Voyage au centre des étoiles géantes rouges - Kızıl Dev Yıldızların Merkezine Yolculuk

Orijinal site 

L’hiver approche, le froid commence à se faire sentir, mais l’Astronomie vous propose de vous réchauffer l’esprit en partant au cœur des étoiles, et pas n’importe lesquelles : les géantes rouges !(Kış geliyor, soğuk kendini hissettirmeye başladı, ama Astronomi, yıldızların kalbine giderek sizi ruhunuzu ısıtmaya davet ediyor ve herhangi birine de değil: kırmızı devlere!)

L’auteur de ce Zoom, publié dans l’Astronomie de décembre 2020, est Sébastien Déheuvels, qui a reçu le prix Jeune Chercheur 2019 de la SF2A.(Zoom'un yazarı SF2A 2019 Genç Kaşif ödülünü alanSébastien Déheuvels, 2020 aralık Astronomisinde yayınladı.) Le résumé proposé ici a été rédigé par Janet Borg.(Burada sunulan özet Janet Borg tarafından yazılmıştır.)

Les étoiles tournent sur elles-mêmes plus ou moins rapidement selon leur âge, leur masse et les conditions dans lesquelles elles se sont formées.(Yıldızlar, yaşlarına, kütlelerine ve oluşmuş olduğu şartlara göre az ya da çok hızlı dönerler.) Or, la rotation influence la structure et l’évolution des étoiles.(Bununla birlikte, dönmek yıldızların yapısını ve evrimini etkiler.) Sa conséquence la plus spectaculaire est l’aplatissement des étoiles aux pôles du fait de la force centrifuge.(Bunun daha muhteşem sonucu, yıldızların kutuplarının merkezkaç etkisiyle düzleşmesi.) Cet effet n’est toutefois visible que pour les étoiles qui tournent le plus vite sur elles-mêmes.(Yine de bu etki sadece kendi etrafında hızlı dönen yıldızlarda görülebilirdir.) Le Soleil, qui a une rotation lente, est pratiquement sphérique (son diamètre aux pôles est inférieur à son diamètre équatorial de seulement 0,001%).(Güneş, yavaş dönense de pratik olarak bir küredir.) En revanche, même dans les étoiles qui tournent lentement, la rotation provoque des mouvements d’ensemble à l’intérieur de l’étoile et induit ainsi un mélange des éléments chimiques.(Diğer yandan, yavaş dönen diğer yıldızlarda, yıldızın içerisinde genel hareketlenmelere sebep oluyor ve böylece karmaşık kimyasal elementler uyarılıyor.) Cela modifie la quantité d’hydrogène disponible pour les réactions nucléaires au cœur de l’étoile et la rotation influence le rythme auquel l’étoile évolue.(Burada bir miktar hidrojen değişimi mavcut çünkü yıldızın merkezindeki nükleer reaksiyonlar ve dönme, yıldızın evrimleşme hızını etkiler.)

Mesurer la rotation des étoiles n’est pas chose aisée.(Yıldızların dönüşünü ölçmek kolay bir şey değil.) La majorité des méthodes actuelles permet d’estimer la rotation de surface de l’étoile.(Çoğu metod alanını tespit etmemizi sağlar.) Toutefois, cela n’est pas suffisant pour comprendre les mécanismes qui gouvernent son évolution.(Yine de bu gelişimini nasıl idare ettiğini anlamamız için yeterli değil.) En effet, il ne faut pas oublier que les étoiles ne sont pas des corps solides, mais des boules de gaz.(Aslında, bu yıldızların yapılarının katı değil gaz olduğunu unutmamalıyız.) On s’attend a priori à ce que le cœur des étoiles tourne plus vite que leur enveloppe.(Yıldızların merkezinin, dışından daha hızlı dönmesini öngörüsel olarak bekliyoruz.) Pour comprendre la rotation des étoiles, il est absolument nécessaire de mesurer leur rotation interne en plus de leur rotation de surface.(Yıldızların dönüşünü anlamak için, onların yüzey dönüşlerine ek olarak kesinlikle onların iç dönümünü ölçmek gereklidir.) C’est de l’étude du comportement des ondes sismiques à l’intérieur de l’étoile que l’on obtient des renseignements sur sa structure interne.(Yıldızların içlerindeki sismik dalgalalar çalışmasından iç yapılarına dair bilgi alıyoruz.)

