Az Duyulan Ama En İlginç Obje – Nötron Yıldızı
Neredeyse tüm astronomi haberlerinde karadelikleri, güneş benzeri yıldızları, devasa büyüklükte yıldızları, bulutsuları, galaksileri, yıldız kümelerini ve bir sürü şeyin haberlerini görürüz. Her biri ilginçtir elbette. Ama onlar kadar ismi pek anılmayan ama hepsinde de daha da ilginç olan bir şey var. Nötron yıldızları. Şunu diyebilirim ki astronomi içerisinde nötron yıldızları benim favorimdir.
Bir yıldızın yaşam evrelerini biliriz. Gezegenimsi bulutsan bir yıldız doğar, füzyon tepkimeleri ile hidrojen atomlarını birleştirir ve en sonunda füzyon yapamayacak duruma geldiğinde ise büyük bir patlama ile dış katmanlarını dışarı savurur. Bu patlamadan geriye üç ihtimal kalır. Beyaz cüce, kara delik hep aşina olduğumuz şeyler. Birisi de nötron yıldızıdır.
Ağır bir yıldızın patlamasından sonra kalan küçük ama oldukça yoğun yıldız çekirdeğidir. İsminden de anlaşılabileceği gibi tamamen nötronlardan oluşur. Süpernova patlamasından hemen sonra yıldızın ortalama kütlesinin yüzde 60’ını oluşturan çekirdek kütleçekim ile sıkışmaya başlar. Ve bu sıkışma o kadar kuvvetlidir ki atomdaki elektronlar bir zincirleme reaksiyon gibi protonlarla birleşmeye başlar ve yüksüz nötronlara dönüşür. Bu mekanizma aynı zamanda Pauli ilkesini yani elektronlar yörüngelerinden daha küçük bir alana taşınamaz ilkesini yıkar.
Atomların böyle bir sıkışma ile nötronlara dönüşmesinin bir sonucu olarak yıldızın mekaniğinde tüm nötronları parçalayabilecek güçte yüksek enerjili gama radyasyonu patlamaları oluşturur. Devamlı olarak. Milyonlarca yıllık füzyon tepkimesinin bir sonucudur. Artık elimizde bir su molekülünün yüz trilyon katı bir yoğunluğuna sahip nötronlar vardır.
Peki nötron yıldızları ile pulsarlar arasında ne bağlantı var? Nötron yıldızları çok büyük miktarlarda ışık ve radyasyon yayar ve yıldız döndüğünde biz bunları aynı aralıklarla gerçekleşen periyodik ışık olarak görürüz. Bir deniz fenerinin dönüşü gibi.
Nötron yıldızları ilk keşfedildiğinde bunun anormal bir şey olduğu ya da uzaylıların işi olduğu düşünülmüştü. Fakat evrenin gizemlerini açığa çıkardıkça öğrendik ki pulsarların yıldızın dönüşü ile sanki deniz kenarındaki bir deniz feneri gibi belli aralıklarla geldiğini anladık. Çok hızlı bir şekilde dönen nötron yıldızının oluşturduğu elektromanyetik radyasyon. İşte bunlara pulsar deniliyor. Pulsarlar sadece bize doğru yönelik ise fark edebiliyoruz. Tabi her pulsar bir nötron yıldızıdır ama her nötron yıldızı pulsar değildir.
Nötron yıldızının özellikle büyüklüğü ve dönüş hızı en çarpıcı olandır. Nötron yıldızları 10-15 km büyüklüğündedir ve dönüş hızları ise saniyede kendi etraflarında bir kaç turdur. Tabi bazıları bundan da hızlı olabiliyor. Mesela saniyede 100-150 tur gibi. Düşüncede kademeli olarak yıldızın yavaşlaması gerektiğidir ama gerçekte ise bu dönüş hızları yüzünden yüzeyleri mükemmel ve pürüzsüz bir küre halini almaktadır. Açısal momentumları sayesinde de yıldızlar aslında giderek hızlanmaktadır.
Aslında açısal momentumları dönüş yıldızlarının ve pulsalarının cevabının anahtarıdır. Eğer normalde de dönmekte olan ama dış kabuğunu dışarı fırlatmış ve kütleçekimi ile sıkışmakta olan bir yıldızla karşılaşırsanız (normalde karşıalaşamazsınız süpernova patlaması yüzünden uzun süre ve uzun mesafelerde yaklaşamazsınız ama boşverin) giderek daha hızlı döndüğünü göreceksiniz. Örnek olarak buz patencileri tek ayak üstünde dönüş yaparken kollarını vücutlarına yaklaştırırlar ve daha hızlı dönmeye başlarlar. Bu onların daha hızlı dönmesini sağlar ve küçülmekte olan bir yıldızında daha hızlı dönmesini sağlar. Eğer buz patencisi yavaşlamak isterse kollarını açarak daha da büyüyerek yavaşlar. Tabi bu durumda nötron yıldızının pek büyüyeceğini zannetmiyorum. Halinden memnun o. Ben de.
Mesela bizim yıldızımız güneş de ay da bir tur olmak üzere şu an bize yazımdan dolayı yavaş gelen bir dönüş hızına sahip. Eğer onu 30km gibi bir alana sıkıştırırsak dönüş hızı saniyede 1000 tur olacaktır.
Bir çok kişi için karadelikler kadar ilginç gelmeyebilir belki ama benim için en ilginç objedir.
