Subrahmanyan Chandrasekhar Kimdir?

Tanım

Subrahmanyan Chandrasekhar bir astrofizikçiydi. Devasa yıldızların muazzam ve hatta sonsuz yoğunluklara ulaşmak için kendi yerçekimleri altında çökebileceğini keşfetti. Bugün bu çökmüş yıldızlara “nötron yıldızları ve kara delikler” diyoruz.

Erken Yaşam ve Eğitim

Hindistan

Subrahmanyan Chandrasekhar, 19 Ekim 1910’da Britanya Hindistanı’nın Lahore kentinde doğdu. (Lahor şimdi Pakistan’da.)

İyi eğitimli bir ailenin on çocuğundan üçüncüsüydü: annesi, çocuklarına okumayı öğreten bir çevirmendi, babası ise Kuzeybatı Demiryolları Genel Denetçi Yardımcısıydı. Nobel ödüllü fizikçi C. V. Raman, babasının erkek kardeşiydi. Küçük bir çocukken, ailesi ve özel öğretmenleri tarafından evde eğitim gördü.

1922’de Subrahmanyan Chandrasekhar, 1925’e kadar eğitim gördüğü Madras, Triplicane Hindu Lisesi’nde öğrenci oldu. Daha sonra, 14 yaşında, yine Madras’ta bulunan Başkanlık Koleji’nde fizik eğitimi almaya başladı. (Madras şehri şimdi Chennai olarak bilinir.)

1929’da 18 yaşındayken ilk akademik makalesi olan The Compton Scattering and the New Statistics’i yazdı. Ertesi yıl, B.Sc. Fizikte onur derecesini kazandı.

Cambridge ve Avrupa

Chandrasekhar’ın fizikte olağanüstü bir potansiyele sahip olduğu zaten tespit edilmişti; Bunun sonucunda İngiltere’de Cambridge Üniversitesi’nde doktora yapmak üzere burs kazandı.

Cambridge’deki amiri fizikçi ve astronom Ralph Fowler’dı. 1930’da Hindistan’dan İngiltere’ye gemiyle seyahat ederken, Chandrasekhar, Fowler’ın ve diğerlerinin beyaz cüce yıldızlardaki yozlaşmış elektron gazı üzerindeki çalışmalarını gözden geçirdi. Daha önce elektronların davranışını anlamak için kullanılan klasik fiziği, Albert Einstein’ın yeni göreli fiziğini dahil ederek güncelledi.

Bu işi yaptığında henüz 19 yaşında olmasına rağmen, fizikte Nobel Ödülü’ne yol açtı.

1931’de Chandrasekhar, yazın geleceği Nobel ödüllü fizikçi Max Born ile çalışmak üzere davet edildiği Göttingen, Almanya’yı ziyaret etti.

1932’de Chandrasekhar, bu kez Danimarka’nın Kopenhag kentine taşındı ve burada 12 yıl önce Nobel Ödüllü fizikçi Niels Bohr tarafından kurulan Teorik Fizik Enstitüsü’nde çalıştı.

1933’te Cambridge’e döndü ve 22 yaşında doktora derecesini aldı. Ayrıca Cambridge’de dört yıl daha araştırmalarına devam etmesi için bir Burs aldı.

Astrofizik Araştırmalar

Chandrasekhar Sınırı ve Yıldızların Kaderi

18 ila 28 yaşları arasında (1929 ila 1939), Chandrasekhar, yıldızların fiziği olan astrofizikle yoğun bir şekilde ilgilendi.

1930’da Cambridge’de doktorasına başlamak için gemiyle seyahat ederken bir sayı hesapladı. Onun onuruna, bu numara şimdi Chandrasekhar Limiti olarak adlandırılıyor. Değeri 1.4’tür.

Bu sayı yıldızların kaderini belirler.

Chandrasekhar, sonucunu 1931’de The Astrophysical Journal’da yayınladı.

Birkaç milyar yıl içinde Güneşimiz beyaz bir cüce olacak. 1930’da astrofizikçiler, tüm yıldızların sonunda beyaz cücelere dönüşeceğine inanıyorlardı.

