Yeni bir makaleye göre, nötron yıldızlarının yüzeylerinde ‘dağlar’ oluşabilir ve kütle çekim dalgalanmalarına neden olarak uzay-zamanı etkileyebilir.
Nötron yıldızları, evrendeki en yoğun ve egzotik gök cisimlerinden biri. Güneş’ten çok daha büyük bir yıldızın yakıtını tüketip süpernova patlamasıyla çökmeye başlaması sonucu oluştukları biliniyor. Bu çöküş sırasında, yıldızın çekirdeği o kadar sıkışıyor ki protonlar ve elektronlar birleşerek nötronları oluşturuyor. Sonuç olarak, yaklaşık 10-20 kilometre çapında, inanılmaz yoğunlukta bir gök cismi ortaya çıkıyor. Bir çay kaşığı nötron yıldızı maddesi, Dünya’daki tüm insan nüfusunun ağırlığı kadar, yani yaklaşık bir milyar ton ağırlığında.
Bu yıldızlar, yoğunlukları ve eşsiz fiziksel özellikleri nedeniyle bilim insanları için önem taşıyor. Kara deliklerden önceki en yoğun yapılar olan nötron yıldızları, madde ve enerjinin olağanüstü koşullar altında nasıl davrandığının anlaşılmasında kritik bir rol oynuyor. Ayrıca, bu yıldızların manyetik alanları ve inanılmaz hızda dönen pulsarları (hızlı dönen ve düzenli aralıklarla radyo dalgaları, ışık veya diğer elektromanyetik radyasyon türleri yayan nötron yıldızlar), uzay-zaman dokusu ve elektromanyetik radyasyonun incelenmesine olanak tanıyor.
Yeni bir araştırmaya göre, nötron yıldızlarının yüzeyinde oluşabilecek “dağlar”, uzay-zaman dokusunda dalgalanmalara neden olabilir. Indiana Üniversitesi’nden nükleer teorisyenler tarafından yapılan ve Physical Review D dergisinde yayınlanan çalışmada, nötron yıldızlarının yüzey özellikleri ile Güneş sistemindeki gezegenler ve uyduların yüzey şekilleri arasında dikkat çekici benzerlikler incelendi.
Tıpkı Europa ve Enceladus gibi uyduların derin okyanuslarının üzerini kaplayan ince kabuklar ya da Merkür’ün büyük metalik çekirdeğini örten ince yüzey tabakası gibi, nötron yıldızlarının da ince bir kabuk tabakası olduğu düşünülüyor. Bu kabuklar, Evrensel olarak kırışarak doğrusal ya da lob benzeri yapılar oluşturabilir. Örneğin, Europa’da doğrusal yapılar, Enceladus’ta “kaplan çizgileri” ve Merkür’de basamaklı yapılar görülürken, nötron yıldızlarında bu özelliklere benzer deformasyonlar oluşabilir.
Araştırmaya göre, Dünya’nın en iç çekirdeğinin anizotropik özellikler gösterdiği gibi, nötron yıldızlarının kabuk malzemesi de yönelime bağlı farklılıklar gösterebilir. Eğer bu kabuk malzemesi anizotropik ise, dönüş hızına bağlı olarak dağ benzeri deformasyonların boyutu artabilir. Bu deformasyonlar, nötron yıldızlarının maksimum dönüş hızını ve milisaniye pulsarlarının minimum deformasyon oranını açıklayabilir.
Bu dağlar, yalnızca yıldızların fiziksel özelliklerini değil, aynı zamanda çevresindeki uzay-zaman dokusunu da etkiliyor. Nötron yıldızlarındaki bu yüzey deformasyonları, sürekli olarak kütle çekim dalgaları üretebilir. Kütle çekim dalgaları, uzay-zamanın esnek dokusunda yayılan dalgalanmalar olarak biliniyor ve büyük kozmik tepkimeler tarafından üretiliyor. Ancak nötron yıldızlarının durumunda, bu dalgalar, dağların neden olduğu küçük fakat sürekli dalgalanmalardan kaynaklanıyor.
Bu tür sürekli kütle çekim dalgalarını tespit etmek için Lazer Interferometre Kütleçekim Dalga Gözlemevi (LIGO) gibi hassas gözlemevleri tarafından detaylı aramalar yapılıyor. Sürekli dalgalar, diğer kütleçekim dalgalarından farklı olarak düzenli ve kesintisiz bir sinyal oluşturuyor. Ancak bu sinyaller oldukça zayıf olduğu için, öngörülen frekans ve sinyal özelliklerine göre ayarlanmış aramalarla tespit edilebiliyor.
Sürekli kütle çekim dalgalarının keşfi, evreni anlamak için yeni bir pencere açabilir. Bu dalgalar, kara deliklerden önceki en yoğun yapılar olan nötron yıldızlarının yapısı ve dinamikleri hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. Ayrıca, doğanın temel yasalarını test etmek için de bir fırsat sunabilir.
Kaynak: Physical Review D
