Nötron Yıldızlarındaki Dağlar, 1 Milimetreden Çok Daha Kısa Olabilir!

Nötron yıldızları, evrendeki en yoğun nesnelerden biridir. Güneş kadar ağırdırlar, ancak büyük bir şehir gibi, yaklaşık olarak sadece 10 kilometre genişliğindedirler.

Yoğunluklarından dolayı nötron yıldızları, Dünya'dan yaklaşık 1 milyar kat daha güçlü olan, muazzam bir kütleçekim kuvvetine sahiptirler. Bu, yüzeydeki her özelliği ufacık boyutlara kadar ezer ve yıldız kalıntısının neredeyse mükemmel bir küre olduğu anlamına gelir. Burada anahtar sözcük, neredeyse sözcüğüdür: Dünya'dan milyarlarca kat daha küçük olsalar da, bu küre yüzeyindeki deformasyonlar yine de "dağ" olarak bilinir.

Southampton Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Fabian Gittins liderliğindeki çalışmanın arkasındaki ekip, gerçekçi nötron yıldızları oluşturmak için hesaplamalı modeli kullandı ve dağların nasıl oluştuğunu tanımlamak için onları bir dizi matematiksel işleme tabi tuttu.

Ekip ayrıca, ultra yoğun nükleer maddenin dağlardaki rolünü inceledi ve oluşan en büyük dağların, önceki tahminlerden yüz kat daha küçük olan bir milimetrenin sadece bir kısmı olduğunu buldu. Fabian, şöyle anlatıyor:

Son yirmi yıldır, nötron yıldızının yerkabuğunda parçalanmadan önce bu dağların ne kadar büyüyebileceğini ve dağın erişebileceği en yüksek noktayı anlamaya çok ilgi duyuldu.

Geçmiş çalışmalar, nötron yıldızlarının milyonda birinin mükemmel bir küreden milyonda 1 oranında sapabileceğini ve dağların birkaç santimetre boyuta kadar ulaşabileceğini ileri sürüyordu. Bu hesaplamalar, nötron yıldızının yerkabuğun her noktada bozulmaya yakın olacak şekilde gerildiğini varsayıyordu. Bununla birlikte yeni modeller, bu koşulların fiziksel olarak gerçekçi olmadığını göstermektedir: Nötron yıldızlarındaki "dağlar", en fazla bir milimetrenin ufacık bir kısmı büyüklüğünde olabilir. Fabian şunları ekliyor:

Bu sonuçlar, nötron yıldızlarının ne kadar küresel nesneler olduğunu gösteriyor. Ayrıca, dönen nötron yıldızlarından gelen kütleçekimi dalgalarını gözlemlemenin sandığımızdan daha da zor olabileceğini öne sürüyorlar.

Tekil nesneler olmalarına rağmen, yoğun kütleçekimleri nedeniyle, hafif deformasyonlara sahip dönen nötron yıldızları, kütleçekimi dalgaları olarak bilinen uzay-zaman dokusunda dalgalanmalar üretmelidir. Nötron yıldızlarının rotasyonlarından kaynaklanan kütleçekimi dalgaları henüz gözlemlenmemiştir; ancak gelişmiş LIGO ve Virgo gibi son derece hassas detektörlerdeki gelişmeler, bu benzersiz nesneleri araştırmada ön ayak olabilir.