Nötron Yıldızı Çarpışması, Şimdiye Kadar Keşfedilmiş En Büyük Nötron Yıldızını Oluşturmuş Olabilir!

İki nötron yıldızının Ağustos 2020'de birbirine çarpmasıyla kütleçekim dalgaları ve büyük bir patlama meydana geldiğini izlemiştik. Ancak bu olayın arkasında neler bıraktığından emin değildik. Bir karadelik veya tek bir dev nötron yıldızı gibi olası sonuçları vardı.

Central China Normal Üniversitesinden Yun-Wei Yu ve Nanjing Üniversitesinden Zi-Gao Dai, haftalarca hatta aylarca gökyüzünde kalan bu kilonova patlamasını modelleyerek geride bir nötron yıldızı bıraktığını iddia ettiler.

İki nötron yıldızı çarpıştığında neyin geride kalacağına dair üç temel teori vardır:

1. Doğrudan bir karadelik
2. Sadece birkaç milisaniye ömrü olan ve daha sonra karadeliğe çöken bir nötron yıldızı
3. Kararlı (kendi kütle çekimi altında çökmeyen) bir nötron yıldızı.

Eğer bu teorilerden 3.'sü gerçekleştiyse şimdiye kadarki en büyük nötron yıldızı saptanmış olmaktadır.

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)'nun gördüğü kütle çekim dalgaları, çarpışmadan sonra geride neyin kaldığını bize söyleyemez. Ancak kilonova patlaması bazı ipuçlarını verebilir.

Ölüm Spirali

Harvard Üniversitesinden Edo Berger, nötron yıldızlarının birbirleri etrafında resmen bir ölüm spirali çizerek dönerken, ışık hızının yaklaşık üçte birine hızlanabildiklerini söylemekte. Birleşme gerçekleştiğinde oluşan obje, momentumun korunumundan ötürü kendi etrafında inanılmaz derecede hızlı dönecektir.

Tabii zamanla, hızla dönmesini sağlayan enerjiyi yayacak ve yavaşlayacaktır. Eğer bu obje bir nötron yıldızıysa ve dönüşü çok yavaşlarsa, kendi üzerine çökecek ve bir karadeliğe dönüşecektir. Bir nötron yıldızının kendi üzerine çökmesini engelleyemeyecek kadar büyük olan kütlesinin limiti (maksimum değeri) halen açık bir soru olmaya devam etmektedir. Ancak ne olursa olsun, çok büyük bir nötron yıldızı olacağı aşikardır. Berger şöyle diyor:

Eğer böyle bir nötron yıldızı varsa, başlangıçta saniyede 1000 defa gibi son derece hızlı bir şekilde dönüyor ve zamanla bu enerjinin hepsini dışarı atıyor.

Enerji, devam eden kilonova sürecine aktarılmakta ve parlaklığı değiştirmektedir.

Parlaklık ve Enerji

Kilonovanın enerjisinde saptanan bir artış, geride bir nötron yıldızı bırakan çarpışma türüne işaret edebilir. Berger şöyle diyor:

Bir nötron yıldızı için, bu enerjinin tüm farklı doğrultulardan kilonovaya akması beklenir. Oysa bir karadelik için, gama ışın patlaması ile oluşan tek bir jet gözlemlemeyi bekleriz.

Ekstra bir enerjinin açığa çıkışının gözükmesine ve Yu ile Dai'nin, gözlemlerinin bir nötron yıldız kalıntısı ile eşleştiğini söylemelerine rağmen; Berger, çarpışmadan gelen gama ışın patlamasının aslında karadelik oluşmuş olduğuna dair bir ipucu olduğunu söylemektedir. Berger, şöyle anlatıyor:

Astronomi ile ilgili bir konsensüs, gama ışın patlaması oluşması için bir karadeliğin olması gerektiğidir. Ayrıca Yu ve Dai'nin modelindeki nötron yıldızından kaynaklı enerji, şimdi gözlemlediğimizi gölgede bırakacak kadar parlak olmalıydı. Ancak değildir. Bununla birlikte nötron yıldızı birleşmesi konusunda şimdiye kadar yaptığımız ilk gözlem budur. Bu nedenle tüm teoriler halen öncül niteliktedir ve önümüzdeki haftalarda çok daha fazlası gelecektir. Şimdi modeller gerçek verilere göre ayarlanabilmektedir ve ekiplerin yapmaya başladıkları tam da budur.