Pour comprendre, prenons l’exemple du Soleil, dont les oscillations n’ont été détectées qu’au début des années 1960.(Anlamak için, Güneş'i örnek alalım, salınımları 1960'ların başına kadar tespit edilmemişti.) Dans les régions internes du Soleil, la rotation est quasiment uniforme en rayon et en latitude(Güneşin iç bölgelerinde, dönüş yarıçapı ve enlemi neredeyse birdir): tous les éléments du gaz mettent le même temps pour effectuer un tour complet dans cette région, observations en contradiction avec les prédictions des modèles d’évolution stellaire standard.(o bölgede bir turu tamamlamak tüm gaz için elementleri aynı süreyi alır.) Pour progresser dans la compréhension des phénomènes mis en jeu, il est crucial d’avoir accès à des mesures de rotation interne d’autres étoiles que le Soleil.(Dahil olan fenomenleri anlamada ilerlemek için, Güneş'den başka diğer yıldızların iç dönüşünü ölçme erişimine sahip olmak hayatidir)

En observant pendant quatre ans un même champ du ciel, le satellite Kepler a atteint une précision suffisante pour offrir l’occasion excitante de sonder la rotation interne des étoiles géantes rouges.(Dört yıl boyunca gökyüzünün aynını alanının gözleminde, Kepler uydusu, kırmızı dev yıldızların iç dönüşlerinin heyecan verici bir inceleme fırsatını sunmak için yeterli hassasiyeti elde etti) La première étoile géante rouge pour laquelle il a été possible de mesurer précisément la rotation du cœur est une étoile cible de Kepler.(Merkezinin dönüşünün tam ölçümü mümkün olan ilk kırmızı dev yıldız bir Kepler hedefiydi.) L’astérosismologie a permis de montrer que le cœur de cette étoile tourne entre 12 et 22 fois plus vite que son enveloppe.(Astrosismoloji bu yıldızın merkezinin yüzeyinden 12 ila 22 kat daha hızlı döndüğünü göstermeye izin veriyor.) Cette rotation différentielle radiale peut paraître forte, mais en réalité elle est environ 100 fois plus faible que celle prédite par les modèles stellaires actuels.(Bu radyal dönüş değişimi güçlü görünebilir, ama ama aslında yaklaşık 100 kat daha zayıf olduğu tahmin edilebilir bu mevcut yıldız modellerine göre.) C’est là une preuve claire qu’un processus physique œuvre pour empêcher le cœur des géantes rouges de tourner trop vite.(Bu, kırmızı devlerin merkezinin aşırı hızlı dönmesinin engellenmek için fiziksel bir sürecin işlediği açık bir kanıttır.) Par la suite, il a été montré que lorsque les étoiles sont en train de devenir des géantes rouges (on parle alors d’étoiles sous-géantes), la rotation du cœur accélère alors que la rotation de l’enveloppe décélère au cours de l’évolution.(Daha sonrasında, ne zaman yıldızların kırmızı devler haline geldiğini(küçük devlerden bahsediyoruz), merkezi hızlanırken yüzeyinin dönüşünün yavaşladığını gösterdi.) Ce type de comportement était attendu, dans la mesure où le cœur se contracte alors que l’enveloppe se dilate pendant cette période.(Bu tip davranışlar yüzeyinin genişleme periyodu sırasında merkezinin kasılma ölçümlerinde bekleniyordu.) Toutefois, à la fois la vitesse de rotation au cœur et l’intensité de la rotation différentielle radiale sont nettement inférieures à ce que prédisent les modèles théoriques actuels.(Bununla birlikte, merkezin dönme hızı ve yüzeyin radyal diferansiyel dönüşü açıkça sahip olduğumuz teorik modellerle tahmin edilenden önemli ölçüde düşüktür. ) Cela confirme l’existence d’une homogénéisation de la rotation interne à ce stade de l’évolution.(Bu, evriminin bu aşamasında iç dönüş homojenizasyonunu onaylıyor.) La rotation du cœur a également pu être mesurée dans un millier d’étoiles géantes rouges.(Merkezin dönüşü aynı zamanda bin kırmızı dev yıldızla da ölçülebilirdi.) Ces résultats ont montré que la rotation au cœur des étoiles géantes rouges subit une légère décélération au cours de l’évolution malgré la contraction rapide du cœur, qui devrait au contraire fortement l’accélérer!(Bu sonuçlar kızmızı dev yıldızların merkezi, merkezin hızlı küçülmesinin aksine evrim sırasında hafif bir yavaşlamaya maruz kaldığını, tam tersine onu hızlandırması gerektiğini gösterdi!) Là encore, ces observations pointent vers l’existence d’un mécanisme qui tend à réduire la rotation au cœur des étoiles géantes.(Burada tekrar, bu gözlemler dev yıldızların merkezinin dönme eğiliminin azaldığı mekanizmanın gerçekliğini işaret ediyor.) Alors qu’au début des années 2010, le Soleil restait la seule étoile dont la rotation interne avait pu être sondée, l’astérosismologie des géantes rouges a apporté des mesures de la rotation au cœur de plus d’un millier d’étoiles à diverses étapes de leur évolution.(2010 yılının başlarına kadar, Güneş iç dönüşü araştırılabilmiş tek yıldız olarak kalırken, kızıl dev astrosismolojisi evriminin çeşitli aşamalarında binden fazla yıldızın merkezinin dönüşü ölçümlerini sağladı.) Cela constitue une mine d’or pour revisiter la question épineuse de l’évolution temporelle de la rotation interne des étoiles.(Bu tekrar bakılması gereken bir altın madeni olan yıldızların geçici iç dönüşünün evrimini zor sorusunu oluşturur.)

