavaþlayacak ancak
hiçbir zaman durmayacaktýr. Eðer kütle miktarý kritik
bir deðerden fazla ise geniþleme duracak ve küçülme
baþlayacaktýr. Bu durumun sonunda ise büyük patlamanýn tersi olan büyük çöküþ gerçekleþecektir. Evrendeki tüm kütlenin tekrar bir noktaya doðru hareket etmesi ile sýcaklýk ve yoðunluk tekrar artacaktýr. Bu artýþ
sonunda evren son bulabilir ya da tekrar büyük bir
patlama gerçekleþebilir.
Optik teleskoplar ile uzayý gözlemlediðinizde yalnýzca
görünür ýþýk dalga boyundaki elektromanyetik dalgalarý gözlemleyebilirsiniz. Mikrodalgalar elektromanyetik spektrumun radyo dalgalarý sýnýfýndadýr. Uzayda
çok daha farklý dalga boylarýnda ýþýnýmlar vardýr.
1964 yýlýnda Arno Penzias ve Robert Wilson New York
yakýnlarýndaki Bell laboratuvarýnda mikrodalga yayýnlarý alabilen antenleri ile ilgili çalýþmalar yaparken bazý
cýzýrtýlar kaydettiler. Bu cýzýrtýlarý gideremediler ve sebini anlayamadýlar. Antenleri hangi yöne döndürseler
ayný parazitleri kaydettiler. Birþeyleri yanlýþ yaptýklarýný
düþünerek sorunu tartýþmaya açtýklarýnda bu parazitlerin büyük patlamadan arta kalan kozmik ýþýným olabileceði fikri ortaya çýktý. Eðer gerçekten büyük patlama var ise ondan geri kalan bir ýþýma olmalýydý.
Tüm bu açýklamalar astronomlarýn ortaya koyduðu bazý tahminlerden ibarettir.
Bu iki bilim insaný farkýnda olmadan büyük patlama ile
ilgili ilk ve çok önemli bir delil keþfetmiþlerdi. Bu keþifleri daha sonra onlara nobel ödülü kazandýrdý. Kozmik
ardalan ýþýným fotonlarý, evrenin 380.000 yaþýnda olduðu döneme ait atom çaðýndan doðrudan Dünya’ya
ulaþmaktadýr. Dolayýsý ile radyo teleskoplarý ile yakalanabilen ve incelenen bu fotonlar bize çok öncelerden
bilgiler getirmektedir.
rnek ... 1
Yýldýzlar ile ilgili olarak;
I. Etraflarýna ýþýk saçan plazma kürelerdir.
NASA’nýn Kozmik Iþýným Kaþifi (Cosmic Background
Explorer - COBE) uydusu 18 Kasým 1989 tarihinde Dünya yörüngesine fýrlatýlmýþ ve kýsa süre içinde evrenin
ilk evreleriyle ilgili evrendeki en eski ýþýk olan kozmik
ardalan ýþýmasýný kesin bir doðrulukla ölçmüþtür.
II. Oluþumlarý nebula içinde kütle çekim kuvveti ile
baþlar.
III. Yaydýklarý enerji çekirdeklerinde meydana gelen
füzyon reaksiyonlarý ile saðlanýr.
yargýlarýndan hangileri doðrudur?
Evrenin Geleceði
A) Yalnýz I
Evrenin nasýl oluþtuðu üzerinde uzun çalýþmalar yapan bilim insanlarý, evrenin þu andan sonra ne gibi bir
süreç geçireceði konusunda da kafa yormuþlardýr.
D) I ve II
C) Yalnýz III
E) I, II ve III
Çözüm
Yýldýzlarý gezegenlerden ayýran en önemli fark etraflarýna ýþýk saçmalarýdýr. Bunun için gerekli enerji, merkezlerinde meydana gelen füzyon reaksiyonlarýndan
elde edilir. Yýldýzlarýn yapýsýný oluþturan madde yüksek
sýcaklýk ve basýnç nedeniyle plazma haldedir. Yýldýzlar,
gaz ve toz bulutlarý içinde, kütle çekim kuvvetleri ile
oluþur. Bu açýklamalara göre verilen yargýlarýn üçü de
doðrudur.
Cevap E
Evrenin gelecekteki durumu ile ilgili olarak bilim insanlarýnýn farklý görüþleri vardýr. Evren þu an dahi geniþlemeye devam etmektedir. Ancak geniþleme sonsuza
dek devam edemeyebilir. Evrenin tüm kütlesi ayný zamanda geniþlemenin zýddýna merkeze doðru da bir
çekim oluþturmaktadýr. Geniþleme ve içe doðru olan
iki kuvvetin arasýndaki çekiþme üç muhtemel sonucu
doðuracaktýr.
Fizik
B) Yalnýz II
14
11.Sýnýf
Yýldýzlar
Çözüm
rnek ... 2
Anakol evresinden sonra tüm yýldýzlar kýzýl deve ya da
süper kýzýl deve dönüþür. Ancak kütlesi Güneþ kütlesi
kadar olan yýldýzlarýn son yaþam evresi beyaz cüce
olur. C seçeneðinde verilen bilgi bu nedenle yanlýþtýr.
Diðer verilen bilgiler doðrudur.
Çekirdeðin yeterli kütleye ulaþmasý ile yýldýz özelliði kazanan gök cisminin bundan sonra geçireceði
evreler yýldýzýn aþaðýda verilen hangi niceliðine göre gerçekleþir?
A) Sýcaklýk
B) Yoðunluk
D) Parlaklýk
Cevap C
C) Kütle
E) Yarýçap
Çözüm
rnek ... 5
Yýldýzlar oluþumlarýndan itibaren farklý yaþam evreleri
geçirir ve son durumlarý farklý þekilde gerçekleþir. Bazý
yýldýzlar kýzýl dev evresinden sonra beyaz cüceye dönüþürken bazýlarý ise süper kýzýl dev evresinden sonra
nötron yýldýzý ya da karadeliðe dönüþür. Yýldýzýn hangi
evreleri geçireceði ise yýldýzýn anakolda olduðu andaki kütlesine göre gerçekleþir.