Chandrasekhar, beyaz bir cücenin ancak kütlesi güneşimizin kütlesinin 1,4 katından küçük veya ona eşitse var olabileceğini keşfetti. Chandrasekhar başlangıçta sınırın yaklaşık 1,7 güneş kütlesi olacağını buldu, ancak zamanla bu değeri iyileştirdi.

Bir yıldızın ömrünün sonunda, kalan kütlesi bizim güneşimizin kütlesinin 1,4 katından büyükse, nihai kaderi oldukça garip olacaktır.

Yıldızlar Dengelerini Kaybediyor!

Bir yıldızdaki nükleer reaksiyonların dışa doğru basıncı ve yerçekiminin içe doğru çekimi genellikle dengelenir. Yıldız normal varlığının sonuna yaklaştığında, yakıtının çoğunu yaktıktan sonra, dışa doğru itme zayıflar ve yıldız küçülmeye başlar. Ne kadar küçüldüğü kütlesine bağlıdır, çünkü kütle ne kadar fazlaysa, içe doğru yerçekimi kuvveti o kadar güçlü olacaktır.

İçeri doğru çekilen kütle Chandrasekhar Limitinden daha az veya buna eşitse, yıldız beyaz bir cüceye dönüşür ve yoğunluğu tipik olarak santimetreküp başına yaklaşık 1 metrik tondur.

İçeri doğru çekilen kütle Chandrasekhar Limitinden daha yüksekse, yıldız şunları yapabilir:

• Tipik olarak santimetreküp başına yaklaşık 500 milyon metrik tonluk bir yoğunluğa sahip bir nötron yıldızı olmak, veya
• Sonsuz yoğunluğa sahip merkezi bir tekilliğe sahip bir kara delik haline gelir.

Teklilik

Chandrasekhar, nötron yıldızlarının veya kara deliklerin varlığını önermedi, ancak 1932’de (Chandrasekhar) sınırından daha yüksek kütleli çöken tüm yıldızlar için, bir tekilliğin oluşmasını engelleyebilecek bilinen hiçbir kuvvet olmadığını yazdı. Fizikçiler için tekillik, bir yıldızın tüm kütlesinin yerçekimi tarafından ezildiği sıfır hacimli bir noktadır. Bugün tüm kara deliklerin merkezlerinde bir tekillik olduğunu biliyoruz.

En Tepeden Muhalefet

Ne yazık ki, Chandrasekhar’ın görüşüne, o zamanlar yıldızların fiziği konusunda en önde gelen otorite, aynı zamanda Cambridge Üniversitesi’nde bulunan Sir Arthur Eddington karşı çıktı.

Eddington, maddenin Chandrasekhar’ın teorisinin öngördüğü inanılmaz yoğunluklara ezilebileceğine inanmıyordu. Ne de olsa, ayın tüm kütlesinin büyük bir binanın hacmine ya da hiçbir şeye ezilebileceğine inanması istendi! Hayır, dedi Eddington, bu tür yoğunluklar imkansızdı.

Vurgulu görüşü, inanılmaz derecede yoğun nesnelerin oluşmasını basitçe durduran daha yüksek, keşfedilmemiş bir bilimsel ilke olması gerektiğiydi.

Modern anlayışımız, Chandrasekhar’ın haklı olduğu ve Eddington’ın haksız olduğu yönünde. Ne yazık ki, Wolfgang Pauli, Niels Bohr ve Paul Dirac gibi – onun hesaplamalarıyla aynı fikirde olan – seçkin fizikçilerden özel destek almasına rağmen, Chandrasekhar’ın sonuçlarını alenen desteklemeyeceklerdi.

Chicago

1937’de dört yıllık bursu sona erdi. Chandrasekhar, yüksek kütleli yıldızların kaderi hakkındaki teorisinin Cambridge’de kabul görmemesinden dolayı hüsrana uğradı.

ABD’deki Chicago Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olarak görev aldı ve hayatının geri kalanında bu üniversiteye bağlı kaldı ve seçkin bir profesör oldu.

Beyaz cüce oluşumunun sınırları üzerindeki çalışmalarına iki yıl devam etti, ardından altına bir çizgi çekti ve yoluna devam etti.

