Tırmıklama (astronomi)

Tırmıklama (İng. dredge-up), belirli koşulları sağlayan yıldızların evriminde meydana gelen çeşitli evrelerden herhangi birine verilen addır. Tanım olarak bir tırmıklama sırasında konveksiyon bölgesi, yıldızın yüzeyinden çekirdek tepkimesine (füzyon) uğramış malzeme katmanlarına kadar uzanır. Bu durum sonucunda çekirdek tepkimesi ürünleri yıldız atmosferinin dış katmanlarına karışır ve burada yıldız tayflarında gözlemlenebilirler.

Birden çok evre

Güneş benzeri bir yıldız (solda) ile bir kırmızı devin (sağda) iç yapısı ve konveksiyon bölgeleri. Bir yıldız kırmızı dev olarak evrildiğinde konveksiyon bölgesinin derinleşmesi ve genişlemesiyle tırmıklama süreci başlar.

• Birinci tırmıklama

  Bir anakol yıldızı kırmızı dev koluna girdiğinde meydana gelir. Konvektif karıştırma dış atmosferde hidrojen yanmasının tayfsal izlerini ortaya çıkarır: ¹²C/¹³C ve C/N oranları düşer ve yüzeydeki lityum ve berilyum bollukları azalabilir. Sezgilere aykırı bir şekilde, birinci tırmıklamayı geçirmiş olan lityum zengini kırmızı devlerin varlığı, kütle aktarımı gibi senaryolarla açıklanabilir. Bununla birlikte, yalnızca konveksiyona dayalı bu standart evrim modeli gözlemlenen tüm detayları açıklamakta yetersiz kalmaktadır. Gözlemler, kırmızı dev kolundaki "Işıtma Fonksiyonu Tümseği" (İng. Luminosity Bump Function, LBF) olarak bilinen bir evreden sonra, yıldızların yüzey bolluklarında standart modellerin öngörmediği ek değişiklikler yaşandığını göstermektedir. Bu durum, bilim insanlarını henüz tam olarak anlaşılamayan ve "ekstra karışım" olarak adlandırılan mekanizmalar üzerinde çalışmaya yöneltmiştir. Bu ekstra karışımın en belirgin kanıtlarından biri ise özellikle 2,2 M_☉'den daha düşük kütleli devlerde, ¹²C/¹³C izotop oranının beklenenden çok daha fazla düşmesidir.

• İkinci tırmıklama

  4–8 Güneş kütlesindeki yıldızlarda meydana gelir. Çekirdekte helyum yanması sona erdiğinde konveksiyon CNO çevriminin ürünlerini karıştırır. Bu ikinci tırmıklama, yüzeydeki ⁴He ve ¹⁴N bolluğunda bir artışa neden olurken ¹²C ve ¹⁶O miktarı azalır.

• Üçüncü tırmıklama

  Bir yıldız asimptotik dev kola girdikten sonra helyum yakan kabukta bir parlama meydana geldiğinde gerçekleşir. Üçüncü tırmıklama, helyum, karbon ve s-süreci ürünlerini yüzeye taşır ve oksijene oranla karbon bolluğunu artırır. Daha büyük kütleli bazı yıldızlarda bu süreç yıldızı bir karbon yıldızına dönüştürür. Bu dönüşüm, yıldızın atmosferindeki karbon bolluğunun oksijen bolluğunu geçtiği (C/O > 1) anlamına gelir ve üçüncü tırmıklamanın etkin bir şekilde çalıştığının önemli bir göstergesidir.

Not: Tırmıklama evrelerinin adları, herhangi bir yıldızda meydana geliş sıralarına göre değil, her birinin meydana geldiği yıldızın evrimsel ve yapısal durumuna göre belirlenir. Daha düşük kütleli bazı yıldızlar, evrimleri boyunca ikinci tırmıklamayı hiç yaşamadan birinci ve üçüncü tırmıklamaları geçirirler.