Cevap C
I. Iþýk bir elektromanyetik dalgadýr.
II. Güneþ’ten yayýlan elektromanyetik dalgalar yalnýzca görünür dalga boyundadýr.
III. Güneþ’ten gözle görülemeyen elektromanyetik
dalgalar da yayýlýr.
IV. Elektromanyetik dalgalarýn boþlukta yayýlma hýzý
dalganýn frekansýna baðlýdýr.
rnek ... 3
yargýlarýndan hangileri doðrudur?
A) Yalnýz I
Paralaksý 0,05 açýsaniye olan bir yýldýzýn Güneþe
olan uzaklýðý kaç parsek tir?
A) 0,5
B) 1
C) 10
D) 20
D) I, II ve III
E) 40
E) II, III ve IV
Boþlukta da yayýlabilme özelliði ile ýþýk bir elektromanyetik dalgadýr. Elektromanyetik dalgalar boþlukta ýþýk
hýzýyla yayýlýr ve hýzlarý frekanslarýna baðlý deðildir.
Elektromanyetik dalgalar farklý dalga boylarýnda olabilir ve birçok dalga boylarýndaki elektromanyetik dalgalarý göremeyiz. Güneþ farklý dalga boylarýnda elektromanyetik dalgalar yayýnlar ve bunlardan bazýlarý gözle
görülemez.
1
ile hep
saplanýr.
d = 1 / 0,05
d = 20 parsek bulunur.
C) II ve III
Çözüm
Çözüm
Paralaks açýsý bilinen bir yýldýzýn uzaklýðý d =
B) I ve III
Cevap D
Bu açýklamalar ýþýðýnda verilen yargýlardan I ve III doðru diðerleri yanlýþtýr.
Cevap B
rnek ... 4
rnek ... 6
Güneþ ile ilgili olarak aþaðýdaki bilgilerden hangisi
Bir yýldýzýndan gelen ýþýðýn en þiddetli ýþýným yaptýðý dalga boyu 580 nm olduðuna göre bu yýldýzýn yüzey sýcaklýðý kaç K dir?
yanlýþtýr?
A) Güneþ enerjisini füzyon reaksiyonlarýndan saðlar.
A) 2 000
B) Güneþ’in bir sonraki evresi kýzýl dev olacaktýr.
B) 5 000
D) 15 000
C) Güneþ’in varlýðý kocayeni ile son bulacaktýr.
C) 10 000
E) 25 000
Çözüm
D) Füzyon reaksiyonlarý Güneþ’in merkezinde mey-
Wien kanununa göre;
dana gelir.
T = 2,9.106 / λ dir ve λ = 580 nm veriliyor. Buna göre;
E) Güneþ’in Dünya’daki tüm canlýlar üzerinde olumlu
ya da olumsuz birçok etkileri vardýr.
T = 2,9.106 / 580 = 5 000 K bulunur.
Cevap B
11.Sýnýf
15
Fizik
Yýldýzlar
rnek ... 7
rnek ... 9
Yüzey sýcaklýðý 9 500 K, yarýçapý 7,8 ⋅ 108 m olan yýldýzýn ýþýma gücü kaç watt týr?
Dünya’ya uzaklýðý ò10 parsek, görünür parlaklýðý
2,5 kadir olan yýldýzýn salt parlaklýðý kaç kadir dir?
(σ = 5,67·10–8 W/m2·K4, π = 3,14)
EEE
A) 0,22 ⋅ 1027
A) 1
B) 1,42 ⋅ 1027
D) 2,12 ⋅ 1027
C) 1,82 ⋅ 1027
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
Çözüm
E) 3,52 ⋅ 1027
d = ò10 pc m = 2,5 kadir veriliyor.
⎛ d ⎞
m = M + 5log ⎜
⎟ ya da
⎝ 10 ⎠
Çözüm
Bir yýldýzýn ýþýným gücü;
d = 10(m – M + 5)/5 baðýntýsý kullanýlarak M bulunabilir.
L = 4πR2σT4 ile hesaplanýr. Verilenler;
101/2 = 10(m – M + 5)/5 ise
T = 9 500 K, R = 7,8 ⋅ 108 m ve σ = 5,67 ⋅ 10–8 W/m2 ⋅ K4
formülde yerlerine yerleþtirilerek yýldýzýn ýþýným gücü
hesaplanýr. Buna göre;
(m – M + 5)/5 = 1/2
Cevap E
M = 5 kadir bulunur.
T = 4 . 3,14 (7,8 x 108)2.5,67·10–8 (9 500)4
rnek ... 10
T = 3,52.1027 watt K bulunur.
Þekildeki H - R diyagramýna göre bir yýldýz ömrünün en uzun kýsmýný hangi
bölgede geçirir?
Cevap E
K
L
P
N
M
H - R diyagramý
A) K
B) L
C) M
D) N
E) P
Çözüm
rnek ... 8
Yýldýzlar ömürlerinin % 90 gibi uzun bir dönemini anakol yýldýzý olarak geçirir. H - R diyagramýnda anakol yýldýzlarý L bölgesinde dizilir.
Cevap B
Yýldýzlarýn tayfsal sýnýflanmasý ile ilgili olarak;
I. O ve B tipi yýldýzlar çok sýcak ve mavidir.
II. Sýcaklýðý en az olan ve kýrmýzý olan yýldýzlar M tipidir.
III. Güneþ G tipi bir yýldýzdýr.
rnek ... 11
yargýlarýndan hangileri doðrudur?
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve II
C) Yalnýz III
Bir yýldýzýn ömrünün sonunda hangi evrede olacaðý yýldýzýn kütlesine göre geliþir.
