Nötron yıldızları, süpernova olarak patlayan büyük yıldızların çökmüş çekirdekleridir. Evrende var olduğu malum en yoğun nesnelerdir ve 10^17 kilogram/m^3’e kadar yoğunlukları vardır. Bu, bir atomun çekirdeğinin yoğunluğunun ortalama 10 katıdır.
Nötron yıldızları çoğu zaman ortalama 10-20 km çapındadır, sadece Güneş’in 2-3 katına kadar kütlelere haiz olabilirler. Nötronlar serbestçe hareket edemeyecek kadar sıkı bir halde paketlendiğinde ortaya çıkan tazyik olan soysuzlaşma nötronlarının basıncıyla desteklenirler.
Nötron yıldızları, Dünya’nın manyetik alanından 10^12 kat daha kuvvetli olabilen kuvvetli manyetik alanlara haizdir. Bu manyetik alanların nötron yıldızının dönüşüyle oluştuğu düşünülmektedir.
Nötron yıldızları oldukca süratli dönerler, dönme periyotları birkaç milisaniyeden birkaç saniyeye kadar değişmiş olur. Bu süratli dönmenin yıldızın çöküşü esnasında açısal momentumun korunumunun bir kararı olduğu düşünülmektedir.
Nötron yıldızları oldukca sıcaktır, sıcaklıkları 10^11 K’ye kadar çıkabilir. Bu ısının, süpernova patlamasında üretilen radyoaktif elementlerin bozunmasıyla oluştuğu düşünülmektedir.
Nötron yıldızlarının oldukca kısa bir ömrü vardır, tipik olarak bir tek birkaç milyon sene. Sonucunda soğurlar ve kara deliklere dönüşürler.
Nötron yıldızları evrendeki en uç nesnelerden biridir. Aşırı yoğunluklardaki maddenin fiziğine büyüleyici bir penceredir.
| Hususiyet | Nötron yıldızı | Astrofizik | Kesafet | Yer çekimi | Pulsar |
|---|---|---|---|---|---|
| Yapı | Fazlaca yoğun, kompakt nesne | Gök cisimlerinin incelenmesi | Son aşama yüksek | Kuvvetli | Hızla dönen |
| Kompozisyon | Sıklıkla nötronlar | Fizyolojik evrenin incelenmesi | Ebedi | Ebedi | Radyo dalgaları yayar |
| Manyetik alan | Fazlaca kuvvetli | Evrenin kökeni ve evriminin incelenmesi | Ebedi | Ebedi | Hızla rotatif |
| Rotasyon | Fazlaca süratli | Evrenin büyük ölçekli yapısının incelenmesi | Ebedi | Ebedi | Radyo dalgaları yayar |
| Isı | Fazlaca sıcak | Galaksilerin oluşumu ve evriminin incelenmesi | Ebedi | Ebedi | Radyo dalgaları yayar |
| Hayat döngüsü | Fazlaca kısa | Yıldızların kökeni ve evriminin incelenmesi | Ebedi | Ebedi | Radyo dalgaları yayar |
| Deney | Fazlaca zor | Güneş Sisteminin İncelenmesi | Ebedi | Ebedi | Radyo dalgaları yayar |
| Yerçekimi dalgaları | Yerçekimi dalgaları üretir | Gezegen biliminin incelenmesi | Ebedi | Ebedi | Radyo dalgaları yayar |
| Sorular ve Cevapları | Nötron yıldızı nelerdir? | Astrofizik nelerdir? | Kesafet nelerdir? | Yerçekimi nelerdir? | Pulsar nelerdir? |
II. Nötron yıldızının yapısı
Nötron yıldızı, kendi yerçekimi altında öylesine yoğun hale gelmiş bir yıldızdır ki, malum hiç bir qüç çöküşünü durduramaz. Nötron yıldızının merkezindeki tazyik o denli büyüktür ki, atom çekirdekleri bile birbirine çarparak nötronyum adında olan bir madde hali oluşturur.
Nötron yıldızları çoğu zaman bir şehrin büyüklüğündedir, sadece Güneş’inkine benzer bir kütleye sahiptirler. Bu, nötron yıldızlarının inanılmaz derecede yoğun olduğu, ortalama 10^17 kilogram/m^3 yoğunluğa haiz olduğu anlama gelir. Kıyaslama için, kurşunun yoğunluğu ortalama 10^4 kilogram/m^3’tür ve suyun yoğunluğu ortalama 10^3 kilogram/m^3’tür.
