Nötron Yıldızları Hakkında

Büyük Kütleli Yıldızların Ölümü

Yıldızlar tıpkı birer canlı gibi doğar, yaşar ve ölür. Nötron yıldızları da ölen büyük kütleli yıldızların mezarlarından biridir. Büyük kütleli yıldızlar da normal bir yıldız gibi füzyon tepkimesi geçirerek enerjisini sağlar. Çekirdeğinde hidrojenden ağır element biriktirir , enerji üretemeyince içine çöker ve bir süpernova patlaması yaşar. Bu patlama sırasında etrafa çok fazla parçacık yayılır. Yıldızdaki ağır elementler de bu sırada oluşur. Patlama sırasında çekirdek içine çöker ve yıldızdan geriye nötron yıldızı veya karadelik kalır.

Eğer yıldız güneşimiz gibi küçük kütleli bir yıldız olsaydı çekirdek içine çökerken "dejenere elektron basıncı" sayesinde çökmesi durur ve ortada çok yoğun bir "beyaz cüce" kalırdı. Beyaz cücenin oluşması için gereken kütle "Chandrasekhar limitine" göre belirlenir ve bu limit güneşin kütlesinin 1.4 katı kadardır ve bu limitin altındaki yıldızlar dejenere elektron basıncı etkisinde çökmeyi durdurur.Böylece kalıntı beyaz cüce olarak kalır. Fakat oluşacak kütle bu sınırın üstündeyse yıldız içine çökmeye devam eder ve yüksek basınç etkisiyle atomların çekirdeğindeki proton ile elektronlar birleşerek nötron oluşturur ve yoğunluğu Güneş'in yoğunluğunun 2,6 x 1014 ila 4,1 x 1014 katı arasında olan %90 ı nötrondan oluşan bir nötron yıldızı meydana gelir.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.^[4]Kütle daha da fazla olsaydı uzay-zaman üzerinde inanılmaz bir bükülme olurdu ve bu eğriden ışık bile kaçamazdı. Böylece karadelik oluşur.

Nötron Yıldızları Hakkında Bilgiler

Nötron yıldızları 15-20 km'lik bir çapa birkaç güneş kütlesi sığdırır. Bu muazzam bir yoğunluktur. Öyle ki bir çay kaşığı nötron yıldızı Everest Dağının kütlesine eşittir.^[1] Aynı zamanda bu kütle 100 milyar g'lik bir kütleçekim ivmesine neden olur. Yıldızlar kendi etrafında belli bir hızda döner.Bu güneşimiz için batıdan doğuya bir tam turu 25 gündür. Enerjinin korunumu yasası gereği bu dönme için gerekli enerji nötron yıldızına geçer ve yine açısal momentumun korunumu yasası gereği daha küçük bir yarıçapa sahip nötron yıldızı daha hızlı döner.Bu hız nötron yıldızının kendi etrafında saniyede 600-700 defa dönmesine sebep olabilir. Nötron yıldızları aynı zamanda X ışınları da yayabilir. Nötron yıldızlarının yüzey sıcaklığı 1 milyon santigrat derece olabilir.

Nötron Yıldızlarında Neler Oluyor?

Nötron yıldızlarının büyük bir kısmı nötrondan oluşur.Kalan kısmı ise proton ve elektronlardan oluşur.Bu gereklidir çünkü serbest nötron kararsızdır ve nötron daha kararlı hale gelebilmek için beta ışıması geçirir ve proton ile elektrona ayrılır.Fakat yüksek basınç altında proton ve elektron birleşerek tekrar nötrona dönüşür ve bu şekilde nötron yıldızları daha kararlı olur.Bu bir döngü halinde devam eder.^[4]Bu sırada sıcaklık değişimleri yaşanır.^[3]

Nötron Yıldızlarının Manyetik Alanları

Nötron yıldızları güçlü bir manyetik alana sahiptir.Buna magnetarlar(çok yüksek manyetik alana sahip nötron yıldızları) örnektir.Nötron yıldızının manyetik alan şiddeti 104 Tesla ile 1011 Tesla arasında değişir. Nötron yıldızlarının bu manyetik alana sahip olmasında iki etken yatıyor:Ölen yıldızın manyetik alanı kendisinden daha küçük hacmi^{[1], [1]} olan nötron yıldızına aktarılır ve manyetik alan çizgileri sıklaştığı için daha şiddetli manyetik alanlar gözlenir.

Diğer bir etken ise süpernova patlaması ve nötron yıldızının dış kabuğunda gerçekleşen dinamo süreçleridir.Bu faaliyetler süpernova sırasında çökme ve taşınım nedeniyle gerçekleşebilir.Aynı zamanda nötron yıldızının dış kabuğunda gerçekleşen bu süreçler de manyetik alana katkıda bulunur.^[2]