Yatay kol

Yatay kol yıldızları (ing. Horizontal branch stars) yıldız evriminde kırmızı devlerden sonraki aşamaya geçen, Güneş kütlesine yakın (0,8 ila 8 Güneş kütlesi arası^[1]) kütleye sahip yıldızlardır. Hidrojen füzyonu yapan anakol yıldızları çekirdekteki hidrojenleri bittiğinde kendi içlerine çökerler ve çekirdek etrafındaki kabukta hidrojen füzyonu yapmaya başlarlar. Bu yıldızlara kırmızı dev adı verilir. Zamanla çekirdeğin etrafındaki hidrojen de bittiğinde yıldız tekrar kendi içine çöker ve bu sefer helyum füzyonu yapabilen yatay kol yıldızları meydana gelir. Bu yıldızlar çekirdekte helyumu ve çekirdeğin etrafında da hidrojeni füzyona uğratabilirler.

Keşfi

Yatay kol yıldızları derin uzaydaki yıldız kümelerinin fotometrik incelenmesiyle keşfedilmiştir.^[2] Bu yıldızlara yatay kol yıldızı denmesinin sebebi ise Hertzsprung–Russell diaygramında bu gruptaki yıldızların yatay bir çizgideymiş gibi görünmesidir.

Yatay kol yıldızlarının evrimi

Yıldızlar kütleçekimi kuvveti ve çekirdekteki füzyon reaksiyonları ile birlikte bir denge halindedir. Bu dengeye hidrostatik denge adı verilir. Bütün yıldızlar ilk önce çekirdeklerinde hidrojen füzyonu yaparak başlarlar ve bu tür yıldızlara ana kol yıldızı denir. Orta kütleli yıldızlarda bu süreç milyarlarca yıl sürebilir ve eninde sonunda çekirdekteki hidrojen tükenir ve yıldız kendi içine çökmeye başlar. Çekirdekteki hidrojen tükendikten sonra yıldız anakol grubundan çıkar ve kırmızı dev adı verilen yıldız grubuna girer.^[3]

Kırmızı devler ise yıldızın kendi içine çökmesiyle birlikte artan basınç ve sıcaklık sebebiyle çekirdeğin etrafındaki bir katmanda hidrojen füzyonu yapmaya başlarlar. Çekirdeğin etrafındaki hidrojen yakıtı da bitince yıldız tekrar kendi içine çöker ve olağanüstü sıcaklık ve basınç sebebiyle bu yıldızlar bu sefer üçlü alfa süreci adı verilen bir kimyasal tepkimeler zinciriyle helyum füzyonu yapabilir hale gelir. Aynı zamanda helyum çekirdeğinin etrafında tekrar hidrojen füzyonu başlar ve bu iki süreç ani bir enerji patlamasına yol açar. Bu sürece helyum parlaması adı verilir. Helyum füzyonu yapmaya başlayan yıldızlar artık kırmızı dev aşamasını bitirmiştir ve artık birer yatay kol yıldızı olmuşlardır.

Yatay kol morfolojisi

Yatay kol yıldızlarının çekirdekleri çoğunlukla birbirine benzerdir. Bu sebeple parlaklıkları da birbirine yakındır. Yatay kol yıldızlarının boyutları ve sıcaklıkları helyum çekirdeğinin etrafındaki hidrojen zarfına bağlıdır. Bu zarfın büyük olduğu yıldızlar daha serin olurken daha küçük olanlar daha sıcak olur. Bu durum yatay kol yıldızlarının sıcaklıkları arasındaki farkın temel sebebidir.

Yatay kol yıldızlarının mutlak parlaklıkları çoğunlukla birbirine yakın olsa da Hertzsprung–Russell diyagramının mavi ucuna doğru bir kancalanma olmaktadır. Yani daha sıcak yatay kol yıldızları daha az parlak olmaktadır.^[4] Daha sıcak olan yatay kol yıldızları serin yatay kol yıldızlarına göre daha az parlak olmaktadır.