Nötron yıldızlarının yeni bir simülasyonu, tahmin edildiği kadar pürüzsüz olmayabilir. Bu dalgalanma, kozmosa yayılan yerçekimi dalgaları oluşturabilir ve burada Dünya'da tespit edilebilir…
Nötron yıldızları, süpernova olarak patladıktan sonra büyük yıldızların kalıntılarıdır. Yoğun çekirdek geride kalır, hızlı döner ve sadece nötronlardan oluşur. Muazzam yerçekimi alanlarına sahipler ve Güneşimiz kadar kütleye sahip olduklarını düşünüyorlardı, ancak sadece 20 kilometre boyunda. Devasa güneş seleflerinin açısal momentumunu koruduklarından, çok küçük oldukları için saniyede yüzlerce kez dönmeleri beklenir.
Fakat bu garip nesneler nasıl tespit edilebilir? Birincisi, nötron yıldızının direklerinden yayılan yüksek enerjili foton demetleri gibi, bir deniz feneri gibi döndükleri Dünya'yı geçtikten sonra bir radyasyon ışınıyla yanıp sönen oldukça yayılan pulsarlar (veya muhtemelen “magnetarlar”) olarak görülebilirler. Peki uzay-zaman üzerindeki etkileri ne olacak? Bu büyük bedenler yerçekimi dalgaları yaratabilir mi? (Not: Yerçekimi dalgası, atmosferik “yerçekimi dalgası” ndan tamamen farklı bir yaratıktır.)
Sahneyi resmetmek için: Mükemmel bir küresel topu bir yüzme havuzunda döndürdüğünüzü hayal edin. Top mükemmel bir şekilde hareketsizse (yukarı ve aşağı sallanmayan ve sürüklenmeyen), sadece ekseninde dönüyorsa, havuzda dalgalanmalar görülmeyecektir. Bu nedenle, havuzdaki dalgalanmaları ölçen herhangi bir alet dönen topun varlığını algılamayacaktır. Şimdi küresel olmayan bir nesneyi (ragbi topu veya Amerikan futbolu gibi) havuzda döndürün. Bu nesne döndükçe, yüzeydeki düzensizlikler (yani sivri uçlar) düzensiz nesnenin her bir devriminde bir dalga üretecektir. Dalgalanma aleti topun havuzdaki varlığını tespit edecektir.
Nötron yıldızlarından yerçekimi dalgalarını tespit etmeye çalışan bilim adamlarının karşılaştığı sorun budur. Düzgün nesneler ise (belki de küresel veya spin nedeniyle hafifçe düzleştirilmiş), uzay zamanında dalgalanma üretemezler ve bu nedenle algılanamazlar. Öte yandan, düzensiz şekilli eğirme gövdeleriyse, yüzeyde homojen olmayan (topaklar veya “dağlar”), yerçekimi dalgaları üretilebilir. Yumru, her dönüşte uzay-zamandaki bir dalgalanmayı ortadan kaldıracaktır. Bu iyi, ama nötron yıldızları topaklı mı?
Görünüm pek iyi değil. Yerçekimi dalgalarını gözlemlemek için belirlenen uzay-zaman “dalgalanma” dedektörleri şimdiye kadar hızla dönen bu nötron yıldızlarının hiçbir işaretini tespit etmediler. Bu, kullandığımız teknolojinin yerçekimi dalgalarını algılayacak kadar hassas olmadığı veya nötron yıldızlarının doğal olarak pürüzsüz olduğu ve ilk etapta yerçekimi dalgaları üretemeyeceği anlamına gelebilir.
Avustralya'daki Melbourne Üniversitesi'nden araştırmacılar Matthias Vigelius ve Andrew Melatos, doğal olarak topaklı oldukları için bazı nötron yıldızlarının tespit edilebileceği konusunda yeni umutları olduğunu düşünüyorlar. Yeni bir bilgisayar modelleme tekniği kullanarak, çift nötron yıldız yüzeyindeki küçük bir varyasyonun bile saptanabilir kütleçekim dalgaları üreteceğine inanmaktadır. Fakat bu topaklar nasıl oluşur? Genellikle, yıldızlar ikili bir sistemin bir parçası olarak gelişir (yani ortak bir ağırlık merkezinin etrafında dönen iki yıldız), biri süpernova olarak ölürse, bir nötron yıldızını geride bırakırsa, yoğun yerçekimi alanı eşlik eden yıldızını gazlarından keser. Gaz, nötron yıldızına doğru hunide tutulduğunda, yoğun manyetik alan, gelen gaza yapısal destek verecek ve nötron yıldız yüzeyinin üzerinde oturan aşırı ısıtılmış plazmanın bir elektron-proton karışımı oluşturacaktır. Nötron yıldızının manyetik kutuplarında oluşan topaklar, her döndüğünde yıldızın etrafını saran uzun ömürlü bir özellik olacaktır. Vigelius ve Melatos, Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO) gibi dedektörlerin düzensiz şekilli bir nötron yıldızının bu karakteristik imzasını tespit edebileceğini düşünüyor…. zamanında.
Bu “topaklı” nötron yıldızları henüz tespit edilmemiştir, ancak sürekli gözlem yoluyla (maruz kalma süresi), Dünya merkezli yerçekimi dalga gözlemevlerinin sonunda sinyali alabileceği umulmaktadır.
Kaynak: RAS, Yeni Bilim Adamı
