Aralarında Türk gökbilimcilerin [1] de olduğu yeni araştırmaya göre, Samanyolu’nda ekseni etrafında inanılmaz bir hızla dönen bir nötron yıldızını ortaya çıkardı. Saniyede 716 kez dönen cisim, gözlemlenen en hızlı dönen nesnelerden biridir.
Samanyolu evrenin birçok sırrının çözümü barındırıyor. Danimarka Teknik Üniversitesi Uzay Birimindeki (DTU) araştırmacılar, Uluslararası Uzay İstasyonu’na (ISS) takılan bir X-ışını uzay teleskobu kullanarak cismin özelliklerinden birini daha ortaya çıkarmayı başardılar. Küçük ama son derece kütleli ve hızlı dönen bir nesne olan nötron yıldızı, ‘4U 1820-30’ adlı X-ışını çift yıldız sisteminin bir parçasıdır. Nötron yıldızı Samanyolu merkezine doğru, Yay takımyıldızında bulunur.
“Bu sistemden gelen termonükleer patlamaları inceliyorduk ve ardından şaşırtıcı salınımlar bulduk, bu da bir nötron yıldızının ekseni çevresinde saniyede 716 kez döndüğünü gösteriyor,” diyor DTU Uzay’dan bilim insanı Dr. Gaurava K. Jaisawal. Jaisawal, yeni keşfin arkasındaki uluslararası bir araştırma ekibinin bir üyesi olup Astrophysical Journal’da yayımlanan makalenin ilk yazarıdır.
“Gelecekteki gözlemler bunu doğrularsa, 4U 1820-30 nötron yıldızı, evrende şimdiye kadar gözlenen PSR J1748-2446 adlı başka bir nötron yıldızıyla birlikte en hızlı dönen nesnelerden biridir.”
Nötron yıldızı, NASA’nın NICER X-ışını teleskobu kullanılarak gözlendi. Teleskop, DTU Uzay’ın yıldız takip teknolojisi ile donatılmış ve Uluslararası Uzay İstasyonu’nun dışına monte edilmiştir. Yıldız takip kamera sistemi, X-ışını aletinin sürekli olarak doğru yöne bakmasını ve uzaklardaki küçük nötron yıldızlarına doğru düzgün bir şekilde nişan almasını sağlar.
Çok uzak ve sıra dışı bir cisim
Bir nötron yıldızı, ölü yıldız olarak da adlandırılır, süpernova patlamasıyla patlamış büyük, dev bir yıldızın kalıntısından oluşur. Birkaç bin tanesi keşfedilmiştir ve pek çok açıdan sıra dışı özelliklere sahiptirler.
Nötron yıldızları kozmosta gözlenebilen en yoğun nesnelerdir. Araştırmaya konu olan nötron yıldızı sadece 12 km çapındadır, ancak 1,4 Güneş’in kütlesindedir.
Yer’den 26.000 ışık yılı uzaklıkta yer almaktadır. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Güneş’e en yakın yıldız olan Proxima Centauri yaklaşık 4,3 ışık yılı uzaktadır. Bu, Proxima Centauri’den gelen ışığın Yer’e ulaşmasının 4,3 yıl sürdüğü, nötron yıldızından gelen ışığın ise 26.000 yıl boyunca uzayda yol aldığı anlamına gelir.
Nötron yıldızı, bir X-ışını çift yıldız sisteminin bir parçasıdır. Böyle bir sistem, birbirlerinin etrafında dönen iki yıldızdan oluşur. ‘4U 1820-30’ sistemiyle ilgili bir diğer tuhaflık, eşlik eden yıldızın Yer ile yaklaşık aynı boyutta olan bir beyaz cüce olmasıdır. Bu beyaz cücenin, nötron yıldızının etrafında her 11 dakikada bir döndüğü bilinmektedir ve bu da onu bilinen en kısa yörünge periyoduna sahip sistem yapmaktadır.
Atom bombası kadar güçlü yüzey patlamaları
Güçlü kütle çekimi nedeniyle, nötron yıldızı eşlik eden beyaz cüceden malzeme çekmektedir. Yüzeyinde yeterli miktarda malzeme biriktiğinde, nötron yıldızında atom bombasına benzer şiddetli bir termonükleer patlama meydana gelir.
“Bu patlamalar sırasında, nötron yıldızı Güneş’ten 100.000 kat daha parlak hale gelir ve muazzam miktarda enerji açığa çıkarır,” diye açıklıyor DTU Uzay’dan Doçent Jerome Chenevez.
“Bu yüzden çok sıra dışı olaylarla karşı karşıyayız ve bunları ayrıntılı olarak inceleyerek, çift yıldız sistemlerinin yaşam döngüleri ve evrendeki elementlerin oluşumu hakkında yeni bilgiler ediniyoruz.”
Araştırmacılar, 2017 ile 2021 yılları arasında NICER ile yapılan gözlemlerle, ‘4U 1820-30’ adlı X-ışını çift yıldız sisteminden 15 termonükleer X-ışını patlaması keşfettiler. Bu patlamalardan biri, 716 Hz frekansında meydana gelen ve ‘termonükleer patlama salınımları’ olarak bilinen bir imza gösterdi.
Bu patlama salınımları, nötron yıldızının kendi dönüş frekansıyla eşleşir, yani ekseni etrafında saniyede rekor seviyede 716 kez döner.
Notlar
[1] İstanbul Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümünden Z. Funda Bostancı, Tuğba Boztepe, Tolga Güver ve Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesinden Ersin Göğüş.
