Nötron yıldızı

Yazar: Leandro Alegsa

18-05-2022

Bir nötron yıldızı, neredeyse tamamen nötronlardan oluşan çok küçük ve yoğun bir yıldızdır. Yarıçapları yaklaşık 11-11,5 kilometre olan küçük yıldızlardır. Güneş'in yaklaşık iki katı kütleye sahiptirler. Evrende var olduğu bilinen en küçük ve en yoğun yıldızlardır. Süpernova olarak patlayan büyük bir yıldızdan geriye kalanlardır.

Yıldızın yoğunluğu bir atomun çekirdeğinin yoğunluğuna benzer. Dünya'nınkinden 10⁸ ile 10¹⁵ kat daha güçlü manyetik alanlara sahiptirler. Nötron yıldızının yüzeyindeki yerçekimi alanı Dünya'dakinden yaklaşık 2×10¹¹ kat daha güçlüdür.

Bir nötron yıldızının ne kadar yoğun olduğunu hayal etmek için, güneşimizin (1.392.000 kilometre (865.000 mil) çapındaki) tüm kütlesini alın ve 19 kilometre (12 mil) çapındaki bir topun içine sığacak boyuta getirin. Yoğunluğu anlamanın bir başka yolu da şudur: nötron yıldızından gelen bir çay kaşığı madde 6 milyar ton ağırlığında olacaktır.

Nötron yıldızları 0,001 saniyeden 30 saniyeye kadar çok hızlı dönerler. Farklı türleri vardır. Pulsarlar gibi elektromanyetik radyasyon ışınları yayabilirler. Diğer türleri magnetar ve ikili pulsarlardır.

Sıcaklıkları 600.000 Kelvin dereceden fazladır. Gözlemlenebilen nötron yıldızları çok sıcaktır ve tipik olarak yaklaşık 600000 K yüzey sıcaklığına sahiptir.

Hızla dönen bir nötron yıldızı olan PSR B1509-58 pulsarından gelen radyasyon, yakındaki gazın X-ışınlarında parlamasına neden olur (altın rengi, Chandra'dan) ve burada kızılötesinde görülen nebulanın geri kalanını aydınlatır (mavi ve kırmızı, WISE'dan)

Bir nötron yıldızının içeriden nasıl görüneceğini gösteren bir model

Tarih

1934 yılında Walter Baade ve Fritz Zwicky, James Chadwick tarafından nötronun keşfinden sadece bir yıl sonra nötron yıldızlarının varlığını öne sürdüler.

Bir süpernovanın kökenini ararken, süpernova patlamalarında sıradan yıldızların, nötron yıldızları olarak adlandırdıkları, son derece sıkı paketlenmiş nötronlardan oluşan yıldızlara dönüştüğünü öne sürdüler. Baade ve Zwicky, nötron yıldızlarının yerçekimsel bağlanma enerjisinin serbest kalmasının süpernovaya güç verdiğini öne sürdüler: "Süpernova sürecinde, kütle halinde kütle yok olur".

Nötron yıldızlarının tespit edilemeyecek kadar sönük olduğu düşünülüyordu. Franco Pacini'nin (1939-2012) nötron yıldızlarının dönmesi ve büyük manyetik alanlara sahip olması durumunda elektromanyetik dalgaların yayılacağına işaret ettiği Kasım 1967'ye kadar bu yıldızlar üzerinde çok az çalışma yapıldı. Radyo astronom Antony Hewish ve Cambridge'deki araştırma asistanı Jocelyn Bell çok geçmeden yıldızlardan gelen ve artık pulsar olarak bilinen radyo sinyallerini tespit ettiler.

Sorular ve Yanıtlar

S: Nötron yıldızı nedir?

C: Nötron yıldızı, neredeyse tamamen nötronlardan oluşan çok küçük ve yoğun bir yıldızdır. Yaklaşık 11-11,5 kilometre yarıçapa ve Güneş'in yaklaşık iki katı kütleye sahiptir.

S: Bir nötron yıldızı ne kadar yoğundur?

C: Yıldızın yoğunluğu bir atomun çekirdeği gibidir ve yüzeyindeki çekim alanı Dünya'dakinden 2x1011 kat daha güçlüdür. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, güneşimizdeki tüm kütle 19 kilometre çapındaki bir topun içine itilebilir. Nötron yıldızından gelen bir çay kaşığı madde 6 milyar ton ağırlığında olacaktır.

S: Nötron yıldızları ne kadar hızlı döner?

C: Nötron yıldızları çok hızlı dönerler, 0,001 saniyeden 30 saniyeye kadar dönebilirler.

S: Ne türler vardır?

C: Elektromanyetik radyasyon ışınları yayan veya sırasıyla Dünya'dakinin 108 ila 1015 katı arasında güçlü manyetik alanlara sahip olan pulsarlar, magnetarlar ve ikili pulsarlar gibi farklı türleri vardır.

S: Tipik olarak hangi sıcaklığa sahiptirler?

C: Gözlenebilen nötron yıldızları çok sıcaktır ve tipik olarak yaklaşık 600000 K (600000 derece Kelvin) yüzey sıcaklığına sahiptir.