Ces nouveaux résultats n’ont pas tardé à motiver de nombreuses nouvelles études théoriques visant à identifier le mécanisme qui opère dans les géantes rouges.(Bu yeni sonuçlar birçok kızıl devlerin çalışma mekanizmasını tanımlamayı amaçlayan teorik çalışma haberleri için motive etmeye gecikmedi.) Deux principaux candidats sont aujourd’hui à l’étude.(Şu anda iki ana aday üzerine çalışılıyor.) Le premier est le champ magnétique.(İlki manyetik alan.) Il est probable que les cœurs stellaires abritent des champs magnétiques, qu’ils soient présents dès la formation de l’étoile ou bien engendrés par un phénomène de dynamo.İster yıldızın oluşumundan ister bir dinamo fenomeni tarafından oluşturulmuş olsunlar, yıldız çekirdeklerinin manyetik alanları barındırması muhtemeldir.) Or, de tels champs magnétiques pourraient lisser la rotation interne des étoiles, par exemple par le développement d’instabilités de ces champs magnétiques.(Ancak bu tür manyetik alanlar yıldızların iç dönüşlerini pürüzsüzleştirebilir, örneğin manyetik alan dengesizlikleri geliştirerek.) L’autre mécanisme possible est la génération d’ondes de gravité internes à la base de l’enveloppe convective des étoiles géantes.(Bir diğer muhtemel teori dev yıldızların taşınımsal yüzeyi temelli iç kütle çekimi dalgalarının üretimi.) Dans ces enveloppes, la matière stellaire est turbulente.(Yıldızın yüzeyindeki maddeler çalkantılıdır.) Les mouvements turbulents à la base de l’enveloppe peuvent exciter des ondes de gravité, qui se propagent vers le cœur de l’étoile.(Yüzey temelli çalkantılı hareketler yerçekimi dalgalarını, yıldızın merkezine doğru yayılan, harekete geçirebilir.) De nombreux travaux théoriques et simulations numériques sont aujourd’hui en cours pour tester ces deux hypothèses et déterminer si elles peuvent rendre compte de la rotation interne des étoiles géantes.(Bu iki teoriyi test etmek ve dev yıldızların iç dönüş hesabını saptayabilmek için sayısız teorik çalışma ve dijital simülasyon bugün hala devam etmekte.)

En plus des résultats sur les géantes rouges, d’autres types d’étoiles ont récemment vu leur rotation interne révélée par l’astérosismologie, comme les étoiles de type spectral A et B en séquence principale (étoiles plus massives que le Soleil et qui fusionnent encore de l’hydrogène au cœur) ou les naines blanches.(Kırmızı devlerle ilgili sonuçlara ek olarak, diğer tür yıldızların yeni yeni iç dönüşleri astrosismolojiyle, mesela  A ve B tayf tipi ana dizideki yıldızlar(Güneşten daha devasa ve hidrojen füzyonu yapanlar yıldızlar) veya beyaz cüceler, görülüyor.) Les données sismiques des satellites CoRoT et Kepler seront bientôt complétées par celles du satellite américain TESS (lancé par la Nasa en 2018 et en cours d’opération) et du satellite européen PLATO (Esa), dont le lancement est prévu en 2026.(CoRoT ve Kepler uydularının titreşim verileri çok iyi tamamlayacak Amerikan TESS(2018'de lanse edildi ve hala çalışmakta) uydusuyla ve Avrupalı PLATO(Esa), 2026'da lansmanı planlanıyor.) On aura à terme une vision claire de la rotation interne des étoiles et de la manière dont elle est modifiée au cours du temps.(Sonunda bir temiz bir yıldızların iç dönüşüne ve zamanla değişimine dair görüşümüz olacak.) Avec, à la clé, tous les ingrédients pour comprendre comment la rotation influence l’évolution des étoiles et le décrire correctement dans les modèles d’évolution stellaire.(Anahtar olarak, dönüşü yıldızların evrimini nasıl etkiliyor öğrenmek ve yıldız evrimi modellerinin doğruluğunu açıklamak için tüm bileşenlerde.)