Bir nötron yıldızının yüzeyi aşırı sıcaktır ve sıcaklıklar milyonlarca santigrat dereceye ulaşır. Bu sıcaklık, star çökerken oluşan kütleçekim enerjisi tarafınca üretilir. Bir nötron yıldızının sıcak yüzeyi, teleskoplarla tespit edilebilen X ışınları ve gama ışınları yayar.
Nötron yıldızları da oldukca manyetiktir, Dünya’nın manyetik alanından milyarlarca kat daha kuvvetli manyetik alanlara sahiptirler. Bu kuvvetli manyetik alanlar radyo teleskopları tarafınca tespit edilebilen radyo dalgalarının emisyonuna niçin olabilir.
Nötron yıldızları büyüleyici bir inceleme mevzusudur ve yüksek yoğunluklardaki maddenin aşırı koşullarına dair benzeri olmayan bir pencere sunarlar.
III. Bir nötron yıldızının bileşimi
Nötron yıldızları, proton ve elektronların minik bir karışımı olan nötronlardan doğar. Nötronlar o denli sıkı bir halde bir araya getirilmiştir ki hemen hemen birbirlerine değmektedirler ve elektronlar oldukca minik bir hacme sıkıştırılmıştır. Bu, Güneş’in kütlesine benzer bir kütleye haiz sadece yalnızca birkaç kilometrelik bir yarıçapa haiz son aşama yoğun bir nesne yaratır.
Bir nötron yıldızının bileşimi nükleer maddenin hal denklemi ile belirlenir. Bu hal denklemi nükleer maddenin basıncının yoğunlukla iyi mi değiştiğini açıklar. Nükleer maddenin basıncı, protonlar ve nötronlar içinde müessir olan kuvvetli nükleer kuvvetten doğar. Kuvvetli nükleer qüç kısa mesafelerde oldukca güçlüdür, sadece mesafeyle hızla azalır. Bu, nükleer maddenin basıncının bir nötron yıldızının merkezinde oldukça yüksek olduğu, sadece yarıçapla hızla azaldığı anlama gelir.
Nükleer maddenin hal denklemi iyi bilinmemektedir, sadece ortalama olarak bir qüç yasası olduğu düşünülmektedir. Bu, nükleer maddenin basıncının 3,5’in kuvvetine nazaran yoğunlukla orantılı olduğu anlama gelir. Üssün tam kıymeti bilinmemektedir, sadece 3 ile 4 içinde bir yerde olduğu düşünülmektedir.
Bir nötron yıldızının bileşimi yıldızın sıcaklığından da etkilenir. Oldukça yüksek sıcaklıklarda, nötronlar ve protonlar beta bozunması adında olan bir süreçle birbirlerine dönüştürülebilir. Bu süreç, yıldızı ısıtan enerji açığa çıkarır. Daha düşük sıcaklıklarda, nötronlar ve protonlar daha kararlıdır ve star soğur.
Bir nötron yıldızının bileşimi yıldızın manyetik alanından da etkilenir. Bir nötron yıldızının manyetik alanı oldukca kuvvetli olabilir ve nötronların ve protonların yıldızda düzenlenme biçimini etkileyebilir.
Bir nötron yıldızının bileşimi karmaşa bir mevzudur ve fizikçiler tarafınca hala araştırılmaktadır. Sadece, nötron yıldızlarının bileşimine ait temel seka şu şekildedir:
- Nötron yıldızının çekirdeği nötronlardan doğar.
- Nötron yıldızının dış katmanları nötron, proton ve elektronların karışımından doğar.
- Bir nötron yıldızının sıcaklığı oldukca sıcaktan oldukca soğuğa kadar değişebilir.
- Bir nötron yıldızının manyetik alanı oldukca kuvvetli yahut oldukca sıska olabilir.
IV. Bir nötron yıldızının manyetik alanı
Bir nötron yıldızının manyetik alanı en bariz özelliklerinden biridir. Çoğu zaman oldukca güçlüdür ve 10^15 tesla’ya (10^11 gauss) kadar güçlere haizdir. Bu, Dünya’nın manyetik alanından ortalama bir trilyon kat daha güçlüdür. Bir nötron yıldızının manyetik alanının, yıldızın dönüşünün elektrik akımları ürettiği ve bunun da bir manyetik alan ürettiği dinamo tesiri tarafınca üretildiği düşünülmektedir.
Bir nötron yıldızının manyetik alanı, davranışı üstünde mühim bir etkiye haiz olabilir. Mesela, manyetik alan yıldızın dönme biçimini etkileyebilir. Ek olarak yıldızın radyo dalgaları ve X ışınları da dahil olmak suretiyle ışınım yaymasına niçin olabilir.
