Açıklayalım; Nötron Yıldızları Nedir?

Çok hızlı, çok sıcak, çok küçük ve bir o kadar da ağır…

Nötron yıldızları uzaydaki en garip nesnelerden biridir. Kendi etrafında saniyede iki-üç kez dönebilirler. Büyük kütlelidir ancak bu kütle çok küçük  bir hacme sığmıştır. Peki nedir bu nötron yıldızları?

Nötron yıldızlarının nasıl oluştuğunu anlayabilmek için herhangi bir yıldızın mekanizmasına göz atmak çok faydalı olacaktır. Yıldızlar çoğunlukla hidrojenlerden oluşur ve bu hidrojenler yoğun sıcaklık altında çarpışarak helyum atomlarını oluştururlar. Helyumlar da birleşerek karbon atomlarına dönüşür. Yıldızların kütleçekim kuvvetine yenik düşüp içe çökmemeside bu reaksiyonlar sayesindedir. Füzyon tepkimesi sonucunda radyasyon basıncı denilen bir kuvvet ortaya çıkar. Bu kuvvet, yıldızın kendi kütleçekim kuvvetine karşı çıkar ve buşekilde yıldızın dengede kalmasına olanak sağlar.

Bu reaksiyonlar devam ederken yıldızın içi soğan kabuğu gibi katman katman hidrojen, helyum, karbon gibi elementlerle dolar. En son demir atomları oluşur. Yıldızın çekirdeğinin sıcaklığıdemir atomlarını birleştirecek kadar sıcak değildir. Daha fazla füzyon tepkimesi gerçekleşemediğinden radyasyon basıncı düşmeye başlar. Kütleçekim kuvveti hakimiyeti kurduğundan yıldız içe doğru çökmeye başlar. Sonunda dış katmanları bir süpernova patlaması ile uzayın derinliklerine saçılır. Eğer patlayan yıldızımız 1,5 – 2,5 güneş kütlesi arasında ise çekirdeği bir nötron yıldızına dönüşür. Bilinen nötron yıldızlarının yaklaşık %5’i ikili yıldız sistemlerinin üyeleridir. Bu sistemlerdeki nötron yıldızlarının eşleri normal yıldızlar, beyaz cüceler ya da başka nötron yıldızları olabilir.  Nötron yıldızı, atomik nükleer kuvvetlerin kütleçekimine yenilmesi sonucu proton ve elektronların birleşmesi ile nötrona dönüşmesidir.

Nötron yıldızları böyle oluşuyor. Peki neye benziyor ve özellikleri neler? Öncelikle nötron yıldızları çok yoğun maddelerdir. Bir filin kütlesine sahip bir çay kaşığı olduğunu düşünün. Nötronlar da 1,5 güneş kütlesi civarında sahip olup, yarıçapı 10 kilometre civarında olan kürelerdir. Dış katmanı birbirine neredeyse yapışık olan demir atomları ve dışında bir elektron denizinden oluşur. İçe doğru hareket ettikçe proton ve elektronlar azalır. Yüzey sıcaklıkları 100 milyon Kelvin’e kadar çıkabiliyor.

Peki neden bu kadar hızlı dönüyor? Bunun cevabı aslında liseden tanıdığımız bir eski dostumuz sayesindedir: Açısal Momentum ve Korunumu…

Evet liseden olan dostumuz olan bu formül aslında bize birçok şey anlatıyor. Yıldız süpernova patlaması yaparken kütlesinin çok az bir kısmını dışarı atar. Ancak yarıçapı 10 kilometreye kadar düşeceğinden dolayı açısal momentumun korunması için hızının artması gerekir. Bundan dolayı kendi etrafında, saniyede defalarca kez kez dönebilecek hıza erişebiliyor. Bu kadar hızlı dönmesi tabi ona çok garip özellikler de kazandırabiliyor. Dünyamızın geoit şeklinde olduğu gibi, nötron yıldızları da geoit şekle sahiptir. Ancak, Dünyamızın aksine kutuplardan daha basıktır. Pulsar dediğimiz yıldızlar da bir tür nötron yıldızıdır.Etrafında çok hızlı dönerken etrafa radyo dalgaları ve  X-ışınları yayarlar.

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=jI3HYI27RbQ?wmode=opaque&w=640&h=360]Pulsarın Sesi

Geceleyin gökyüzüne çok karanlık bir yerde bakarsanız, bazı noktaların hızla yanıp söndüğünü görürsünüz. Onlar nötron yıldızları olabilir, tabii uçak değillerse. Manyetik alanları Dünyamızdan 1 milyon kat daha güçlüdür. Kütleçekim kuvveti o kadar büyüktür ki 1 metreden serbest bırakılan bir cisim yüzeye 1 mikrosaniyede çarpar. Bir gün gidip gözlemlemek isterseniz çok yaklaşmamakta fayda var.

İLERİ OKUMA

http://science.sciencemag.org/content/304/5670/536

http://adsabs.harvard.edu/abs/1987ans..book…..L

[zombify_post]

Beyaz Cüce İkili Yıldız Sistemi

1600 ışık yılı uzaklıkta, J0860 olarak kabul edilen ikili yıldız sisteminin içinde, birbirlerinin yörüngesini her 321 saniyede dönen 2 yoğun beyaz cüce yıldızı bulunur. Chandra X-Ray Rasathanesi’nden edilen bilgilere göre astronomlar, bu yıldızların şaşırtıcı derecede küçük olan yörünge periyotlarını gittikçe daha da küçülttüklerine inanmaktadırlar. Bu yüzden, iki yıldız olay ufkunda birleşir.

kedi içeren bir resim  Yüksek güvenilirlikle oluşturulmuş açıklama

Uzman görüşüyle J0860’ın göze çarpan ölüm sarmalı (ing. death spiral), beyaz cücelerin kütleçekim dalgalarını oluşturması sayesinde yörünge enerjilerini kaybedecek olmalarını öngören Einstein’ın Genel Görelilik Kuramının bir sonucudur. Aslında J0860, gelecekteki uzay bazlı kütleçekim dalgası aygıtlar tarafından doğrudan tespit edilebilen kütleçekim dalgası kaynaklarının en parlağı olabilir.

Referans:

https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_793.html

[zombify_post]