NASA’nın Chandra X-Işınları Teleskopu ile ilk kez bir nötron yıldızının çekirdeğindeki tuhaf ve sürtünmesiz madde akışı süper akışkanlar tarafından gerçekleştiği belirlendi. Bu keşif aynı zamanda yüksek yoğunluğa sahip bir maddenin atomları arasındaki çekirdek kuvvetini anlamaya da yardımcı olacak.
Nötron yıldızları doğrudan gözlenebilen bilinen en yoğun nesnelerdir. Nötron yıldızından alınacak bir çay kaşığı madde 6 milyar ton ağırlığındadır. Yıldızın çekirdeğindeki basınç o kadar yüksektir ki elektron ve proton gibi yüklü parçacıklar birleşerek yüksüz nötron parçacıklarını oluşturur.
İki farklı araştırma ekibi Dünya’dan 11 000 ışık yılı uzaklıkta ve 330 yıl önce oluşan Kraliçe A (Cassiopeia A-Cas A) süpernova kalıntısını araştırdı. Chandra verileri süpernova sonrasında oluşan nötron yıldızının sıcaklığının son 10 yıllık bir dönemde yüzde 4 kadar azaldığını gösterildi.
Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi’nden (National Autonomous University) Dany Page: “Sıcaklıktaki düşüş küçük de olsa şaşırtıcıdır. Bu bilgi nötron yıldızının içinde alışılmadık olayların gerçekleştiğini gösteriyor” diyor.
Yüklü parçacıklar içeren süper akışkanlar aynı zamanda enerji kaybetmeyen süper iletken olarak mükemmel bir elektrik akımı sağlar. Yeni sonuçlara göre yıldızın çekirdeğinde kalan protonlar süper akışkan durumda olduğunu hem de süper iletkenliği oluşturduğunu gösterir.
Rusya’daki St Petersburg Ooffe Enstitüsü’ndeki Peter Shternin: “Chandra ile Kraliçe A’daki nötron yıldızındaki soğumanın çekirdeğin süperakışkan ve süper iletken madde nedeniyle olduğunun ilk doğrudan kanıtıdır” diyor.
Her iki ekibin ulaştığı sonuca göre nötron yıldızındaki soğuma son 100 yıl içinde çekirdekte oluşan süper akışkanlığa bağlı. Hızlı soğumanın birkaç on yıl boyunca süreceği ve daha sonra soğuma hızının yavaşlayacağı belirtiliyor.
Dünya’da süper akışkanlık mutlak sıfıra yakın aşırı düşük sıcaklıklarda oluşurken, nötron yıldızlarında bir milyar derece kadarlık bir sıcaklıkta oluşabilir. Şimdiye kadar bu sıcaklık tahminlerinde belirsizlik vardı. Yeni araştırma bu sıcaklık aralığını yarım milyar ile bir milyar arasında olarak belirliyor.
Kraliçe A, atom altı tanecikleri birbirine bağlayan kuvvetli çekirdek kuvvetin yüksek yoğunluktaki maddelerde nasıl davrandığını test etmek için model olarak kullanılabilir. Bu sonuçlar nötron yıldızlarının yapısını anlamak açısından da önemlidir: nötron yıldızlarının devinimi ve titreşimi, manyetik alanlarının gelişimi, magnetar patlamaları gibi.