Bu, kariyerinin geri kalanında yaptığı araştırma çalışmalarının modeli haline gelecekti. Bir alanda ustalaşacak, o alanda çığır açan araştırmalar yayınlayacak ve sonra yoluna devam edecekti.

Chandrasekhar’ın Bilimsel Kariyeri

Chandrasekhar, kariyer aşamalarını şu şekilde tanımladı:

• 1929-1939: beyaz cüceler teorisi
• 1938-1943: Brownian hareket teorisi dahil yıldız dinamikleri
• 1943-1950: ışınımsal aktarım teorisi
• 1952-1961: hidrodinamik ve hidromanyetik kararlılık
• 1961-1968: dengenin elipsoidal figürlerinin dengesi ve kararlılığı
• 1962-1971: genel görelilik kuramı ve göreli astrofizik
• 1974- 1983: kara deliklerin matematiksel teorisi

1952’de Astrophysics Journal’ın yönetici editörü oldu ve 1971’e kadar bu son derece zorlu rolü sürdürdü ve onu oldukça küçük bir yayından en önde gelen uluslararası astrofizik dergisine dönüştürdü. Bu dönem Chandrasekhar için muazzam taahhütlerden biriydi, çünkü araştırma çalışmasına, yazılarına ve üniversite öğretimine devam etti, dergiyi yönetirken ve oluştururken tüm bu rollerde her zamanki çok yüksek standartlarını korudu.

Nobel Ödülü

Sonunda, bilim adamları Chandrasekhar’ın doğru olduğunu ve Eddington’ın yanıldığını kabul etmeye başladılar. Yaklaşık 30 yıl süren yavaş bir süreçti.

Artık yıldızların nihai kaderinin kütlelerine bağlı olduğu kabul ediliyor. Daha küçük yıldızlar beyaz cüce olurken, daha büyük yıldızlar bir süpernovadan sonra nötron yıldızları veya kara delikler olabilir.

1983’te Chandrasekhar, “yıldızların yapısı ve evrimi için önemli olan fiziksel süreçlere ilişkin teorik çalışmaları nedeniyle” Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü. Ödülü William Fowler ile paylaştı.

Başarılar

• 1944: Royal Society’nin Seçilmiş Üyesi
• 1948: Cambridge Üniversitesi Adams Ödülü
• 1952: Pasifik Bruce Madalyası Astronomi Topluluğu
• 1953: Kraliyet Astronomi Topluluğu Altın Madalyası
• 1955: Ulusal Bilimler Akademisi’ne seçildi
• 1957: Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi Rumford Ödülü
• 1962: Kraliyet Madalyası
• 1966: Ulusal Bilim Madalyası
• 1968: Padma Vibhushan
• 1971: Ulusal Bilimler Akademisi Henry Draper Madalyası
• 1974: Heineman Ödülü
• 1983: Nobel Fizik Ödülü
• 1984: Kraliyet Cemiyeti Copley Madalyası

Son

Subrahmanyan Chandrasekhar 21 Ağustos 1995’te 84 yaşında kalp krizinden öldü. 1980’de Chicago Üniversitesi’ndeki profesörlük görevinden emekli oldu. Chicago’da yaşamaya devam etti ve bilimsel kitap üretimi devam etti.

Son kitabı, ölümünden kısa bir süre önce yayınlanan bir başyapıt olan Newton’un Ortak Okuyucu için Principia’sıydı.

2013 yılında 102 yaşında vefat eden eşi Lalitha tarafından yaşatılmıştır.

Bugün, NASA’nın onuruna adını verdiği Chandra X-ışını gözlemevi, dünyanın yörüngesinde dönüyor. Bu gözlemevi, adının hakkını vererek yeni kara delikler, yeni süper kütleli kara delikler ve yeni bir kara delik sınıfı keşfetti.

Kaynak: https://www.famousscientists.org/subrahmanyan-chandrasekhar/

Görsel Kaynak: https://tr.lifehackk.com/90-biography-of-subrahmanyan-chandrasekhar-4157553-3349

Editör: Meryem GÖKOĞLU