Bir nötron yıldızının manyetik alanı, yıldızı incelemek için de kullanılabilir. Mesela, manyetik alanın zaman içinde iyi mi değiştiğini gözlemleyerek, gökbilimciler yıldızın dönüşü ile alakalı informasyon edinebilirler. Manyetik alan, yıldızın yaşını anlamak için de kullanılabilir.
V. Bir nötron yıldızının dönüşü
Bir nötron yıldızının dönüşü en mühim özelliklerinden biridir. Yıldızın hacmi ve açısal momentumu tarafınca belirlenir ve yıldızın yaşını anlamak için kullanılabilir. Nötron yıldızları çoğu zaman birkaç milisaniyeden birkaç saniyeye kadar periyotlarla oldukca süratli dönerler. Malum en süratli dönen nötron yıldızı olan PSR J1748-2446ad’nin süreci yalnızca 1,39 milisaniyedir.
Bir nötron yıldızının dönüşü, manyetik alanlar, yığılma diskleri ve öteki nesnelerle kütle çekim etkileşimleri şeklinde bir takım faktörden etkilenebilir. Manyetik alanlar yıldızın aşağı doğru dönmesine niçin olabilirken yığılma diskleri yıldızın yukarı doğru dönmesine niçin olabilir. Gezegenler yahut öteki yıldızlar şeklinde öteki nesnelerle kütle çekim etkileşimleri de yıldızın dönüşünü etkileyebilir.
Bir nötron yıldızının dönüşü, çevresi üstünde bir takım etkiye haiz olabilir. Yıldızın manyetik alanı, çevredeki malzemeyle etkileşime girebilen kuvvetli bir parçacık rüzgarı üretebilir. Bu etkileşim, radyo dalgaları, X ışınları ve gama ışınları üretebilir. Yıldızın dönüşü ek olarak kütle çekim alanını da etkileyebilir ve bu da nesnelerin yıldızın çevresinde, star dönmüyormuş şeklinde değişik bir halde dönmesine niçin olabilir.
Nötron yıldızı dönüşünün incelenmesi karmaşa ve sıkıntılı bir alandır, sadece bununla birlikte oldukca ödüllendirici bir alandır. Nötron yıldızları evrendeki en uç nesnelerden bazılarıdır ve bunların incelenmesi, uç koşullardaki fizik yasalarını anlamamıza destek olabilir.
VI. Bir nötron yıldızının sıcaklığı
Bir nötron yıldızının sıcaklığı hacmi ve yaşı tarafınca belirlenir. Genç nötron yıldızlarının yüzeyleri oldukca sıcaktır ve sıcaklıkları 10^11 K’ye kadar menfaat. Yaşlandıkça soğurlar ve nihayetinde ortalama 10^6 K’lik bir sıcaklığa kavuşurlar. Bir nötron yıldızının sıcaklığı bununla birlikte manyetik alanından da etkilenir. Kuvvetli manyetik alanlara haiz nötron yıldızları, sıska manyetik alanlara haiz olanlardan daha sıcaktır.
Bir nötron yıldızının sıcaklığı, termal radyasyonunu gözlemleyerek ölçülebilir. Bu ışınım, X ışınları ve gama ışınları gibi yayılır. Bu radyasyonun spektrumunu ölçerek, gökbilimciler nötron yıldızının sıcaklığını belirleyebilirler.
Bir nötron yıldızının sıcaklığı, evveliyatına dair mühim bir ipucudur. Genç nötron yıldızları çoğu zaman sıcakken, yaşlı nötron yıldızları daha soğuktur. Bir nötron yıldızının sıcaklığı, manyetik alan kuvvetini anlamak için de kullanılabilir.
VII. Bir nötron yıldızının hayat döngüsü
Nötron yıldızları bir süpernova patlamasının peşinden kaynaklanır. Büyük kütleli bir star (Güneş’in hacminin minimum 8 katı) öldüğünde, kendi yerçekimi altında çöker. Yıldızın çekirdeği o denli yüksek bir yoğunluğa sıkıştırılır ki bir nötron yıldızı oluşturur. Yıldızın dış katmanları uzaya fırlatılır ve bir süpernova kalıntısı oluşturur.
Bir nötron yıldızının hayat döngüsü üç faza ayrılır: proto-nötron yıldızı fazı, pulsar fazı ve soğuk nötron yıldızı fazı.
Proto-nötron yıldızı evresi süpernova patlamasından sonrasında adım atar. Yıldızın çekirdeği hala oldukca sıcak ve yoğundur ve sıcak, esneyen bir gaz kabuğuyla çevrilidir. Proto-nötron yıldızı nötrinolar biçiminde oldukca fazla enerji yayar.