E) I, II ve III
Buna göre aþaðýdakilerden hangisi bir yýldýzýn en
son evrlerinden biri deðildir?
Çözüm
Tayfsal sýnýflama yýldýzlardan gelen ýþýðýn tayf özellikleri incelenerek belirlenen ve yýldýzýn yüzey rengi ile sýcaklýðý hakkýnda bilgi veren bir sýnýflamadýr.
A) Karadelik
D) Siyah cüce
C) Beyaz cüce
E) Kýzýl dev
Çözüm
O B A F G K M harfleri ile yapýlan sýralý sýnýflamada en
sýcak yýldýzlar O sýnýfýndan baþlar ve sýcaklýðý en az
olan yýldýzlar M sýnýfý olur. En sýcak yýldýzlar mavi ve sýrasýyla sýcaklýk azaldýkça görünen renk beyaz, sarý, turuncu ve kýrmýzý olur. Buna göre yukarýdaki yargýlardan
üçü de doðrudur.
Yýldýzlarýn yaþam süreçlerinin son evreleri kütlelerine
göre farklýlýk gözterir. Bunlar; karadelik, nötron yýldýzý,
beyaz cüce ya da siyah cüce olabilir. Ancak kýzýl dev
aþamasý yýldýzlarýn yaþam süreçlerinde bir ara evredir.
Yýldýzlarýn yaþamlarýnýn son evresi deðildir.
Cevap E
Fizik
B) Nötron yýldýzý
Cevap E
16
11.Sýnýf
Yýldýzlar
rnek ... 12
rnek ... 14
Samanyolu gök adasý ile ilgili olarak aþaðýdaki bilgilerden hangisi yanlýþtýr?
Kýzýla kaymasý 0,07 olan bir gök adanýn uzaklýðý
kaç Mpc tir? (H = 70 km/s/Mpc; c = 3 ⋅ 105 km/s)
A) Sarmal bir gök adadýr.
A) 150
B) Yeni yýldýz oluþumu sona ermiþtir.
Çözüm
C) Yapýsýnda çiftli yýldýzlar vardýr.
B) 300
C) 450
D) 600
E) 750
Önce kýzýla kaymasý verilen gök adanýn uzaklaþma hýzýný hesaplayalým:
D) 1 trilyon Güneþ kütlesi kütleye sahiptir.
E) Yaþlý yýldýzlar merkezinde genç yýldýzlar kollarda
yer alýr
v = z ⋅ c = 0,07 ⋅ 3 ⋅ 105 = 0,21 ⋅ 105 km/s
Hubble yasasýný kullanarak gök adanýn uzaklýðýný hesaplayabiliz.
Çözüm
Sarmal bir gök ada olan Samanyolu gök adasýnýn kütlesi 1 trilyon Güneþ kütlesi olduðu tahmin edilmektedir. Çift yýldýzlarýn çokça bulunduðu Samanyolu gök
adasýnýn kollarýnda genç yýldýzlar merkezinde yaþlý yýldýzlar bulunur ve kollarda yýldýz oluþumlarý devam etmektedir. Bu nedenle B seçeneðinde verilen bilgi yanlýþtýr.
d=
v 0,21⋅ 0 5
=
= 300 Mpc bulunur.
H
70
Cevap B
Cevap B
rnek ... 15
Uzak yýldýz ve gök adalarýn hýz ve uzaklýklarýnýn tespit
edilmesi oldukça zordur. Bu nedenle ölçümlerde
yapýlan hatalar hesap edilerek Hubble sabitinin 50 ile
100 km/s/Mpc olduðu kabul edlir.
rnek ... 13
Laboratuvar þartlarýnda hidrojen gazýna ait bir tayf çizgisi 650 nm dalga boyunda gözleniyor. Bir gök adadan gelen ýþýkta ayný tayf çizgisi 660 nm dalga boyunda gözleniyor.
Buna göre, Hubble sabiti 75 km/s/Mps alýndýðýnda
evrenin yaþý kaç milyar yýl bulunur?
Buna göre gök adanýn uzaklaþma hýzý nedir?
Çözüm
A) 6,2
(c = 3 ⋅ 105 km/s)
A) 3512
B) 4120
D) 5421
Tevren =
C) 4615
E) 8298
H = 75
Çözüm
C) 8,7
D) 9,2
E) 11,3
2
ile hesaplanabilir.
3H
km / s
km / s
= 75 6
Mpc
10 ⋅ 3,09 ⋅ 1013 km
H = 75 ⋅ 3,23 ⋅ 10 −20 s −1
Gözlenen dalga boyu λg 660 nm durgun haldeki dal-
H = 2,427 ⋅ 10 −18
ga boyu 650 nm veriliyor.
λg = λ (1 +
B) 7,1
Tevren =
v
) formülüne göre,
c
2
2
=
= 2,74 ⋅ 10 17 saniye
3H 3 ⋅ (2,427 ⋅ 0 −18 )
1 yýl = 31,56 ⋅ 106 saniyedir. Buna göre,
660 = 650 (1+
v
)
3000
v ≅ 4615 km/s bulunur.
11.Sýnýf
Tevren =
Cevap C
olur.
17
2,74 ⋅ 1017
31,56 ⋅ 10 6
= 8,7 ⋅ 10 9 = 8,7 milyar
Cevap C
Fizik
Test
Yýldýzlar
4.
1.
Sýcaklýk
Beyaz
8000 - 15000 °C
Kýrmýzý
Yukarýda verilen eþleþtirme doðru olarak yapýlýrsa aþaðýdakilerden hangisi gibi olur?
III. Gök ada
verilenlerden hangileri
vardýr?
A) Yalnýz I
AAA
A)
B) Yalnýz II
D) I ve III
B)
C)
C) I ve II
E) Yalnýz III
D)
2.
