Pulsarların minik dağları olabilir!

Maddesinin bir çay kaşığı kadarının Everest Dağı kadar ağır olacağı kadar yoğun bir yıldız hayal edin, saniyede yüzlerce kez dönerken evrene radyo dalgaları gönderiyor. Bunlar pulsarlar, yani devasa yıldızların çökmüş çekirdekleri. Bazı pulsarlar, bizim anladığımız şekliyle fizik kurallarını çiğniyor ve cevap yüzeylerindeki minik dağlar kadar basit bir şeyde yatıyor olabilir.

Bilim insanları, pulsarların radyo dalgaları üretmek için gereken güçlü elektrik alanlarını üretemeyecek kadar çok yavaşladıklarında sonunda "ölmeleri" gerektiğini uzun zamandır biliyorlar . "Ölüm çizgisi" olarak adlandırılan bu sınır, bir pulsarın sonsuza dek sessiz kalması ve, nabız atmayı bırakması gereken yeri işaret ediyor! Yine de bir araştırmacı ekibi, bu teorik sınırın çok altında olmalarına rağmen oldukça canlı olan pulsarlar keşfetti.Özellikle kafa karıştırıcı iki örnek PSR J0250+5854 ve PSR J2144-3933'tür. Bu pulsarlar mevcut modellere göre radyo sessizliğinde olmalı, ancak uzayda sinyaller yaymaya devam ediyorlar. Şimdiye kadar bilim insanları bu "ölü" pulsarların nasıl hala titreştiğini açıklayamıyordu.

Pekin Üniversitesi'nden yeni bir araştırma, cevabın şaşırtıcı derecede basit olabileceğini öne sürüyor: pulsarın yüzeyindeki minik dağlar. Bunlar Dünya'da bildiğimiz dağlar değil; muhtemelen bir santimetreden daha uzun değiller, kabaca tırnağınız yüksekliğinde. Ancak yerçekiminin Dünya'nınkinden 100 milyar kat daha güçlü olduğu bir nötron yıldızında, bu kadar küçük özellikler bile dramatik etkilere sahip olabilir.Pekin Üniversitesi'nden Zi-Hao Xu liderliğindeki araştırmacılar, bu minyatür dağların pulsarların etrafındaki güçlü elektrik alanlarını nasıl etkileyeceğini anlamak için karmaşık bilgisayar modelleri geliştirdiler. Bu minik tepelerin dik yamaçlarının yerel elektrik alanını önemli ölçüde artırdığını ve pulsarın parçacıkları hızlandırmasını ve radyo dalgaları oluşturan elektron ve pozitron dizilerini oluşturmasını çok daha kolay hale getirdiğini buldular.

Bunu bir büyüteçle güneş ışığını odaklamak gibi düşünün ; dağın kavisli yüzeyi elektrik alanını çok daha güçlü bir ışına yoğunlaştırır. Bu amplifikasyon, radyo emisyonunu tetiklemek için gereken enerji eşiğini yarı yarıya veya daha fazla azaltabilir ve etkili bir şekilde "ölü" pulsarları hayata geri döndürebilir. Ayrıca, fizikteki en büyük çözülmemiş gizemlerden biri olan nötron yıldızlarının aslında neyden yapıldığına dair ipuçları da sağlarlar. Dağların bir nötron yıldızının yüzeyinde hayatta kalabilmesi için, malzemenin inanılmaz derecede güçlü olması gerekir. Yüksek enerjili parçacıkların yoğun bombardımanı, herhangi bir sıradan maddeyi hızla aşındırır.Araştırmacılar, nötron yıldızlarının elektromanyetik kuvvetler yerine güçlü nükleer kuvvetle birbirine bağlanmış egzotik bir madde biçimi olan "garip maddeden" yapılmış olabileceğini öne sürüyorlar. Bu malzeme, nötron yıldızının aşırı ortamına karşı yüzey özelliklerini koruyacak kadar sert olurdu ve bağlanma enerjileri sıradan maddeden milyonlarca kat daha güçlü olurdu.

Bu araştırma, nötron yıldızlarını anlamak ve temel fiziği test etmek için heyecan verici yeni olasılıklar açıyor. Yüzey dağları pulsarlarda yaygınsa, gökbilimciler darbe zamanlaması ve yoğunluk desenlerinin dikkatli gözlemleri yoluyla etkilerini tespit edebilmelidir. Örneğin, yakında çıkacak olan Çin FAST teleskobu bu küçük tepelerin belirgin izlerini tespit edebilir.

Çalışma ayrıca nötron yıldızı "aksaklıklarının", yani dönme hızındaki ani değişimlerin, yıldız depremleri sırasında yüzey dağlarının oluşumu veya yıkımıyla bağlantılı olabileceğini öne sürüyor. Bu, bu egzotik nesnelerin iç yapısını incelemek için yeni bir yol sağlayabilir.