•Nötron Yıldızı: Kararlı Bir Yapının Kurulması
Nötron yıldızları, yıldızların yaşam döngüsünün son aşamalarından birinde ortaya çıkan sıkışık cisimlerdir. Bir dev yıldız Tip II, Tip Ib veya Tip Ic süpernova olarak patladıktan sonra geride kalan kısım kendi içine çökerek nötron yıldızını oluşturur. Bu cisimler neredeyse tamamen nötronlardan oluşmakla birlikte, az miktarda proton ve elektron da içerir. Bu parçacıkların varlığı kritik önem taşır: serbest haldeyken nötronlar kararsızdır ve betaışıması yaparak kısa süre içinde proton ve elektronlara ayrışır. Ancak yıldız içindeki yüksek basınç, proton ve elektronların birleşerek nötronlara dönüşmesini sağlar ve böylece nötron yıldızları daha kararlı bir yapı kazanır.
Kütle, Yoğunluk ve Çökmenin Durması
Nötron yıldızlarının kütleleri Güneş kütlesinin 1,44 ile 3 katı arasında değişebilir. Bugüne kadar gözlemlenmiş en büyük nötron yıldızının kütlesi Güneş’inkinin yaklaşık iki katıdır. Nötron yıldızları çok büyük kütlelere sahip olsa da hacimleri çok küçüktür. Örneğin kütlesi Güneş’inkinin yaklaşık 1,5 katı olan bir nötron yıldızının çapı ancak 10 kilometre civarındadır. Bu durum, nötron yıldızlarının yoğunluklarının Güneş’in yoğunluğunun 2,6 x 10¹⁴ ile 4,1 x 10¹⁴ katı olmasına neden olur.
Nötron yıldızlarının kütleçekimi etkisiyle daha fazla küçülmemelerinin nedeni Pauli dışarlama ilkesidir. Bu ilke, fermiyon grubu iki parçacığın (protonlar, elektronlar ve nötronlar) aynı konuma ve aynı kuantum durumuna sahip olamayacağını belirtir. Bu nedenle kütlesi Güneş’inkinin üç katından az olan nötron yıldızlarının yoğunluğu atom çekirdeğindeki yoğunluklar düzeyine ulaştığı zaman çökme durur.
Kütle Sınırları ve Karadeliğe Dönüşüm
Nötron yıldızları için kütle üst sınırı Tolman-Oppenheimer-Volkoff sınırı olarak adlandırılır ve genellikle 2,1 M☉ civarında kabul edilir. Ancak son çalışmalar bu limitin 2,16 M☉ olduğu görüşündedir. 2019 Eylül ayına kadar keşfedilmiş olan en büyük nötron yıldızı, 2,14 M☉ kütlesiyle PSR J0740+6620 yıldızıdır.
Nötron yıldızlarının kütlesi Güneş’inkinin beş katından fazla ise kararsızdır ve çökmeye devam ederler. Bu yıldızlar karadeliğe dönüşür. 2,16 M☉ üzerinde ise ölü bir yıldız kalıntısı olan sıkışık yıldızın kütleçekiminin dejenere nötron basıncını aşarak bir karadelik oluşturması teorik olarak düşünülmektedir; ancak gözlenen en düşük kütleli karadeliğin kütlesi 5 M☉’dir.
Sıcaklık ve Radyasyon
Yeni oluşmuş bir nötron yıldızının iç sıcaklığı 10¹¹ ile 10¹² K arasındadır. Yıldız yaydığı nötrinolar çok fazla enerji taşır ve bu birkaç yıl içerisinde sıcaklığın 10⁶ K’ye kadar düşmesine sebep olur. Bu sıcaklıklara düşen bir nötron yıldızının ürettiği ışınının çoğunluğu X-ışınlarıdır. Bazı nötron yıldızlarının radyo dalgaları ve X-ışınları yaydığı gözlemlenmiştir. Atarca ya da pulsar adı verilen bu yıldızlardan yayılan dalgalar periyodiktir.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
まだコメントはありません