Gözlem koþullarýnýn uygun olduðu bir gecede,
karanlýk bir ortamda yýldýzlara çýplak gözle ya da
teleskopla dikkatli olarak
bakýldýðýnda, her yýldýz
farklý renkte görülür.
5.
A) Kütle
B) Hacim
D) Kütle çekimi
E)
Toz ve gaz bulutlarýnýn yýldýz oluþumunu saðlayacak
ilk çekirdeðin yoðunlaþmasýný saðlayan etki,
I. Basýnç
Buna göre, bunun nedeni aþaðýdakilerden hangisidir?
CCC
Mavi
15000 - 25000 °C
II. Gaz bulutu
CCC
3000 °C
Nebulalarýn yapýsýnda,
I. Toz bulutu
Renk
II. Kütle çekim kuvveti
III. Sýcaklýk
C) Sýcaklýk
verilenlerden hangileridir?
E) Basýnç
BBB
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve II
3.
Yýldýzlardan
gelen ýþýmanýn
tayflarýna göre,
yýldýzýn;
6.
I. Sýcaklýk
III. Iþýným gücü
IV. Kütle
IV. Sýcaklýk
V. Kimyasal yapý
V. Spektrum çizgileri
niceliklerinden kaç tanesine ait bilgiye ulaþýlabilir?
Fizik
Yýldýzlara ait ölçülebilen
ve gözlenebilen temel
nicelikler arasýnda yýldýzlarýn,
II. Parlaklýk
III. Renk
A) Bir
E) II ve III
I. Uzaklýk
II. Parlaklýk
DDD
C) Yalnýz III
B) Ýki
C) Üç
D) Dört
verilenlerden kaç tanesi vardýr?
AAA
E) Beþ
18
A) Beþ
B) Dört
C) Üç
D) Ýki
E) Bir
11.Sýnýf
Test
7.
Yýldýzlar
9.
Gözlemciden d kadar uzakta bulunan ve ýþýným
gücü L olan bir yýldýzýn salt parlaklýðý M dir.
Astronomide kullanýlan bazý büyüklükler ve bunlara ait birimler aþaðýda verilmiþtir.
Buna göre,
Açýsaniye
Uzaklýk
M
Salt parlaklýk
M
Parsek
Iraklýk açýsý
Kadir
Yukarýda verilenler doðru olarak eþleþtirildiðinde aþaðýdakilerden hangisi elde edilir?
BBB
L
d
I
A)
II
I, II ve III te verilen grafiklerden hangileri doðru çizilmiþtir?
B)
C)
M
D)
E)
1/d
DDD
III
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve II
C) Yalnýz III
E) II ve III
10.
Sabit v hýzýyla uzaklaþan
bir yýldýzýn hýzýnýn uzaklýða baðlý deðiþim grafiði
þekildeki gibidir.
Uzaklaþma
hýzý
Buna göre, grafiðin
eðimi aþaðýdakilerden
hangisini verir?
BBB
Uzaklýk
q
A) c, ýþýk hýzý
B) H, Hubble sabiti
C) M, salt parlaklýk
D) L, ýþýným gücü
E) p, ýraklýk açýsý
8.
( ) • Yýldýz çekirdeði ýþýk saçan bir gaz küresi
þekline gelinceye kadar kütle çekim kuvvetlerinin etkisiyle büzülür.
11.
( ) • Büzülme sýrasýnda potansiyel enerjinin bir
kýsmý, oluþmakta olan yýldýzý ýsýtýr. Bir kýsmý
da ýþýným enerjisi þekline geçer.
( ) • Büzülen yýldýzýn sýcaklýðý arttýðý için, merkezdeki kütle içinde, nükleer reaksiyonlar baþlar. Hidrojen helyuma dönüþür.
Yukarýda verilen paragrafýn bilimsel olarak doðru
olabilmesi için aþaðýda verilenler kullanýlacaktýr.
( ) • Nükleer reaksiyonlar ile yýldýzýn merkezi ýsýnarak iç basýncý artar.
Buna göre, hangisinde verilen nicelik boþta
kalýr?
Yukarýda verilenler doðru (D), yanlýþ (Y) olarak iþaretlenirse sýrasýyla aþaðýdakilerden
hangisi elde edilir?
CCC
A) Y, Y, D, D
B) D, D, Y, Y
D) Y, Y, Y, Y
11.Sýnýf
Gök cisimlerinin uzaklýðýnýn tayininde .................
adý verilen açýdan yararlanýlýr. Bir yýldýzýn paralaksý, yýldýzdan ................. uzaklýðýný gören açýya
denir. Paralaksý 1 açýsaniyesine eþit olan yýldýzýn
uzaklýðýna ................. denir. Iþýðýn bir yýlda aldýðý
yolda diðer astronomi birimi olup ................. olarak bilinir.
AAA
C) D, D, D, D
A) Radyo dalgalarý
B) Yer - Güneþ
C) 1 parsek
D) Iþýk yýlý
E) Paralaks
E) D, D, D, Y
19
Fizik
Test
Yýldýzlar
12.
I. Kýrmýzý
15.
II. Turuncu
III. Sarý
Gazlarýn çekim alaný ile bir araya gelen, kendiliðinden ýsý ve ýþýk yayan cisim aþaðýdakilerden hangisidir?
AAA
IV. Beyaz
A)
V. Mavi
B)
Yukarýda verilenlerden kaç tanesi yýldýz renklerindedir?
EEE
A) Bir
B) Ýki
C) Üç
D) Dört
E) Beþ
Yýldýz
Gezegen
C)
D)
Asteroid
Kuyruklu yýldýz
E)
13.
1 parsek = 3,09 . 1013 km dir.
Cemil
3,26 ýþýk yýlý = 1 parsek
Ýhsan
Uydu
Paralaksý 1 açýsaniyesine eþit olan yýldýzýn
uzaklýðý 1 parsektir.
