•Nötron Yıldızlarının Oluşum Biçimi ve Bileşimi
Nötron yıldızı, yıldızların yaşamlarının son bulabileceği biçimlerden biridir. Bir nötron yıldızı, dev bir yıldızın Tip II, Tip Ib veya Tip Ic süpernova olarak patladıktan sonra kalan kısmın kendi içine çökmesiyle oluşur. Bu yıldızlar neredeyse tamamen nötronlardan oluşsa da az miktarda proton ve elektron da içerir. Bu proton ve elektronlar olmadan, nötron yıldızları uzun süre var olmaya devam edemezdi. Çünkü nötronlar serbest haldeyken kararsızdır ve betaışıması yaparak kısa süre içinde proton ve elektronlara ayrışır. Ancak yıldızın içindeki yüksek basınç sebebiyle proton ve elektronların birleşerek nötronlara dönüşmesi, nötron yıldızlarının daha kararlı bir yapıya sahip olmasını sağlar.
Kütle, Hacim ve Yoğunluk İlişkisi
Nötron yıldızlarının kütleleri Güneş’inkinin 1,44 ila 3 katı olabilir. Bugüne kadar gözlemlenmiş en büyük nötron yıldızının kütlesi ise Güneş’inkinin yaklaşık iki katıdır. Samanyolu içinde yaklaşık 2000 nötron yıldızı olduğu biliniyor. Güneş Sistemi’ne en yakın nötron yıldızları, yaklaşık 400 ışık yılı uzaklıktaki RX J1856.5-3754 ve yaklaşık 424 ışık yılı uzaklıktaki PSR J0108-1431’dir.
Nötron yıldızlarının kütleleri çok büyük olmasına rağmen hacimleri çok küçüktür. Örneğin kütlesi Güneş’inkinin yaklaşık 1,5 katı olan bir nötron yıldızının çapı sadece 10 kilometre civarındadır. Bu durum nötron yıldızlarının yoğunluklarının çok yüksek olmasına neden olur. Öyle ki nötron yıldızlarının yoğunlukları Güneş’in yoğunluğunun 2,6 x 1014 ila 4,1 x 1014 katıdır.
Kararlılığı Sağlayan Fiziksel İlkeler
Nötron yıldızlarının kütleçekimi etkisiyle daha fazla küçülmemelerinin nedeni, Pauli dışarlama ilkesidir. Bu ilke, fermiyon grubu iki parçacığın -örneğin protonlar, elektronlar ve nötronlar- aynı konuma ve aynı kuantum durumuna sahip olamayacağını söyler. Bu yüzden kütlesi Güneş’inkinin üç katından az olan nötron yıldızlarının yoğunluğu atom çekirdeğindeki yoğunluklar düzeyine ulaştığı zaman çökme durur. Ancak kütlesi Güneş’inkinin beş katından fazla olan nötron yıldızları kararsızdır ve çökmeye devam ederler. Bu yıldızlar karadeliğe dönüşür.
Kütle Sınırları ve Teorik Tartışmalar
Nötron yıldızları en az 1,1 Güneş kütlesine sahiptirler (M☉). Bir nötron yıldızı için kütle üst sınırına Tolman-Oppenheimer-Volkoff sınırı denir ve genellikle 2,1 M☉ civarında olduğu kabul edilir ancak son çalışmalar bu limitin 2,16M☉ olduğu görüşündedir. 2019 yılının Eylül ayına kadar keşfedilmiş olan en büyük nötron yıldızı 2,14 M☉ kütlesi ile PSR J0740+6620 yıldızıdır.
2,16 M☉ üzerinde ise ölü bir yıldız kalıntısı olan sıkışık yıldızın kütleçekiminin dejenere nötron basıncını aşarak bir karadelik oluşturacağı teorik olarak düşünülmektedir ancak gözlenen en düşük kütleli karadeliğin kütlesi 5 M☉’dir.
Dönme ve Yayım Özellikleri
Bazı nötron yıldızlarının kendi etrafında dönme hızı çok büyüktür. Bu durumun nedeni -açısal momentumun korunumu yasası gereği- yıldızın hacmi azaldıkça kendi etrafında dönme hızının artmasıdır. Bilinen nötron yıldızları içinde kendi etrafında dönme hızı en yüksek olan PSR J1748-2446 adlı yıldız her saniye kendi etrafında yaklaşık 716 defa döner.
Bazı nötron yıldızlarının radyo dalgaları ve X-ışınları yaydığı gözlemlenmiştir. Pulsar ya da atarca adı verilen bu yıldızlardan yayılan dalgalar periyodiktir.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
Még nincsenek hozzászólások