Süper Güçlü Yıldız Kalıntısı; Nötron Yıldızı Nedir?

En güçlü yıldız kalıntılarından biri olan nötron yıldızı, süpernova patlaması sonrası oluşmuştur. Bu patlama sonrası kalan maddeler, kütle çekimi etkisi ile kendi küresel çevresinde bir çökmeye uğramıştır. Sonunda ise o muhteşem yıldız ortaya çıkmıştır. Nötron yıldızları büyük bir miktarda nötronlardan meydana gelmektedir. Öyle ki ismi de buradan gelir. Fakat sadece nötronlardan oluşmamıştır.

Nötron yıldızları, proton veya elektronlar ile hayatına devam etmektedir. Proton veya elektron, bu yıldızların uzun süre var olma sebeplerinden biridir. Tabii ki protonların veya elektronların sayısı nötronlara göre oldukça azdır. Bu yıldız eğer tek bir nötron maddesinden oluşsaydı oldukça kararsız olurdu. Bu da serbest dolaşmasına veya kısa sürede ayrışmasına neden olur. Proton ve elektron bu durumun önüne geçer.

En Büyük Nötron Yıldızı

Nötron yıldızlarının büyüklüğünden bahsederken bir karşılaştırma yapmamız pek mümkün değildir. Çünkü ona yaklaşabilecek bir gezegen veya uydu yoktur. En yakın örneği Güneşimizdir. Güneş, Nötron yıldızlarının neredeyse yarısı kadardır. Bazı nötron yıldızlarının boyutu ise güneşin 2,5 katı kadar olduğu düşünülmektedir.

Bilim adamlarının onayladığı veya gözlemlediği en büyük nötron yıldızı ise Güneşin 2 katı olanıdır. Kendi galaksimizde yani Samanyolu Galaksisinde bulunan bu yıldız, 400 ışık yılı ile 424 ışık yılı arasındadır. Güneş sistemimize en yakın olan Nötron Yıldızının adı ise RX J1856. 5-3754’tür. En uzak olanın ismi de PSR J0108-1431 olarak karşımıza çıkmaktadır

Kütle Çok Büyük Hacim Çok Küçük

Nötron yıldızlarının en büyük özelliklerinden biri de kütlelerinin çok büyük olmasına karşın hacimlerinin çok küçük olmasıdır. Kütlesi güneşin 1,5 katı kadar olan bir nötron yıldızı hacmi yaklaşık olarak 10 kilometre veya 12 kilometre kadardır. Böyle bir durum ise bu yıldızın aşırı yoğun olmasına yol açmaktadır. 10 kilometrelik bir hacmine karşın güneşin 1,5 katı kadar kütle, muazzam bir yoğunluğu doğurur.

Karşılaştırmayı şu şekilde yapmak aklımızda daha net şeyler oluşmasına sebebiyet verecektir. Yine güneşi veya yoğunluğunu ele alalım. Güneşin yoğunluğundan bu yıldızlar 2,6 x 100000000000000 katı kadar fazladır. Bu kadar küçük bir hacmin bu kadar büyük bir kütlede bulunmasının sebebi de yine bu yıldızkaynaklıdır.

Bu yıldızlarda bir ilke mevcuttur. ‘Pauli dışarlama’ olarak adlandırılan bu ilke, protonlar veya elektronların yıldız üzerinde çökmesiyledir. Normalde bu yıldızların kütle çekimi ile çok daha küçülmesi gerekir. Fakat Pauli buna engel olur. Elektron veya proton aynı kuantum durumunda olamazlar. Küçülmeye devam eden yıldız bu kararsızlık ile atom çekirdeği boyutuna ulaşınca duraksar. Fakat bu durum küçük nötron yıldızları için geçerlidir. Güneşin 5 katı kadar bir kütleye sahip olan bu yıldız oldukça kararsızdır. Çökme işlemi durmak bilmeden devam eder. Öyle ki bir noktaya gelir. Yıldız artık bir karadeliktir. Yoğun kütle veya küçük hacim bu yıldızların birer kara deliğe dönüşmesine sebebiyet verir.

Nötron Yıldızlarında Dönme

Birkaç nötron yıldızında dönme hızı oldukça fazladır. Çok fazla bu durum ile karşılaşılmaz. Fakat bu dönmenin kendine göre bir nedeni veya sebebi vardır. Bu yıldızların açısal momentum korunumu yasası gereği, hacmi küçüldükçe dönme hızı artar. Yani bu yıldızın hacmi dönme hızı ile ters orantıdadır. Hız ne kadar büyük ise hacim o kadar küçüktür. Hacim ne kadar büyük ise hız o kadar azdır.

Nötron yıldızı, açısal momentum korunumu yasası kanunları pek tabii korur. Şu anda kayıtlara geçmiş veya gözlemlenmiş en büyük hızda dönem nötron temelli yıldız, PSR J1748-2446ad olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu yıldızın hızı muazzam derecededir. Öyle ki yine kayıtlara geçmiş veya raporlanmış verilere göre bu yıldız, 1 saniyede kendi etrafında tam olarak 716 defa döner. Bu kadar büyük kütleye sahip bir yıldız için bu değerler gerçekten korkunçtur. Bu veriler bizlere gösteriyor ki süper güçlü yıldız kalıntısı örneğinin veya temsilinin yegâne sahibi bu yıldız olmaktadır.

İkili Yıldız Sisteminde Nötron Yıldızının Konumu

Araştırmalar gösteriyor ki bu yıldızların çok az bir miktarı ikili yıldız sisteminin üyesidir. Toplama bakacak olursak, ancak ve ancak %5’lik kısım ikili veya çiftli yıldız sisteminin birer üyesi olmaktadır. İkili yıldız sistemine sabit dönen bu yıldızların eşleri, normal yıldızlardan meydana gelmektedir. Fakat her nötron yıldızında aynı durum gözlenemez. Bazı bu tür yıldızlarda beyaz cüceler veya daha küçük kütleli olarak karşımıza çıkar.

Nötron yıldızı hususunda genel görelilik kuramı; ikili veya çiftli yıldız sistemlerinde kütleçekimsel dalga yayacağını ve aradaki mesafenin bir hayli azalacağını bizlere beyan eder. Yani zamanla nötron yıldızları, çiftleri olan cüce gezegenleri veya yıldızları kendi kütleçekimsel alanına sokar. Bu bilgi ise bu yıldızın ikili yıldız sisteminde var olması ve sonrasında aradaki mesafenin azaldığının tespit edilmesi ile öğrenildi.

Nötron Yıldızı ve Pulsarlar

Nötron Yıldızlarının akıl almaz bir hızla döndüklerinden bahsetmiştik. Bu dönüşler, manyetik kutuplarda enerji dalgalanmalarına veya fışkırmalarına sebebiyet verir. Bu nötron yıldızı dalgalanmaları veya fışkırmaları, dünyaya bakacak bir şekilde olursa bilim adamları bunu fark edecektir. Bu dalgalanmalar sonucu ise ‘Pulsar’ veya diğer adıyla ’Atarca’ denilen ışık saçılmaları oluşacaktır. Daha önce bahsettiğimiz PSR J1748−2446ad isimli Nötron Yıldızının Pulsar’ı, en yüksek değerde olanıdır. Bunun nedeni tabii ki bu yıldızın kendi etrafında saniyede 716 defa dönmesidir.

Opinyu