4 SORUDA NÖTRON YILDIZLARI

Bugün sizlere dört soru soracağım ama tabi ki bunları ben cevaplayacağım. Çünkü siz şu an nasıl cevaplayabilirsiniz ki, değil mi?

O zaman temel bir soru ile başlayalım, nötron yıldızları nasıl oluşur? Güneş'in 10 katı kadar kütleye sahip bir yıldız çekirdeğindeki hidrojen ve helyumu yakınca, bunlar nükleer füzyon yoluyla demire dönüştürülüyor. Ancak demiri nükleer füzyonla yakmak mümkün olmadığı için yıldızın çekirdeği aniden sönüyor. Yıldızın merkezinde süper küçük bir hacme çok fazla demir sıkışınca, metalik çekirdek hızla kendi ağırlığı üzerinde ezilerek buruşup çökmeye başlıyor. Ancak o kadar hızlı çöküyor ki daha merkezdeki demir büzülmeden, yıldızın üst katmanları çekirdeğin üstüne çöküp demiri sıkıştırıyor. Bu da yıldızın üst katmanlarının, demir çekirdeğin dış yüzeyinden hızla yukarıya ve uzaya sekmesine yol açıyor. Bu sırada yıldızın orta katmanları aşırı sınıyor ve yıldız büyük bir şiddetle patlayarak dış katmanlarını uzaya savuruyor ve bunun sonucunda Süpernova Patlaması gerçekleşiyor.

Bu patlamanın ardından, dev yıldızın kalıntısı olan çekirdek 20 km (Yani yaklaşık olarak İstanbul'un Kuzeyinden Güneyine kadarlık) çapa kadar büzülüyor ve bu kadar küçük bir çapa 1,5 Güneş kütlesi (1,989E30 kg x 1/2 (cevap çok uzun)) sıkıştırıyor. Bu da yıldızın aşırı derecede yoğun ve süper güçlü yerçekimine sahip olmasına yol açıyor. İşte nötron yıldızları bu şekilde oluşuyor.

Bir diğeri, neden fırıldak Sinan gibiler? Nötron yıldızlarının en az 10 Güneş kütlesindeki dev yıldızların kalıntısı olduğunu hatırlayalım. Bu yıldızlar patlamadan önce kendi çevresinde Güneş gibi normal bir hızda dönüyor. Ancak, fizikte momentumun korunumu ve açısal momentum diye bir şey var. Bundan dolayı milyonlarca km çapındaki dev yıldız patladıktan sonra, kendi çevresinde dönmesini sağlayan açısal momentum 20 km çapındaki küçücük nötron yıldızına aktarılıyor. Böylece nötron yıldızı deli gibi hızlı dönmeye başlıyor (Buz pateninde kollarınızı vücudunuza çekince daha hızlı dönmeniz gibi.) Bu yüzden de 'fırıldak' olarak nitelendiriyoruz. (Tabi bu fırıldaklık yaşlandıkça azalıyor) Atarca da (Pulsar) kendi çevresinde saniyede onlarca veya yüzlerce kez dönen nötron yıldızlarındandır.

Üçüncü ve korkutucu olan ise, Kıyameti getirebilirler mi? Her ne kadar National Geographic kanalında ünlü “Dünya’yı Boşaltın (Evacuate Earth)” belgeseli bilimsel gerçekler yerine, kutsal kitaplardaki kıyamet senaryosunu bilim kisvesi altında insanlara anlatmış olsa bile bir konuda haklılar: Nötron yıldızları Güneş Sistemi’ni yok edebilir. Yani baktığımız zaman nötron yıldızları Güneş’ten daha kütleli tam boy yıldız sayılır. Güneş Sistemi’ne girdiklerinde Dünya’ya yaklaşma veya çarpma ihtimalleri çok düşük, ama uzaktan gezegenleri yörüngelerinden çıkarıp uzaya savurabilirler. Gezegenlerin birbirleriyle çarpışmasına veya soğuk uzayda donarak kaybolmasına yol açabilirler. Özellikle de bir iki gezegen veya asteroit kuşağını yutarlarsa yüksek oranda x-ışını ve gama ışınları saçarlar. Bu tür Atarca’ların ölüm ışınları Dünya’ya denk gelirse eğer atmosferi yakıp kavurur ve herkesi radyasyondan öldürür. Özellikle süper enerjik manyetarlar yani manyetik yıldızlar bizi Güneş Sistemi’ne girmeden yok edebilir. Neyse ki en yakın nötron yıldızı 500 ışık yılı (500x9 trilyon eder) uzakta ve en yakın manyetar daha da uzak. Anlayacağınız kıyamet 'şimdilik' bizden oldukça uzakta.

Birçok insanın fazlasıyla sevdiği hatta saraylarını kaplattığı altını oluşturan da nötron yıldızları mı yoksa? Neredeyse 10 yıl öncesine kadar Dünya’daki altının nereden geldiğini bilmiyorduk. Gerçi karbon, neon, oksijen, silikon, demir gibi elementlerin Süpernova patlamalarının öncesinde yıldızlarda ortaya çıktığını biliyorduk. Diğer ağır elementlerin de yıldız patlamaları sırasında uzaya saçıldığını anlamıştık. Ama evrende altının nasıl ortaya çıktığına dair kesin bir fikrimiz yoktu. Artık biliyoruz. Evrende altın elementini nötron yıldızı çarpışmaları üretiyor ve Dünya’daki altının nadir olmasının sebebi de aslında altının bütün evrende az olması. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden (CfA) Edo Berger ile meslektaşları, nötron yıldızlarının uzayda çarpışarak gama ışınları patlamalarına yol açtığını ve bu sırada astronomik ölçülere göre az miktarda altın ürettiğini açığa çıkardılar.

Vee böylece bu yazımda da fırıldak Sinan gibi saniyede 600-700 kez dönen, mutlak sonumuzu getirebilecek, gramı yaklaşık 1011 olan altının atası nötron yıldızlarını biraz da olsa tanımış olduk.

Semanur Akdağ
2021-12-19 327