Kemal
Siyah cüce yýldýzýn son hâlidir.
16.
Hasan
Dört öðrenci, yýldýzlar ile ilgili öðrendikleri bilgileri birbiriyle paylaþýyor.
AAA
Iraklýk açýsý 0,125 açý saniye olan bir yýldýzýn
uzaklýðý kaç parsek tir?
A) 8
B) 25
C) 80
D) 125
E) 250
Öðrencilerin söylediklerine göre, aþaðýdakilerden hangisi doðrudur?
DDD
17.
A) Yalnýz Cemilin söylediði yanlýþtýr.
B) Yalnýz Ýhsan ile Kemalin söylediði doðrudur.
EEE
C) Yaldýz Hasan’ýn söylediði yanlýþtýr.
–1 kadirden bir yýldýz +4 kadirden bir yýldýza
göre, kaç derece daha parlaktýr?
A) 2,5
B) 25
C) 50
D) 75
E) 100
D) Dördünün söylediði de doðrudur.
E) Dördünün söylediði de yanlýþtýr.
18.
DDD
14.
AAA
Uzaklýðý 100 pc, görünen parlaklýðý 8,7 kadir
olan bir yýldýzýn salt parlaklýðý nedir?
A) +8,7
B) +5,7
D) +3,7
C) –3,7
E) +13,7
Aþaðýdaki bilgilerden
hangisi doðrudur?
A) Milyonlarca yýldýzýn bir
araya gelmesi sonucu
galaksi adý verilen yýldýz topluluklarý oluþur.
19.
II. Kütle
III. Sýcaklýk
B) Galaksilerin
içinde
bulunan gaz ve toza asteroid denir.
IV. Yarýçap
Yukarýda verilenlerin hangileri yýldýzlarý birbirinden ayýrt
etmek için kullanýlabilir?
C) Gök cisimlerinin uzaklýðýnýn tayininde parsek
adý verilen açýdan yararlanýlýr.
D) 1 parsek bir ýþýk yýlýna eþittir.
EEE
E) Yýldýzlar sýcaklýklarýna baðlý olarak yalnýz sarý
renkte ýþýk yayarlar.
Fizik
I. Uzaklýk
A) I ve II
B) II ve III
D) I, II ve IV
20
C) III ve IV
E) I, II, III ve IV
11. Sýnýf
Test
20.
Yýldýzlar
Gökadalar,
24.
Mutlak
parlaklýk
(kadir)
I. Yýldýzlar
II. Yýldýzlar arasý gaz ve
tozlar
EEE
I
–5
III. Yýldýzlar arasý plazma
II
0
verilenlerin hangilerinden oluþur?
III
0 ile 6
IV
6 ile 15
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve III
C) I ve II
Üst dev
Dev
Cüce
Beyaz
cüce
Yukarýdaki tabloda mutlak parlaklýklarý verilen I,
II, III ve IV nolu yýldýzlarýn sýnýflandýrýlmasý gösterilmiþtir.
E) I, II ve III
Buna göre, hangileri yanlýþ olarak sýnýflandýrýlmýþtýr?
BBB
21.
Yýldýzsýlar için,
A) I ile II
B) III ile IV
D) I ile IV
I. Bir ýþýma kaynaðýdýr.
C) II ile III
E) II ile IV
II. Evrende gözlenebilen en uzak ve yaþlý gök
cisimleridir.
III. Bize ulaþan ýþýðýnýn tayf çizgileri kýrmýzýya
doðru koyar.
25.
verilenlerden hangileri doðrudur?
AAA
A) I, II ve III
B) II ve III
D) Yalnýz III
C) I ve II
E) Yalnýz I
Yýldýz tayflarýna göre,
I. Helyum
22.
Süpernova
sonucunda,
II. Hidrojen
(kocayeni)
III. Sodyum
IV. Magnezyum
I. Beyaz cüce
V. Demir
II. Nötron yýldýzý
verilenlerden kaç tanesinin varlýðý tespit edilmiþtir?
III. Kara delik
verilenlerden hangileri
oluþur?
EEE
A) Yalnýz I
AAA
B) Yalnýz II
D) I ve III
A) Beþ
B) Dört
C) Üç
D) Ýki
E) Bir
C) Yalnýz III
E) II ve III
26.
23.
Yýldýz tayflarýnýn birbirinden farklý olmasý yýldýzlarýn,
I. Yapýsýný oluþturan maddelerin oranlarýnýn
farklý olmasý
Eliptik
gök ada
Sarmal
gök ada
Düzensiz
gök ada
I
II
III
II. Yapýsýndaki madde miktarlarýnýn deðiþik olmasý
III. Uzaklýklarýnýn farklý olmasý
Yukarýda verilenlerden hangileri bir gök ada
çeþididir?
EEE
A) Yalnýz I
D) I ve II
11. Sýnýf
B) Yalnýz II
verilenlerden hangileri ile ilgilidir?
CCC
C) Yalnýz III
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve III
E) I, II ve III
21
C) I, II ve III
E) Yalnýz III
Fizik
Test
Yýldýzlar
27.
Kuazarlarla ilgili olarak,
30.
I. Evrende gözlemlenebilen en uzak nesnelerdir.
II. Çok büyük enerji yayarlar. Bir kuazarýn
yaydýðý enerji Güneþ
enerjisinden 100 trilyon defa daha fazladýr.
III. Kütleleri Güneþ’in kütlesinden küçüktür.
verilenlerden hangileri doðrudur?
CCC
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve III
Hidrostatik denge,
yýldýzýn her bir katmanýndaki çekim ve
basýncýn dengede
olmasýdýr. Bir yýldýzý
çökmekten ya da
geniþlemekten korur, dengede tutar.
Bu denge bir yýldýzýn
yaþýna baðlýdýr. Böylece yýldýzýn boyutu küçülebilir ya da büyüyebilir.
