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]

Şaşırtan Kimyasal Kokteyl: Satürn’ün “Halka Yağmuru”

Cassini verilerinin yeni analizi, büyük kemerlerin kökenlerine ışık tutabilir.

Bu tür çalışmalar, bilim adamlarının sadece Satürn’ü değil, aynı zamanda evrendeki diğer yıldızları çevreleyebilecek halka taşıyan gezegenleri daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

illustration of Cassini near Saturn's ringsSatürn’ün halkalarından gezegenin atmosferine düşen “halka yağmuru”, bilim adamlarının düşündüğünden çok daha yoğun, kirli bir sağanağa sahip.

Gökbilimciler, onlarca yıldır Satürn’ün halkalarının, gezegeni su buzu ile parçaladıklarından şüpheleniyorlar, ancak NASA’nın Cassini uzay gemisinden alınan son gözlemlerin bazıları, bu gök gürültülü sağanakların ilk detaylı görüşlerini sağlıyorlar. 

Araştırmacılar, halka yağmuru organik madde ve diğer moleküller ile kontamine olduğunu ve Satürn’ün saniyede binlerce kilogram, sanki çekiçle delindiğini söylüyorlar. Üstelik yağmurun şaşırtıcı miktarını ve kalitesini anlamak Satürn’ün halkalarının kökenlerini ve evrimini açıklığa kavuşturmaya yardımcı olabilir.

Kokteyl Bilmecesi

Araştırmacılar, uzay aracının son birkaç yörüngesi sırasında Cassini’nin İyon Nötr Kütle Spektrometresi tarafından toplanan verileri, Satürn ile D halkası olarak bilinen en içteki halka arasındaki boşluğa ulaştığında analiz etti. Satürn’ün halka sisteminden atmosfere dönüşen malzemenin sadece yüzde 24’ü sudan meydana gelirken, geri kalanı ise metan, karbon monoksit, dinitrojen, amonyak, karbon dioksit ve organik nanopartiküllerin parçalarından oluşuyordu.

Halka yağmurunun yağış yüzdesine göre kimyasal içeriği.

Çalışmaya katılamayan NASA’nın Pasadena’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan Cassini’nin proje bilimcisi Linda Spilker, Halka Yağmuru’nun farklı kimyasal bileşiminin “büyük bir sürpriz” olduğunu, çünkü Satürn’ün halka sisteminin uzaktan gözlemlere göre neredeyse tamamen buzdan olduğunu söylüyor ve halka yağmurunun neden sudan yoksun olduğundan emin değiller.

NASA’nın Moffett Field’daki Ames Araştırma Merkezi’ndeki gezegen bilim adamı Jeff Cuzzi Satürn’ün halkalarının içine sıkışmış bir radyasyon kuşağının sorumlu olabileceğini öne sürdü. 

Cassini’nin hayat sonu gözlemleri, başka bir çalışmada açıklanan bu enerjik proton grubunun ilk çekim görüşlerini de sağladı. Cuzzi’nin tahmini ise kemerin yüksek enerjili radyasyonunun, organik bileşikler gibi daha ağır malzemeleri ardında bırakarak, D halkasında Satürn’e çok yakın olan suyun çoğunu püskürtebileceği yönündeydi.

San Antonio’daki Southwest Araştırma Enstitüsü’nün gezegen bilimcisi ve halka yağmur çalışmalarının bir uzmanı olan Hunter Waite’ye göre, her ne sebeple olursa olsun, halka yağmurunun kendine özgü bileşimi, Satürn atmosferinin karbon ve nitrojen içeriğini anlamamızı yeniden şekillendirebilir ve Satürn’ün varsayılan kimyasal yapısı, düşen malzemenin yarattığı gaz devi gerçek kompozisyonunu maskeleyen “sadece bir kaplama” olabilir.

Halka yağmurunun kimyasına ek olarak, Cassini gözlemleri de bu malzemenin Satürn’ün atmosferine ne kadar hızlı geldiğini ortaya koydu: saniyede 4.800 ila 45.000 kilogram.

Cuzzi, ise “Bu sadece gezegene akan muazzam miktarda kütle” olarak bahsederken Satürn’ün halkalarının muhtemelen gezegenin tarihi boyunca bu yağış oranını sürdürmediğini söylüyor. Çünkü eğer böyle olsaydı, cılız küçük D halkası çoktan aşınmalıydı. Ancak bir kuyrukluyıldız ya da başka bir uzay parçası, Satürn’ün halka sistemini son zamanlarda yakalayıp alışılageldik yörüngesinden tanecikler kopmasına ve Satürn’ün yer çekimlerine karşı daha savunmasız hale gelmesine sebep olmuş olabilir.https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2018/10/100318_MT-saturn_inline_370.jpgSatürn’ün C ve D halkaları

Southwest Araştırma Enstitüsü’nde bir kozmo-kimyacı ve halka yağmur çalışması üzerine bir ortak yazar olan Kelly Miller, şimdiki şiddetli yağmurun, Satürn’ün halka yağmurunun normal oranı olması ihtimaline karşıysa, belki de D halkası sürekli Satürn’ün dış halkalarından gelen malzemeyi sifonluyor olabileceğini öne sürüyor..

