Güneşimiz galaksimiz içinden geçerken ona eşlik edecek bir gezegen, uydu ve daha küçük nesnelerden oluşan bir çevreye sahiptir. Ancak, genellikle çiftler halinde gelen diğer yıldızların çoğuna kıyasla hala yalnız bir yıldızdır.

Çifti yıldız olarak adlandırılan bu kozmik ikililer, astronomide çok önemlidir çünkü kendi başlarına yıldızlardan öğrenmesi çok daha zor olan şeyleri kolayca ortaya koyabilirler. Öyle ki bazıları yaşanabilir gezegenlere bile ev sahipliği yapabilir!

Bir yıldız çiftinin doğuşu

Yeni yıldızlar, galakside serpilmiş dönen gaz ve toz bulutlarından ortaya çıkar. Bilim insanları hala konunun tüm ayrıntılardan emin değiller, ancak yıldız oluşumuna bu bulutların derinliklerindeki türbülans çevrelerindeki daha yoğun düğümlerin neden olabildiği düşünülüyor. Düğümler güçlü çekime sahipler, bu nedenle daha fazla malzeme çekebilirler ve bulut çökmeye başlayabilir.

Ortadaki malzeme giderek ısınır. Önyıldız (protostar) olarak bilinen, bu sıcak çekirdek bir gün yıldız olacaktır. Bazen çöken gaz ve tozdan oluşan bu dönen bulutlar, sonunda yıldızlara dönüşen iki, üç veya hatta daha fazla parçalara bölünebilir. Bu durum, Samanyolu’ndaki yıldızların çoğunun neden en az bir kardeşle doğduğunu açıklar.

Yıldızları görmek

Sadece çıplak gözle baktığımızda çift yıldızları görüp görmediğimizi pek anlayamayız. Gökyüzünde sık sık birbirlerine o kadar yakındırlar ki onları tek bir yıldız olarak görürüz. Örneğin, geceleri görebildiğimiz en parlak yıldız olan Akyıldız (Sirius) aslında bir ikili sistemdir.

Yukarıdaki fotoğrafta her iki yıldızı da görebiliyor musunuz? Ancak 1800’lere kadar bu durumu kimse bilmiyordu. Kesin gözlemler, Sirius’un acemi bir dansçının yaptığı gibi bir ileri bir geri sallandığını gösteriyordu. 1862’de gökbilimci Alvan Graham Clark, bir teleskop kullanarak Sirius’un aslında birbirinin etrafında dönen iki yıldız olduğunu gördü.

Ancak en güçlü teleskoplarla bile, bazı ikili sistemler yine de tek yıldız kılığına girer. Neyse ki böyle çiftleri de tespit etmek için kullanabilecek birkaç numara vardır.

İkili yıldızlar birbirlerinin yörüngesinde döndükleri için, bazı yıldızların birbirlerinin etrafında dönerken bize doğru ve bizden uzaklaştığını görme şansımız var. Sadece yörüngelerini yandan görmemiz gerekir. Gökbilimciler bu hareketi, yıldız ışığının rengi değiştiği için tespit edebilirler. Bu olay Doppler Etkisi olarak bilinir.

Bu şekilde bulabildiğimiz yıldızlara spektroskopik çiftler denir. Çünkü onların spektrumlarına bakmamız gerekir ki, bunlar temelde bir dizi enerji üzerinden yayılan ışığın yoğunluğunu gösteren çizelge veya grafiklerdir.

Bu yıldız çiftlerini  ancak bu şekilde görebiliriz. Işık dalgalar halinde hareket ettiğinden yıldızın ışığı bize doğru hareket ettiğinde, ışığının dalgaları birbirine yaklaşır ve bu da ışığını daha mavi yapar. Yıldız uzaklaştığında ise dalgalar uzar ve ışığını daha kırmızı yapar.