Yukarýda verilen paragrafa bir baþlýk koymak
istenirse aþaðýdakilerden hangisi en uygun
olur?
C) I ve II
E) II ve III
CCC
A) Yýldýzlarýn yaþý
B) Yýldýzlarýn sýcaklýðý
C) Yýldýzlarýn yaþam dengesi
D) Yýldýzlarýn parlaklýðý
E) Yýldýzlarýn yapýsý
28
Yýldýzlar arasý bulutun
çekimsel büzülmesi
Ölümü
Anakolda kararlý kalmasý
Orta yaþam evresi
Doðum
Karadelik
Yýldýzlarla ilgili verilen bilgiler doðru olarak
aþaðýdakilerden hangisi gibi eþleþtirilebilir?
31.
DDD
A)
B)
C)
Ejnar
Hertzsprung
D)
E)
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve III
Bir yýldýz doðduktan sonra çevresindeki gaz ve
tozu ýsýtmaya baþlar. Bunun neticesinde gaz ve
toz dýþarýya doðru itilir. Bundan hemen önce yýldýz, radyo ve kýzýlötesi bölgede görülebilir hâldedir.
32.
Buna göre, bu yýldýz için aþaðýdakilerden hangisi doðrudur?
BBB
C) I ve II
E) Yalnýz III
I. Görünür parlaklýk, bir yýldýzýn gökyüzünde
görünen parlaklýðýdýr.
II. Mutlak parlaklýk, yýldýzýn 10 pc uzaklýðýndaki
görünür parlaklýðýdýr.
A) Bu yýldýz yeni doðmuþtur.
III. Görünür parlaklýk birimi olarak kadir kullanýlýr.
B) Bu yýldýz görünür hale gelmiþtir.
Yukarýda verilenlerden hangileri doðrudur?
C) Bu yýldýz ölmektedir.
EEE
D) Bu yýldýz enerji üretmektedir.
E) Bu yýldýz enerji soðurmaktadýr.
Fizik
Hipparchos
Yukarýda verilenlerden hangileri yýldýzlarýn ýþýným gücü ile ilgili çalýþmalar yapmýþtýr?
CCC
29.
Henry Norris
Russell
A) Yalnýz I
D) I ve III
22
B) Yalnýz II
C) I ve II
E) I, II ve III
11. Sýnýf
Test
33.
Yýldýzlar
36.
Güneþe benzeyen bir X yýldýzýnýn gözlenen akýsý
2,4.10–10
w/m2
dir.
I. Gezegenimsi bulutsu
Güneþ’in, Dünyadaki akýsý 1000 W/m2 olduðuna göre, X yýldýzý bizden kaç parsek (pc) uzaktadýr?
II. Parlak bulutsu
III. Karanlýk bulutsu
(Güneþ ile Dünya arasý uzaklýk 1,5 ⋅ 1011 m alýnýz.)
CCC
A) 4
B) 8
C) 10
D) 12
Evrende büyük ve düzgün olmayan gaz kütleleri görünümündeki bulutsular,
verilen gruplardan hangilerine ayrýlýr?
E) 20
EEE
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve III
34.
I. Bir bot, dalgalara
doðru hareket ediyorsa, dalga tepeleri botun altýna
hareketsizkenki
durumuna göre
daha hýzlý çarpar.
37.
Hertzsprung - Russell diyagramýna göre,
II. Yýldýzlarýn çoðu anakolda yer alýr.
III. Belirli bir tayf türü için, buna karþýlýk birden
fazla ýþýným sýnýfý karþýlýk gelir.
III. Durmakta olan bir bota doðru gelen dalgalarýn dalga tepesi botun altýna botun dalgalara
doðru hareket etmesindeki durumdan daha
yavaþ çarpar.
IV. Anakol üzerinde K ve M yýldýz türleri bulunur.
V. Anakolda çok sayýda O ve B türü yýldýzlar bulunur.
verilenlerden hangisi yanlýþtýr?
Yukarýda verilenler bir yýldýz tayfý için model
kabul edilirse, yýldýz için aþaðýdakilerden hangisi elde edilir?
I
II
III
A) Maviye
kayma
Kýrmýzýya
kayma
Normal
tayf
B) Kýrmýzýya
kayma
Maviye
kayma
Normal
tayf
C) Maviye
kayma
Normal
tayf
Kýrmýzýya
kayma
D) Kýrmýzýya
kayma
Normal
tayf
Maviye
kayma
E) Normal
tayf
Maviye
kayma
Kýrmýzýya
kayma
EEE
A) I
B) II
C) III
38.
D
Y
Dünya
Samanyolu
Y
Çoban
yýldýzý
Y
Ay
Yukarýdaki etkinlikte giriþten baþlanýlarak verilen
bilgilerin doðru (D), yanlýþ (Y) olduðuna karar verilerek ilerleniyor.
III. Yýldýzlarýn ýþýným güçlerinin hesaplanmasýný
saðlarlar.
verilenlerden hangileri bulunur?
11. Sýnýf
D
D
II. Yakýn yýldýzlar, evrendeki diðer cisimlerin
uzaklýklarýný hesaplamak için basamak teþkil
ederler.
D) I ve III
1 pc = 3,26 ýþýk
yýlýdýr.
Yakýn bir yýldýz gökyüzünde uzak yýldýzlara göre konumunu
deðiþtirir.
I. Evrendeki uzaklýklarýn bilinmesi açýsýndan bir
anahtar olmasýdýr.
B) Yalnýz II
Y
Daha uzak yýldýzlara
gidildikçe paralaks
deðerleri küçülür.
Paralaks yöntemi ile bulunan uzaklýklarýn
önemleri arasýnda,
A) Yalnýz I
E) V
Paralaks, açý saniyesi olarak
ölçülür.
Güneþ
EEE
D) IV
GÝRÝÞ
D
35.
E) I, II ve III
I. Anakol, devler, süperdevler ve diðerleri gibi
farklý bölgeler mevcuttur.
