Nötron yıldızları, neredeyse her kategoride "grafiklerden çıkmış" görünen ölmekte olan yıldızlardır. Ayrıca saniyede yaklaşık 700 kez hızlı bir şekilde dönerler. Ve yeni bir araştırmaya göre, nötron yıldızları neredeyse süper kahraman benzeri bir kaliteye sahip: bu çökmüş yıldızların dış yüzeyinin çelikten veya Dünya'nın en güçlü alaşımlarından herhangi birinden 10 milyar kat daha güçlü olması muhtemeldir.
Nötron yıldızları aşırı yerçekimi gösteren büyük yıldızlardır. Çekirdekleri nükleer füzyon ve enerji üretimini durdurduklarında içe doğru çöktüler. Daha yoğun olan tek şey kara deliklerdir.
Bilim adamları kısmen, nötron yıldızlarının yapısını anlamak istiyorlar, çünkü kabuktaki yüzey düzensizlikleri veya dağlar yerçekimi dalgalarını yayabilir ve daha sonra uzay zamanında dalgalanmalar yaratabilir. Nötron yıldızının yerçekiminden çökmeden önce bir dağın ne kadar yüksek olabileceğini anlamak veya kabuğun kırılma gerginliğini tahmin etmek, yıldız depremlerini veya manyetar dev alevleri daha iyi anlamak için de etkileri vardır.
Indiana Üniversitesi'nde profesör olan Charles Horowitz, birkaç büyük ölçekli moleküler dinamik bilgisayar simülasyonu gerçekleştirdi ve nötron yıldızlarının kabuğunun son derece güçlü olduğunu belirledi.
“Nötron yıldız kabuğunun küçük bir bölgesini 12 milyon parçacığa kadar bireysel hareketleri takip ederek modelleydik,” dedi Horowitz, İÜ Araştırma Provost Ofisi Nükleer Teori Merkezi aracılığıyla yürütülen çalışmayı söyledi. “Sonra kabuğun nasıl deforme olduğunu ve sonunda bir nötron yıldızı dağının aşırı ağırlığı altında nasıl kırıldığını hesapladık.”
Los Alamos Ulusal Laboratuarı'nda büyük bir bilgisayar kümesinde gerçekleştirilen ve IU'da özel amaçlı moleküler dinamik bilgisayar donanımı üzerinde oluşturulan daha küçük versiyonlar üzerine inşa edilen simülasyonlar, dünyada bilinen herhangi bir malzemenin mukavemetini aşan bir nötron yıldız kabuğunu tespit etti.
Kabuk, sadece bazı yıldızların dönme periyotlarını sınırlamakla kalmayan, aynı zamanda interferometre adı verilen yüksek çözünürlüklü teleskoplar tarafından da tespit edilebilen yerçekimi dalgalarını ortaya çıkarabilecek kadar güçlü olabilir.
Horowitz, “Bu dağların mümkün olan maksimum büyüklüğü nötron yıldız kabuğunun kırılma türüne bağlıdır” dedi. “Bulduğumuz büyük kırılma türü, yerçekimi dalgalarını etkili bir şekilde yayacak kadar büyük hızla dönen nötron yıldızlarındaki dağları desteklemelidir.”
Nötron yıldızları üzerinde bulunan yoğun baskı nedeniyle, kayalar ve çelik gibi şeyleri zayıflatan yapısal kusurların ve safsızlıkların, nötron yıldızı kabuğunu oluşturmak için oluşan nükleosentez sırasında oluşan kristalleri zorlama olasılığı daha düşüktür. Yerçekimi kuvveti ile birlikte sıkışan kabuk, çeliği tutturmak için alacağı basıncın 10 milyar katı bir kırılma türüne dayanabilir.
Araştırma 8 Mayıs Cuma günü Fiziksel İnceleme Mektupları'nda yayınlanacak.
Horowitz’in “Nötron yıldız kabuğunun ve yerçekimi dalgalarının kopma suşu” adlı araştırma makalesinin çevrimiçi bir versiyonuna bakın.
Kaynak: EurekAlert
