Nötron yıldızları “ölümsüz” olarak sınıflandırıldı… gerçek zombi yıldızları. Büyük bir yıldız yerçekimi altında çöktüğünde ve dış katmanları bir süpernova olayında bir milyar güneşi geride bırakarak uzak ve geniş bir şekilde üflendiğinde doğarlar. Geriye kalan yıldız cesedi… akıl almaz yoğunluğun bir çekirdeği… bir çay kaşığı Dünya'da yaklaşık bir milyar ton ağırlığındaydı. Böyle bir merakı nasıl inceleyeceğiz? NASA, zombiyi tespit edecek ve bir nötron yıldızının karanlık kalbini görmemize izin verecek olan Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Gezgini (NICER) adlı bir görev önerdi.
Bir nötron yıldızının çekirdeği inanılmaz. Dışının çoğunu havaya uçurmasına ve nükleer füzyonu durdurmasına rağmen, hala patlamadan ısıyı yayıyor ve ölçekleri kapatan manyetik bir alan yayıyor. Çekirdek çöküşün neden olduğu bu yoğun radyasyon, Dünya'nın manyetik alanından trilyon kat daha güçlü bir şekilde ölçülür. Bunu etkileyici bulmuyorsanız, boyutu düşünün. Başlangıçta yıldızın çapı bir trilyon mil veya daha fazla olabilirdi, ancak şimdi ortalama bir şehrin boyutuna sıkıştırıldı. Bu, bir nötron yıldızını, Güneş'in içeriğinin 1.4 katından fazla veya en az 460.000 Dünya'da madde yoğunlaştırabilen küçük bir dinamo yapar.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Dr. “Dünya'da nötron yıldızı iç mekanları yaratmanın hiçbir yolu yok, bu yüzden bu inanılmaz baskı altında önemli olan bir gizem - nasıl davrandığı hakkında birçok teori var. Bu koşulları simüle etmeye en yakın olduğumuz atomları neredeyse ışık hızında parçalayan parçacık hızlandırıcılarındadır. Bununla birlikte, bu çarpışmalar tam bir ikame değildir - sadece bir saniye sürer ve nötron yıldızlarının içerisinden çok daha yüksek sıcaklıklar üretir. ”
Onaylanırsa, NICER misyonu 2016 yazında başlatılacak ve robotik olarak Uluslararası Uzay İstasyonuna eklenecektir. Eylül 2011'de NASA, potansiyel Kaşif Fırsat Misyonu olarak çalışmak için NICER'i seçti. Misyon, 11 aylık bir uygulama konsept çalışması yürütmek için 250.000 $ alacak. 20 başvuru arasından beş Fırsat Misyonu teklifi seçildi. Ayrıntılı çalışmaların ardından NASA, Şubat 2013'teki beş Fırsat Misyonu teklifinden birini veya daha fazlasını geliştirmeyi seçmeyi planlıyor.
NICER ne yapacak? Öncelikle, bir dizi 56 teleskop, bir nötron yıldızının manyetik kutuplarından ve sıcak noktalarından X-ışını bilgilerini toplayacaktır. Zombi yıldızlarımız X-ışınlarını serbest bırakır ve dönerken bir ışık darbesi yaratır - böylece “pulsar” terimi. Nötron yıldızı küçüldükçe, daha hızlı döner ve ortaya çıkan yoğun yerçekimi, malzemeyi yakından dönen bir yıldızdan alabilir. Bu pulsarların bazıları o kadar hızlı dönüyor ki saniyede birkaç yüz dönme hızına erişebiliyorlar! Bilim adamlarının anlamak için kaşındığı şey, maddenin bir nötron yıldızı içinde nasıl davrandığı ve “maddenin artan basınca nasıl tepki verdiğini en doğru şekilde tanımlayan doğru Devlet Denklemini (EOS) sabitlemek. Şu anda, her biri maddenin nötron yıldızları içinde farklı miktarlarda sıkıştırılabileceğini öneren birçok önerilen EOS var. Aynı boyutta iki top tuttuğunuzu, ancak birinin köpükten, diğerinin tahtadan yapılmış olduğunu varsayalım. Köpük topunu tahtadan daha küçük bir boyuta sıkıştırabilirsiniz. Aynı şekilde, maddenin yüksek oranda sıkıştırılabilir olduğunu söyleyen bir EOS, belirli bir kütle için maddenin daha az sıkıştırılabilir olduğunu söyleyen bir EOS'dan daha küçük bir nötron yıldızı öngörür. ”
Şimdi NICER'ın tek yapması gereken bir atarca kitlenin ölçülmesinde bize yardımcı olacak. Bir kez belirlendiğinde, doğru bir EOS alabilir ve maddenin yoğun yerçekimi altında nasıl davrandığının gizemini açığa çıkarabiliriz. NASA Goddard'dan NICER Baş Araştırmacısı Dr. Keith Gendreau “Sorun, nötron yıldızlarının küçük ve boyutlarının doğrudan ölçülmesine izin veremeyecek kadar uzak olması” diyor. Ancak NICER, bir nötron yıldızının boyutunu dolaylı olarak anlamaya yetecek hassasiyet ve zaman çözünürlüğüne sahip ilk görev olacak. Anahtar, nötron yıldızı döndükçe X-ışınlarının parlaklığının ne kadar değiştiğini kesin olarak ölçmektir. ”
Peki bu zombi yıldızımız başka ne etkileyici? Bu kadar küçük hacimdeki aşırı yerçekimleri nedeniyle, mekanı / zamanı Einstein’ın Genel Görelilik teorisine göre bozarlar. Gökbilimcilere eşlik eden bir yıldızın varlığını açığa vuran bu uzay “çözgü” dür. Ayrıca, yerçekimi dalgalarına neden olan ve ölçülebilir yörünge enerjisi üreten çiftin birbirlerinin etrafında yörüngesine girmesine izin veren, öncül adı verilen yörünge kayması gibi efektler üretir. NICER'in amaçlarından biri bu etkileri tespit etmektir. Çözgünün kendisi, ekibin nötron yıldızının boyutunu belirlemesine izin verecektir. Nasıl? Parmağınızı esnek bir malzemeye ittiğinizi düşünün - sonra tüm elinizi ona doğru ittiğinizi hayal edin. Nötron yıldızı ne kadar küçük olursa, alanı ve ışığı o kadar çok çözecek.
Burada ışık eğrileri çok önemli hale geliyor. Bir nötron yıldızının sıcak noktaları gözlemlerimizle hizalandığında, biri görünüme döndükçe parlaklık artar ve uzaklaştıkça kararır. Bu büyük dalgalar ile hafif bir eğri ile sonuçlanır. Ancak, alan bozulduğunda eğrinin etrafını görmemize ve ikinci etkin noktayı görmemize izin verilir - bu da daha yumuşak, daha küçük dalgalarla hafif bir eğriye neden olur. Ekibin “farklı EOS'lar tarafından öngörülen çeşitli boyutlar için benzersiz ışık eğrileri” üreten modelleri var. Gözlenene en uygun ışık eğrisini seçerek, doğru EOS'u alırlar ve unutulmanın kenarındaki madde bilmecesini çözerler. ”
Ve zombi yıldızlarına hayat verin ...
Orijinal Hikaye Kaynak: NASA Mission News.