Spilker, Satürn’ün halkalarıyla olan ilişkisinin kesin doğasına “hala bir bulmaca” diyor. Ancak, gezegenin atmosferi ve halkaları arasında neler olup bittiğine dair daha ayrıntılı teorik simülasyonlar yapmak ve bu teorileri Cassini’nin topladığı verilere karşı test etmek, resmin doldurulmasına yardımcı olabilir.

Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/saturn-ring-rain-surprising-cocktail-chemicals

Alıntılar

J.H. Waite Jr. et al. Chemical interactions between Saturn’s atmosphere and its rings. Science. Vol. 361, October 5, 2018, p. 51. doi:10.1126/science.aat2382.

E. Roussos et al. A radiation belt of energetic protons located between Saturn and its rings. Science. Vol. 361, October 5, 2018, p. 47. doi:10.1126/science.aat1962.

Daha Fazla Bilgi İçin

L. Grossman. 5 things we’ve learned about Saturn since Cassini died. Science News. Vol. 193, April 14, 2018, p. 6.

L. Grossman. R.I.P. Cassini. Science News Online, September 15, 2017.

L. Grossman. As Cassini’s tour of Saturn draws to a close, a look back at postcards from the probe. Science News. Vol. 192, September 2, 2017, p. 16.

[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]

Uzayda Mutasyona Uğrayan Bakterilerin Saldırganlaştığı Tespit Edildi

Rus bilim insanlarına göre, uzayda mutasyona uğrayan bakteriler, dünyaya döndüğünde saldırganlaşıyor.

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda yapılan çalışmalar sonucu ortaya çıkan bu bilgiye göre, uzaydan dünyamıza tekrar gelen bakterilerin antibiyotiklere karşı gösterdikleri direnç normalden çok daha fazla arttı. Bakteriler ve mikroorganizmalar üzerindeki bu boyutta bir değişimin dünya üzerindeki yaşam açısından büyük bir tehlike arz ettiği düşünülüyor.

mutant-bacteria-from-space

Bilim insanlarına göre, uzak bir gelecekte bu bakteri ve mikroorganizmaların dünyadan başka gezegenlere yayılması ve bu gezegenlerde gelişmeleri hiç de sürpriz değil.Uluslararası Uzay İstasyonu’nda Ruslar tarafından yürütülen  Biorisk adındaki bu deney, gelecekte bu gibi durumların oluşmaması için önlem alınması gerektiğini de ortaya koyuyor.

Önlem alınmazsa ne olur?

Günümüzde insanlık birçok hastalıkla boğuşuyor, bu hastalıkların birçoğunu ilaçlar ve antibiyotikler yardımıyla çözebiliyoruz. Ancak uzayda yüksek ısıya, hatta yüksek radyasyona karşı bile direnci olan bakteriler evrimleşirse, bu bakterileri günümüzdeki ilaçlarla yok etmek pek mümkün olmayacak.

[zombify_post]

NASA Mars’ta Organik Maddeler Bulduğunu Bildirdi

Mars’ta bulunan organik maddeler biyolojik kalıntıların kanıtı mı?

2012 yılından bu yana NASA’nın Mars yüzeyinden veri toplayan Curiosity keşif aracı Gale Krateri’nden alınan numunelerde organik maddelere rastladı. 

Gale Krateri’nin iki ayrı kısmında bulunan 3 milyar yıllık kiltaşından örnekler alındı. Alınan örneklerin içinde tiyofen, 2- ve 3-metiltiyofen, metantiyol ve dimetilsülfit yer aldığı keşfedildi.

Bu önemli keşfin yanında Curiosity, Mars’ın atmosferindeki metan düzeyinin mevsimsel değişimini inceledi ve atmosferdeki mevsimsel metan artışlarının da doğrulandığı bildirildi.

Geçtiğimiz yıllarda metan Mars atmosferinde büyük bulutlar halinde saptanmıştı. Yeni verilere göre, Gale Krateri’ndeki düşük metan düzeyleri, yaz aylarında zirveye ulaşırken, her Mars yılı kışın azalıyor.

Karbon içeren  metan (CH4) gazının keşfi çok önemliydi. Çünkü Dünya’daki tüm metan moleküllerinin yüzde 95’i, biyolojik kaynakların ürünü olarak meydana geliyor. Ancak bu durum, Mars’ta aktif bir biyolojik sürecin var olduğu anlamına gelmiyor. Biyolojik olmayan kaynakların başında olivin adı verilen bir kayaya dayanan bir çeşit kimyasal tepkime geliyor. 

Olivin tabakası, serpantinleşme adı verilen bir süreçte su ve karbondioksit ile tepkime oluşturarak, sürekli bir metan akışı sızdırıyor olabilir.

NASA’nın Mars Keşif Programının baş bilim insanı olan Michael Meyer, “Bunlar Mars üzerindeki yaşamın işaretleri mi? Henüz bilmiyoruz fakat bu sonuçlar, bize doğru yolda olduğumuzu söylüyor.” diyor.

Kaynak

İleri okuma:

Yayımlanan makale

[zombify_post]