Bazen yıldızlardan biri diğerinin önünde hareket ettiğinde ikili yıldızları yine görebiliriz. Gökbilimciler, zamanla yıldızlardan gelen ışık miktarını ölçerek örten çiftler olarak adlandırılan bu sistemleri bulurlar. Yıldızlar birbirlerinin önünden geçerken normalden daha az ışık alırız, çünkü öndeki yıldız daha uzaktaki yıldızın ışığını engelleyecektir.

Kardeş rekabeti

Çift yıldızlar her zaman birbirleriyle anlaşmazlar. İlişkileri patlayıcı olabilir! Tip Ia süpernova, beyaz bir cücenin (Güneş benzeri bir yıldızın yakıtı bitip dış katmanlarını fırlattığında kalan küçük, sıcak çekirdek) yoldaş yıldızından malzeme çaldığı bazı ikili sistemlerde meydana gelir.

Bu, nihayetinde hırsız yıldızı patlatan kontrolden çıkan bir reaksiyonla sonuçlanır. Aynı tür patlama, iki beyaz cüce birbirine doğru gidip çarpıştığında da meydana gelebilir.

Bilim insanları, bu patlamaların gerçekte ne kadar parlak olması gerektiğini ve nasıl belirleyeceklerini biliyorlar. Tip Ia süpernovaları standart mumlar olarak adlandırıyorlar. Böylece gökbilimciler bunların Dünya’dan ne kadar parlak göründüklerini ve ne kadar uzakta olduklarını belirleyebilecekleri anlamına geliyor.

Ayrıca ne kadar uzakta olurlarsa, o kadar sönük görünürler. Gökbilimciler, ölen yıldızların bizden ne kadar hızla uzaklaştığını bulmak için süpernovalardan gelen ışığın dalga boylarına da bakarlar. Süpernovaların bu şekilde incelenmesi, evrenin genişlemesinin hızlandığının keşfedilmesine yol açtı.

Yıldız sırlarını açığa vurmak

Gökbilimciler ikili sistemler bulmayı severler çünkü çiftler halinde olan yıldızlar hakkında kendi başlarına olanlardan daha fazlasını öğrenmek çok daha kolaydır. Bunun nedeni, yıldızların birbirlerini ölçebileceğimiz şekillerde etkilemesidir. Örneğin yıldızların birbirlerinin yörüngesinde nasıl döndüklerine dikkat ederek ne kadar büyük olduklarını belirleyebiliriz.

Daha ağır yıldızlar, daha hafif olanlara göre daha sıcak yandıkları ve yakıtlarını daha çabuk tükettikleri için, bir yıldızın kütlesini bilmek başka ilginç şeyleri de ortaya çıkarır. Yıldızlar birbirlerinin önünden geçtiğinde ışığın nasıl değiştiğini inceleyerek daha da fazlasını öğrenebiliriz!

Boyutlarını, kütlelerini, her birinin ne kadar hızlı döndüğünü, ne kadar sıcak olduklarını ve hatta ne kadar uzakta olduklarını anlayabiliriz. Bunların hepsi evren hakkında bildiklerimizi daha fazla anlamamıza yardımcı oluyor.

Tatooine dünyalar

Kepler Uzay Teleskobu gibi gözlemevleri sayesinde, Luke Skywalker’ın “Yıldız Savaşları”  filmindeki ev gezegeni Tatooine gibi dünyaların gerçek hayatta var olduğunu biliyoruz. Eğer bir gezegen iki yıldızdan doğru yörünge ve uzaklıkta dönerse, yaşanabilir olabilir ve hatta uzun süre bu şekilde kalabilir.

2019’da, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), TOI-1338 b olarak bilinen ve bir çift yıldızın yörüngesinde dönen bir gezegen buldu. Bu dünyaları bulmak, yalnızca bir yıldıza sahip gezegenlerden daha kolay olmaktadır. Ancak TESS’in daha fazla bulması bekleniyor!