II. Bot, dalgalardan uzaklaþacak biçimde hareket ederse, dalga tepeleri bot’un hareketsizkenki durumuna göre daha yavaþ çarpar.
AAA
C) I ve II
Buna göre, hangi çýkýþa ulaþýlýr?
AAA
C) I ve II
E) I, II ve III
A) Güneþ
D) Samanyolu
23
B) Dünya
C) Ay
E) Çoban yýldýzý
Fizik
Test
Yýldýzlar
39.
42.
Bir yýldýzýn tayf türü ya da sýnýfý biliniyorsa,
II. Kýsa dalga boyunda ýþýma gözlemlenir.
I. Sýcaklýk
III. Tayf çizgileri maviye doðru kayar.
II. Iþýným gücü
III. Uzaklýk
Yukarýda verilen özellikler aþaðýdakilerden
hangisine ait olabilir?
niceliklerinden hangileri hakkýnda bilgi sahibi
olunabilir?
AAA
A) Yalnýz I
I. Tayfsal çizgiler yüksek frekansa doðru kayar.
B) Yalnýz II
D) I ve II
AAA
A) Yýldýz gözlemciye yaklaþmaktadýr.
B) Yýldýz gözlemciden uzaklaþmaktadýr.
C) Yalnýz III
C) Yýldýz hareketsizdir.
E) II ve III
D) Yýldýzýn sýcaklýðý azalmaktadýr.
E) Yýldýzýn ömrü sona ermektedir.
40.
Doppler etkisi ile ilgili olarak,
I. Sadece bakýþ doðrultusu yönündeki hareketlerde etkili olan bir olaydýr.
43.
I. Tayf çizgileri düþük frekansa doðru kayar.
II. Baðýl olarak hareket eden bir cisimden gelen
ýþýðýn deðiþmesi doppler etkisidir.
II. Tayf çizgileri uzun dalga boylu olur.
III. Tayf çizgileri maviden kýrmýzýya doðru kayar.
III. Ses dalgalarýnýn frekansýnýn gözlemciye yaklaþmasýyla artmasý, gözlemciden uzaklaþmasýyla azalmasý bir doppler etkisidir.
verilenlerden hangileri yanlýþtýr?
EEE
verilenlerden hangileri doðrudur?
EEE
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve III
B) Yalnýz II
D) I ve II
C) Yalnýz III
E) I, II ve III
E) I, II ve III
Kaynak
Iþýk tayfý
Mavi
Gözlemciden uzaklaþmakta olan bir X yýldýzýnýn,
Balmer çizgilerinden Hα çizgisi 6565 Å olarak ölçülmüþtür.
Kýrmýzý
Hα çizgisinin duraðan dalga boyu 6563 Å ol-
Hareketsiz
yýldýz
Mavi
duðuna göre, X yýldýzýnýn dikine hýzý yaklaþýk
kaç km/s dir? (c = 3 ⋅ 105 km/s)
Kýrmýzý
EEE
Yaklaþan
yýldýz
Mavi
45.
Yukarýdaki etkinlikte bir yýldýzýn, hareketsizken,
yaklaþmakta iken ve uzaklaþmakta ikenki durumlarýna ait ýþýk tayflarý eþleþtirilecektir.
B) 51
C) 71
D) 81
E) 91
Yaklaþmakta ya da uzaklaþmakta olan yýldýzlar
için, dalga boyundaki deðiþim hýzla orantýlýdýr.
Bu iliþki, v r =
Δλ
⋅ c baðýntsý ile hesaplanýr.
λ0
Bu baðýntýya göre,
Buna göre, doðru eþleþtirme aþaðýdakilerden
hangisidir?
I. vr, pozitif ise, yýldýz uzaklaþmaktadýr.
CCC
B)
A) 42
Kýrmýzý
Uzaklaþan
yýldýz
A)
A) Yalnýz I
C) I ve II
44.
41.
Gözlemciye yaklaþan bir yýldýz ile ilgili olarak,
II. vr, negatif ise, yýldýz yaklaþmaktadýr.
C)
III. vr, pozitif ise, yýldýzdan gelen tayf büyük dalga boyuna kaymaktadýr.
verilenlerden hangileri doðrudur? (vr : dikine
D)
hýz, λ0 : duragan iken dalga boyu; c : ýþýk hýzýdýr.)
E)
EEE
A) Yalnýz I
D) I ve II
Fizik
24
B) Yalnýz II
C) Yalnýz III
E) I, II ve III
11. Sýnýf
Test
46.
Yýldýzlar
50.
I. Uzak cisimlerin hareketini ölçmenin tek yolu
olmasý
II. Evrenin geniþlemesinin bir delili olmasý
III. Yýldýzlarýn ýþýným gücünü ölçmede yardýmcý
olmasý
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve II
vr
yýldýz
Yukarýda verilenlerden hangileri doppler etkisinin önemi arasýnda yer almaz?
CCC
vz
v
Güneþ
C) Yalnýz III
Güneþten uzaklaþmakta olan bir yýldýzýn hýz vek-
E) II ve III
törleri, Ávr, Ávz ve Áv þekilde gösterilmiþtir.
Buna göre,
47.
I. vr < v dir.
( ) • Iþýným gücü bir cisimden birim zamanda
yayýlan toplam enerjidir. Birimi watt týr.
II. vz < v dir.
( ) • Aký, toplam enerjinin yüzeyden akma ölçüsüdür. Birimi watt/metre2 dir.
III. vr = vz dir.
yargýlarýndan hangileri kesinlikle doðrudur?
( ) • Bir cismin gözlenen akýsý yani görünür parlaklýðý o cisimden alýnan güçtür. Cismin
uzaklýðýna baðlýdýr. Birimi watt/metre2 dir.
