Yeni Çalışma, Nötron Yıldızlarının Aslında Bir Kutu Çikolata Gibi Olduğunu Ortaya Çıkardı

Nötron yıldızları yani evrendeki en yoğun nesnelerden biri, yapışkan veya sert merkezleriyle çikolatalara çok benzer yapılara sahip olabilir.

Bu merkezlerin ne tür parçacık konfigürasyonlarından oluştuğu hala bilinmiyor, ancak bu şaşırtıcı sonucu ortaya çıkaran yeni teorik çalışma, bizi bu ölü yıldızların tuhaf sistemlerini ve Evrenimizdeki olası tuhaflıkları anlamaya bir adım daha yaklaştırabilir.

Nötron yıldızları oldukça inanılmaz. Kara delikler muazzam madde yoğunluğuna sahip nesnelerdir. Nötron yıldızları da Evrenin En Yoğun maddeleri Ödülü'nde ikinci sırayı alır. Kütlesi Güneş'inkinin yaklaşık 8 ila 30 katı olan bir yıldızın çekirdeğinde etkileşecek maddesi tükendiğinde, artık ısının dış basıncıyla desteklenmez ve çekirdeğinin yerçekimi altında çöker.

Ortaya çıkan nötron yıldızı, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 2,3 katına kadar azaltılmış bir kütleye sahiptir, ancak sadece 20 kilometre çapında bir küreye sıkıştırılmıştır.

Bazı araştırmalar, çekirdeklerin makarnaya benzeyen şekiller oluşturana kadar bir araya toplandığını öne sürüyor. Diğerleri, yıldızın daha da derinlerinde, basınçların o kadar aşırı hale geldiğini öne sürüyorlar ki, atom çekirdeklerinin varlığı tamamen sona eriyor ve bir kuark maddesi karışımına dönüşüyor.

Şimdi, Almanya'daki Goethe Üniversitesi'nden Luciano Rezzolla liderliğindeki teorik fizikçiler, nötron yıldızlarının farklı dolgulara sahip çikolatalara nasıl benzeyebileceğini keşfettiler.

Ekip, bir milyondan fazla 'durum denklemi' seti geliştirmek için teorik nükleer fizik ve astrofiziksel gözlemleri birleştirdi. Bunlar, belirli bir sistemin, bu durumda bir nötron yıldızının basıncını, sıcaklığını ve hacmini ilişkilendiren denklemlerdir.

Bunları kullanarak ekip, nötron yıldızlarındaki ses hızının ölçeğe bağlı bir tanımını geliştirdi. Ve burada işler ilginçleşiyor. İster yıldız ister gezegen olsun, belirli bir nesnedeki sesin hızı, onun içinin yapısını ortaya çıkarabilir.

Tıpkı Dünya ve Mars'taki sismik dalgaların farklı yoğunluktaki malzemeler aracılığıyla farklı şekilde yayılması, yapıları ve katmanları ortaya çıkarması gibi, yıldızlardan seken akustik dalgalar da içlerinde neler olup bittiğini ortaya çıkarabilir.

Ekip, nötron yıldızlarındaki sesin hızını incelemek için durum denklemlerini kullandığında, yapıları genel olarak tekdüze değildi. Bunun yerine, kütle aralığının alt ucundaki, Güneş'in kütlesinin 1,7 katının altındaki nötron yıldızları yumuşacık bir örtüye ve daha sert çekirdeğe sahip gibi görünürken, 1,7 güneş kütlesinin üzerindekiler sert bir örtüye ve yumuşak bir çekirdeğe sahipti.

Rezzolla, "Bu sonuç çok ilginç çünkü bize nötron yıldızlarının merkezinin ne kadar sıkıştırılabilir olabileceğine dair doğrudan bir ölçü veriyor" diyor. "Nötron yıldızları görünüşe göre biraz çikolatalı gibi davranıyor: hafif yıldızlar, merkezinde yumuşak çikolata ile çevrili fındık bulunan çikolatalara benziyor, oysa ağır yıldızlar daha çok sert bir tabakanın yumuşak bir dolgu içerdiği çikolatalar gibi düşünülebilir."

Bu aynı zamanda, kütleleri ne olursa olsun, tüm nötron yıldızlarının nasıl kabaca yaklaşık 20 kilometrelik aynı çapa sahip olduğunu da açıklayabilir.

Araştırma, The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı.