02 Haziran 2024

Evrenin tuhaf yıldızları

Kendi etrafında yüksek hızlarla dönen nötron yıldızı, düzenli aralıklarla bir elektromanyetik ışıma yayıyorsa bu nötron yıldızı "pulsar" olarak adlandırılıyor

Onlar, gerçekte ölü yıldız kalıntılarıdır.

Bunlar, Güneş'imizden en az on kat daha büyük olan ve yakıtı tükendiğinde patlayarak süpernovaya dönüşen yıldızlardan geriye kalan çok yoğun kalıntılardır.

Onlara "nötron yıldızları" deniliyor.

Nötron yıldızı kuramsal olarak ilk kez 1934 yılında Walter Baade ve Fritz Zwicky tarafından öne sürülmüştü. Gözlemsel olarak keşfi bundan 33 yıl sonra, 1967 yılında Jocelyn Bell ve Antony Hewish tarafından gerçekleştirildi. Hewish, bu yöndeki çalışmaları nedeniyle 1974 yılında Nobel ödülü aldı.

Kendi galaksimizde milyarlarca nötron yıldızının var olabileceği düşünülüyor ve bunlardan 2000 tanesinin adresleri belirlenmiş durumda.

Neden nötron yıldızı diyoruz?

Çünkü onlar tümüyle yüksüz atom altı parçacıklar olan nötronlardan oluşuyor. Bu oluşumlar öylesine yoğunlar ki, bir "küp şeker" büyüklüğündeki bir nötron yıldızının 100 milyon tondan daha ağır olabileceği belirtiliyor.

Peki niye nötronlardan oluşuyorlar?

Bunun açıklaması büyük kütleli yıldızların ölümlerinde gizli.

Biliyorsunuz yıldızlar, hidrojen içeren toz ve gaz bulutlarının kendi çekim gücü altında sıkışması ile oluşur. Yıldız bu aşamada artık bir termonükleer reaktördür ve içinde çekirdek birleşmeleri, yani füzyon reaksiyonları demir oluşumuna kadar devam eder ve bu süreçte yıldız büyük bir enerji üretir.

Yıldızın yakıtının tükenmesi ile enerji üretimi azalır ve üretilen ağır elementler kütlesel çekimin etkisiyle içe doğru çökmeye ve diğer elementleri dışarı doğru itilerek genişlemeye başlar.

Bundan sonrası yıldızın kütlesine göre farklı bir yöne evrilecektir.

Küçük ölçekli yıldızlarda bu aşama kızıl dev evresidir. Bizim yıldızımız Güneş, bu evreye girdiğinde Dünya'yı içine alacak boyutta genişleyecek, hatta Mars'ı bile yutabilecek büyüklüğe ulaşacak. Daha sonra da sıkışarak beyaz bir cüceye dönüşecektir.

Güneş'imizden en az on kat daha büyük olan yıldızlarda demire dönüşüm gerçekleştiğinde kütlesel çekim çok daha büyüktür ve yıldızın büyük bir kısmı dışarıya doğru dalgalanırken yıldız ağır elemetlerin etkisiyle kendi üzerine hızla çöker; kütlesel çekim öylesine güçlüdür ki atomlar sıkışır ve parçalanırken protonlar, nötronlara dönüşür.

Yıldız ürettiği maddelerin çoğunu büyük bir süpernova patlaması ile uzağa fırlatır; geride kalan kütle artık çok hızlı dönmekte olan bir "nötron yıldızı"dır.

Gökbilimciler nötron yıldızlarını bazı özelliklerine göre Pulsarlar ve magnetarlar olarak iki gruba ayırırlar.

Pulsarlar

Kendi etrafında yüksek hızlarla dönen nötron yıldızı, düzenli aralıklarla bir elektromanyetik ışıma yayıyorsa bu nötron yıldızı "pulsar" olarak adlandırılıyor.

Bunlar, saniyede yüzlerce kez ve düzenli aralıklarla elektromanyetik radyasyon darbeleri üretirler. Bu darbeler genellikle içinde bulunduğu nebulanın kalp atışları gibidir.

Bell ve Hewish 6 Ağustos 1967'de ilk pulsarı keşfettiklerinde bunun uzaylılardan gelen bir sinyal olabileceği düşünmüşler ve bu nedenle ilk keşfedilen pulsara, uzaylıları kastederek "Little green Man" ifadesinin bir kısaltması olarak LGM-1 adını vermişlerdi; şimdilerde bu pulsar CP 1919 olarak biliniyor ve 1,3373 saniyelik bir periyoda sahip.

Pulsarlar aynı zamanda hızlı dönüşlerine bağlı olarak yüksek manyetik alana da sahiptirler.