(vr : dik hýz; vz : teðetsel hýz; v : gerçek hýz)
DDD
Yukarýda verilenler doðru (D), yanlýþ (Y) olarak iþaretlenirse, sýrasýyla aþaðýdakilerden
hangisi elde edilir?
BBB
A) Y, Y, Y
B) D, D, D
D) Y, D, Y
48.
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) I ve II
51.
C) Y, Y, D
C) Yalnýz III
E) II ve III
100 watt gücündeki bir lamba % 5 oranýndaki
gücünü ýþýða dönüþtürüyorsa,
E) D, Y, D
Toplam çýkan güç her zaman
100 watt týr.
Cemil
Iþýným yayan bir cisim r yarýçaplý kürenin merkezindedir.
Görünen parlaklýðý bu lambadan ne
kadar uzakta bulunduðumuza baðlýdýr.
Cismin ýþýným gücü L ve görünür parlaklýðý m
olduðuna göre, r yi veren baðýntý aþaðýdakilerden hangisidir?
Cemal
Eðer bulunduðunuz yerden iki kat
daha uzaða giderseniz lambadan
gelen aký 4 kat azalacaktýr.
BBB
A)
L ⋅m
4π
B)
D)
4π . ⋅ m
L
L
4π ⋅ m
C)
E)
m
4π ⋅ L
Kemal
üç öðrencinin söyledikleri ile ilgili olarak aþaðýdakilerden hangisi doðrudur?
4π ⋅ L
m
DDD
A) Yalnýz Cemilinki doðrudur.
B) Yalnýz Cemalinki yanlýþtýr.
49.
C) Yalnýz Kemalinki doðrudur.
I. Kadir
D) Üçününki de doðrudur.
Erg
II.
saniye
III.
E) Üçününki de yanlýþtýr.
watt
52.
metre 2
IV. km / s
III. Mavi yýldýzlar, kýrmýzý yýldýzlardan daha sýcaktýr.
Yukarýda verilen birimlerden hangi ikisi ayný
niceliðin birimidir?
DDD
A) I ile II
B) II ile III
D) I ile III
11. Sýnýf
I. Sýcak cisimler mavi renkte görülür.
II. Soðuk cisimler kýrmýzý renkte görülür.
Yukarýdakilerden hangileri doðrudur?
EEE
C) III ile IV
E) II ile IV
A) Yalnýz I
B) Yalnýz II
D) II ve III
25
C) I ve III
E) I, II ve III
Fizik
Test
Yýldýzlar
53.
56.
Görünür parlaklýk, uzaklýðýn iki kat artmasý
durumunda 4 kat azalýr mý?
Gezegenimsi
nebula
Anakol yýldýzýnýn
geniþlediði evre
Iþýným gücü, kaynaðýn boyutunun iki katýna
çýkmasý durumunda 4 kat artar mý?
Kýzýl dev
Kýrmýzý dev yýldýzlarýn
dýþ katmanlarýnýn uzaya
yayýlan kýsýmlarý
Iþýným gücü, kaynaðýn sýcaklýðýnýn iki kat artmasý durumunda 16 kat artar mý?
Süpernova
Bir yýldýzýn dýþ
katmanlarýnýn fýrlatýlmasý
Bir cismin ýþýným gücünü biliyorsak uzaklýðýný
hesaplayabilir miyiz?
Yukarýda verilenlerden ilgili olanlar eþleþtirildiðinde aþaðýdakilerden hangisi elde edilir?
AAA
Bir cismin görünür parlaklýðý o cisimden alýnan güç müdür?
A)
B)
C)
Yukarýda verilenlere evet (E), ya da hayýr (H) cevabý verilerek kutulara iþaretlenecektir.
Buna göre, E ve H sayýlarý için aþaðýdakilerden hangisi doðrudur?
AAA
54.
BBB
E lerin
sayýsý
H lerin
sayýsý
A)
4
1
B)
5
0
C)
0
5
D)
2
3
E)
3
2
D)
57.
Aþaðýdakilerden
hangisi yanlýþtýr?
E)
Yýldýzlarýn patlamasý sonucu geriye,
I. Kara cüceler
A) Bir yýldýzýn kütlesi onun ömrünün ne kadar
olacaðýný belirler.
II. Beyaz cüceler
III. Pulsarlar (soðuk
nötron yýldýzlarý)
IV. Kara delikler
B) Daha büyük kütleli yýldýzlar daha yavaþ deðiþim gösterir.
verilenlerden hangileri kalýr?
EEE
C) Yýldýzlar, dev gaz ve toz bulutlarýnýn içinde
oluþurlar.
D) Gaz ve toz birlikte bir yýldýz oluþuncaya kadar
çökmeye devam eder.
A) Yalnýz I ve II
B) Yalnýz III ve IV
C) Yalnýz I, II ve III
D) Yalnýz IV
E) II, III ve IV
E) Süpernova patlamasý yeni bir yýldýzýn doðmasýna neden olur.
55.
Nötron yýldýzý ile
ilgili olarak,
I. Son derece yoðun nötron denizinden oluþur.
58.
II. Hidrojen, Helyuma dönüþür.
III. Ýç basýnç artar.
II. Kütlesi Güneþ
kütlesinden büyüktür.
IV. Çekirdek büzülerek sýcaklýðýný artýrýr.
III. Yoðun manyetik alanlar ve hýzlý dönme mevcuttur.
V. Sýcaklýk artýþý, katmanlarýn dýþarýya doðru geniþlemesine neden olur
verilenlerden hangileri doðrudur?
EEE
A) Yalnýz I
D) I ve III
Fizik
I. Yýldýzlarýn merkezinde füzyon meydana gelir.
B) Yalnýz II
Yukarýda verilenlerden kaç tanesi yýldýz evriminde yer alýr?
C) I ve II
BBB
E) I, II ve III
26
A) Beþ
B) Dört
C) Üç
D) Ýki
E) Bir
11. Sýnýf