Pulsar evresi, proto-nötron yıldızı soğuduğunda ve bir nötron yıldızı olduğunda adım atar. Nötron yıldızının kuvvetli bir manyetik alanı vardır ve oldukca süratli rotatif. Manyetik alan, nötron yıldızının gökyüzünü süpüren ışınım ışınları yaymasına yol açar. Bu ışınlar, pulsarlar olarak gördüğümüz şeylerdir.
Soğuk nötron yıldızı evresi, nötron yıldızı oldukca düşük bir sıcaklığa soğuduğunda adım atar. Nötron yıldızı artık mühim oranda enerji yaymaz.
Nötron yıldızları oldukca entresan nesnelerdir ve hala gökbilimciler tarafınca incelenmektedir. Yapıları, bileşimleri ve evrimleri ile alakalı daha çok şey öğreniyoruz.
Nötron yıldızlarının gözlemlenmesi
Nötron yıldızlarını direkt gözlemlemek oldukca zor olsa gerek, zira oldukca minik ve sönüktürler. Sadece, öteki nesneler üstündeki tesirleri vesilesiyle bilvasıta olarak gözlemlenebilirler.
Nötron yıldızlarını gözlemlemenin bir yolu kütle çekim etkileridir. Nötron yıldızları oldukca kuvvetli bir kütle çekim alanına haizdir ve bu, kütlelerini ve yarıçaplarını ölçmek için kullanılabilir.
Nötron yıldızlarını gözlemlemenin bir başka yolu da manyetik alanlarıdır. Nötron yıldızları oldukca kuvvetli manyetik alanlara haizdir ve bunlar radyo dalgaları emisyonlarıyla tespit edilebilir.
Nötron yıldızları ek olarak X-ışını emisyonları kanalıyla da gözlemlenebilir. X-ışınları, nötron yıldızları bir yoldaş yıldızdan madde biriktirdiğinde üretilir.
Gökbilimciler nötron yıldızlarını bu biçimde gözlemleyerek onların özellikleri ve evrimi ile alakalı oldukca şey öğrendiler.
IX. Nötron yıldızlarından gelen kütleçekim dalgaları
Nötron yıldızlarından gelen kütle çekim dalgaları, nötron yıldızları tarafınca yayılan bir kütle çekim radyasyonu türüdür. Bu dalgalar, maddenin ivmelenmesinden doğar ve Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalgası Rasathane (LIGO) şeklinde gözlemevleri tarafınca tespit edilebilir.
Nötron yıldızlarından gelen kütleçekim dalgaları, nötron yıldızlarının yapısı ve dinamikleri ile alakalı informasyon sağlayabilir. Ek olarak, kara deliklerin oluşumuna neden olan bir süreç olan nötron yıldızlarının birleşmesini incelemek için de kullanılabilirler.
Bir nötron yıldızı birleşmesinden meydana gelen kütle çekim dalgalarının direkt ilk tespiti 2017 senesinde LIGO tarafınca yapılmış oldu. Bu tespit kütle çekim dalgalarının varlığını doğruladı ve nötron yıldızlarının fiziğine dair yeni bakış açıları sağlamış oldu.
Nötron yıldızlarından gelen kütleçekim dalgaları evreni incelemek için ümit vadeden yeni bir araçtır. Evrendeki en uç nesnelerden bazıları ile alakalı informasyon sağlayabilir ve aşırı koşullar altında fizik yasalarını anlamamıza destek olabilirler.
S1: Nötron yıldızı nelerdir?
Nötron yıldızı, nötronlardan oluşan bir tür star kalıntısıdır. Büyük bir star süpernova patlaması geçirdiğinde doğar. Nötron yıldızları, Güneş’in kütlesine benzer sadece yarıçapı yalnızca birkaç kilometre olan son aşama yoğun yıldızlardır. Fazlaca kuvvetli bir manyetik alana sahiptirler ve oldukca süratli dönerler.
S2: Nötron yıldızının yapısı nasıldır?
Bir nötron yıldızının iç bölümü, elektron ve proton tabakasıyla çevrili yoğun bir nötron çekirdeğinden doğar. Çekirdek o denli yoğundur ki nötronlar o denli sıkı bir halde sıkıştırılmıştır ki sıvı şeklinde davranırlar. Dış tabaka, kuvvetli qüç tarafınca bir arada tutulan elektronlardan ve protonlardan doğar.
S3: Nötron yıldızının bileşimi nelerdir?
Bir nötron yıldızının bileşimi sıklıkla nötronlardan doğar, azca oranda proton ve elektron ihtiva eder. Nötronlar o denli sıkı bir halde bir arada tutulur ki sıvı şeklinde davranırlar. Protonlar ve elektronlar kuvvetli qüç tarafınca bir arada tutulur.
0 Yorum