Nötron yıldızlarının çoğu pulsar olarak gözlenir. Ancak tüm pulsarlar nötron yıldızıdır ama tüm nötron yıldızlarının mutlaka pulsar olması gerekmez.

Bazıları da "magnetar"dır.

Magnetarlar

Magnetarlar, çok daha güçlü manyetik alana sahip olmaları ve daha yavaş dönmeleri ile diğer nötron yıldızlarından ayrılır. Ama onlar evrenin bilinen en güçlü mıknatıslarıdır ve 100 trilyon gauss'luk manyetik alanlara sahip oldukları öngörülmektedir.

Onlar, gök cisimleri içinde en tuhaf olanlardır. Onlara evrenin en tehlikeli kozmik canavarları diyenler de var.

Gökbilimciler henüz birçok nötron yıldızının manyetik alanını ölçmeyi başaramadılar; kuramsal yapılan hesaplamalarda nötron yıldızlarının yüzde 10 ile 40'ının magnetar olabileceği öngörülüyor. 

Neden bazı nötron yıldızlarının ultra güçlü manyetik alanlara sahip ve diğerlerinin olmadığı ise henüz yanıtı olmayan bir soru.

Bunlar kara delik olamayan, kara delik olmanın eşiğinden dönen nötron yıldızlarıdır.

Bunun bir adım sonrası ise zamanın durduğu yer oluyor!


Kaynakça

https://www.space.com/star-helium-magnetic-stellar-corpses

https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/neutron_stars1.html

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Stars_Neutron_stars_pulsars_and_magnetars

https://www.scientificamerican.com/article/this-bizarre-star-could-become-one-of-the-strongest-magnets-in-the-universe/

Nafiye Güneç Kıyak kimdir?

Nafiye Güneç Kıyak, lisans eğitimini İstanbul Üniversitesi (İÜ) Fizik Bölümünde ve yüksek lisans eğitimini İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Nükleer Enerji Enstitüsünde tamamladı.

Çalışma hayatına Türkiye Atom Enerjisi Kurumu - Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi'nde araştırma reaktörü radyasyon güvenliği sorumlusu olarak başladı. 

Doktora sonrası Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu bursu ile Almanya-GSF (Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung-München)'de "nükleer santraller çevre analizleri, radyasyon dozimetrisi, nükleer teknikler" alanlarında çalışmalarda bulundu. 

Yurda dönüşünün hemen ardından doçent ve daha sonrasında da profesör oldu.

1996 yılında kurulan Işık Üniversitesi'nin kuruluş çalışmalarına katıldı ve çeşitli kademelerde görev alarak kurucu fizik bölüm başkanlığı, Fen Bilimleri Enstitüsü müdürlüğü görevlerinde bulundu. "Lüminesans Araştırma ve Arkeometri Laboratuvarı"nı kurdu modern fizik konularında lisans ve yüksek lisans dersleri verdi.

2010- 2015 yılları arasında Işık Üniversitesi Rektörü olarak görev yaptı. 

Rektörlük süresini tamamlamasının sonrasında Feyziye Mektepleri Vakfı okulları CEO'su görevinde bulundu. 

Prof. Kıyak'ın uluslararası bilimsel dergilerde yayımlanmış çok sayıda bilimsel makalesi, yurtiçi ve yurt dışında sunulmuş 200 dolayında bilimsel çalışması bulunmaktadır.

Ayrıca popüler bilim alanında üç kitabın yazarıdır: Aklın bilinmeyene yolculuğu: KOZMOSSırlar evrenine açılan kapı: KUANTUM ve Başlangıcın ötesi: ÇOKLU EVRENLER. 

2019'dan bu yana T24 Haftalık'ta popüler bilim konularında yazılar yazmaktadır. 

Prof. Kıyak evli ve iki çocuk sahibidir.

 

Yazarın Diğer Yazıları

Solucan delikleri ile dolanıklık ilintili mi?

Bazı kuramsal fizikçiler, görünüşte farklı olan Kuantum mekaniğinin dolanıklığı ile Genel Göreliliğin solucan deliklerinin aslında eşdeğer olabileceğini öne sürüyorlar. Eğer bu doğrulanırsa bu denkliğin elbette derin sonuçları olabilir. Buna göre makro yapı yani "uzay-zaman" evrenin mikroskobik bileşenlerinin, yani kuantum parçacıklarının dolanıklığından ortaya çıkmış olabilir, deniyor

Dünya'nın durduğu gün

Dünya durursa ne olur?

Bilim insanları ve sağduyu

9 Temmuz 1955'te yayınlanan Russell-Einstein Manifestosu, nükleer silahların insanlığa yönelik oluşturduğu tehlikeleri değerlendirmek üzere bilimsel bir konferans yapılması çağrısında bulunuyordu