'Kara Dul' Pulsarı Şimdiye Kadarki En Büyük Nötron Yıldızı

Bilim insanları, PSR J0952-0607 adlı bir nötron yıldızının kütlesini ölçtüler ve Güneş'in kütlesinin 2,35 katı bir kütleye sahip olan, şimdiye kadar keşfedilen en büyük kütleli nötron yıldızı olduğunu keşfettiler.

Eğer doğruysa, bu, nötron yıldızları için teorik olan yaklaşık 2,3 güneş kütlesi üst kütle sınırına çok yakındır ve bu, çöküşün eşiğinde olduğunu düşündüğümüz bu ultra-yoğun yıldızları incelemek için mükemmel bir laboratuvar bulduğumuz anlamına geliyor.

Astrofizikçi Alex Filippenko, "Maddenin, bir uranyum atomunun çekirdeğinde olduğu gibi, nükleer yoğunluklarda nasıl davrandığını kabaca biliyoruz" dedi. "Bir nötron yıldızı dev bir çekirdeğe benzer, ancak boyutu büyüdükçe nasıl davranacakları hiç de net değil."

Nötron yıldızları, süpernovaya dönmeden ve kütlelerinin çoğunu uzaya göndermeden önce Güneş'in kütlesinin yaklaşık 8 ila 30 katı olan büyük kütleli yıldızların çökmüş çekirdekleridir.

Güneş'in kütlesinin yaklaşık 1,5 katı olma eğiliminde olan bu çekirdekler, Evrendeki en yoğun nesneler arasındadır; daha yoğun olan tek şey bir kara deliktir.

Kütleleri sadece 20 kilometre kadar bir küre içinde toplanmıştır; bu yoğunlukta, protonlar ve elektronlar birleşerek nötronlara dönüşebilir. Bu nötron topunun bir kara deliğe dönüşmesini engelleyen tek şey, dejenerasyon basıncı olarak tanımlanan aynı kuantum durumlarını işgal etmeleri için gereken kuvvettir.

Bazı yönlerden bu, nötron yıldızlarının büyük atom çekirdekleri gibi davrandığı anlamına gelir. Ancak nötronların egzotik yapılar oluşturduğu veya daha küçük parçacıklardan oluşan bir karmaşaya dönüştüğü bu devrilme noktasında ne olduğunu söylemek zor.

PSR J0952-0607, Samanyolu'ndaki en ilginç nötron yıldızlarından biriydi. Bu, kutuplardan yayılan radyasyon jetleri ile çok hızlı dönen bir nötron yıldızı olan pulsar olarak bilinen şeydir. Yıldız dönerken, bu kutuplar gözlemciye (bize) kozmik bir deniz feneri şeklinde görünür.

Bu yıldızlar delicesine hızlı olabilir, dönme hızları milisaniye ölçeğinde olabilir. PSR J0952-0607, Samanyolu'ndaki en hızlı ikinci atarcadır ve saniyede 707 kez ile akıllara durgunluk veren bir dönüş yapar. (En hızlısı yalnızca biraz daha hızlıdır ve saniyede 716 dönüş hızı vardır.)

Aynı zamanda "kara dul" pulsar olarak da bilinir. Yıldız, ikili bir yoldaşla yakın bir yörüngededir - o kadar yakındır ki, muazzam yerçekimi alanı, yoldaş yıldızdan malzeme çeker. Bu malzeme, bir drenaj etrafında dönen su gibi, etrafında dönen ve nötron yıldızını besleyen bir toplanma diski oluşturur. Yığılma diskinden gelen açısal momentum yıldıza aktarılır ve dönüş hızının artmasına neden olur.

Stanford Üniversitesi'nden astrofizikçi Roger Romani liderliğindeki bir ekip, PSR J0952-0607'nin bu sürecin zaman çizelgesine nasıl uyduğunu daha iyi anlamak istedi. İkili yoldaş yıldız küçüktür, Güneş'in kütlesinin yüzde 10'undan daha azdır. Araştırma ekibi, sistem ve yörüngesi üzerinde dikkatli çalışmalar yaptı ve bu bilgiyi pulsar için yeni ve kesin bir ölçüm elde etmek için kullandı.

Hesaplamaları, Güneş'in kütlesinin 2.35 katı bir sonuç verdi. Standart bir nötron yıldızı Güneş'in kütlesinin yaklaşık 1,4 katı kütleye sahiptir. Ekip, bunun nötron yıldızları hakkında sahip olunan gereken gerçekten önemli bir bilgi olduğunu söylüyor.

Araştırma The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı.