XMM-Newton tarafından yakalanan Pulsar RX J0720.4-3125. Büyütmek için tıklayın
ESA'nın yörüngesindeki X-ışını teleskopu, XMM-Newton uzay gözlemevi, kontrolden çıkmış bir nötron yıldızı buldu. Nesnenin genel sıcaklığı değişmiyor, sadece yuvarlanıyor ve burada yeryüzündeki gözlemcilere yavaşça farklı alanlar gösteriyor - sallanan bir tepe gibi. Bu gözlemler, gökbilimcilerin bu tür nesneleri yöneten bazı iç süreçleri anlamalarına yardımcı olacaktır.
ESA'nın XMM-Newton X-ışını gözlemevinden elde edilen verileri kullanarak, uluslararası bir astrofizikçiler grubu, dönen bir nötron yıldızının bilim adamlarının bekleyeceği sabit rotator gibi görünmediğini keşfetti. Bu X-ışını gözlemleri, termal evrim ve son olarak nötron yıldızlarının iç yapısı hakkında yeni bilgiler vermeyi vaat ediyor.
Pulsar olarak da bilinen eğirme nötron yıldızlarının genellikle oldukça kararlı rotatorlar olduğu bilinmektedir. Radyoda veya X-ışını dalga boyunda yayılan periyodik sinyalleri sayesinde çok hassas astronomik 'saatler' olarak hizmet edebilirler.
Bilim adamları, son dört buçuk yıl boyunca RX J0720.4-3125 adlı bir esrarengiz nesnenin sıcaklığının artmaya devam ettiğini buldular. Bununla birlikte, son zamanlarda yapılan gözlemler bu eğilimin tersine döndüğünü ve sıcaklığın düştüğünü göstermiştir.
Bilim adamlarına göre bu etki, sıcaklıktaki gerçek bir varyasyondan değil, değişen bir izleme geometrisinden kaynaklanmaktadır. RX J0720.4-3125, büyük olasılıkla 'hazırlayıcıdır', yani yavaş yavaş yuvarlanır ve bu nedenle zaman içinde gözlemcilere yüzeyin farklı alanlarını açığa çıkarır.
Nötron yıldızları yıldız evriminin uç noktalarından biridir. Güneşimizinki ile karşılaştırılabilir kütle 20-40 km çapında bir küreyle sınırlı olduğunda, yoğunlukları bir atom çekirdeğinden bile biraz daha yüksektir - santimetre küp başına bir milyar ton. Bir süpernova patlamasında doğumlarından kısa bir süre sonra sıcaklıkları 1000 000 santigrat derecedir ve termal emisyonlarının büyük kısmı elektromanyetik spektrumun X-ışını bandına düşer. Genç izole nötron yıldızları yavaşça soğuyor ve X-ışınlarında gözlemlenemeyecek kadar soğuması bir milyon yıl alıyor.
Nötron yıldızlarının, Dünya'nınkinden birkaç trilyon kat daha güçlü, çok güçlü manyetik alanlara sahip olduğu bilinmektedir. Manyetik alan o kadar güçlü olabilir ki, yıldız yüzeyindeki manyetik kutupların etrafında sıcak noktalara yol açan kabuktan yıldız iç kısmından ısı aktarımını etkiler.
X-ışını spektrumuna egemen olan bu daha sıcak kutup kapaklarından kaynaklanan emisyon. Yıldızın yüzeyinden termal emisyonu doğrudan gözlemleyebileceğimiz bilinen birkaç izole nötron yıldızı vardır. Bunlardan biri yaklaşık sekiz buçuk saniyelik bir süre ile dönen RX J0720.4-3125'tir. “Uzun soğutma süresi ölçeği göz önüne alındığında, X-ışını spektrumunun birkaç yıl içinde değiştiğini görmek oldukça beklenmedikti,” diyor Garching'deki (Almanya) Max-Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü'nden Frank Haberl, grubudur.
“Nötron yıldızının küresel sıcaklığının hızla değişmesi pek olası değildir. Yıldız yüzeyinin farklı alanlarını farklı zamanlarda görmeyi tercih ediyoruz. Bu, sıcak noktalar görüş hattımızın içine ve dışına doğru hareket ettiğinde nötron yıldızının dönme döneminde de gözlenir ve böylece toplam emisyon değişikliklerine katkısı değişir. ”
Nötron yıldızı hazırlandığında (bir topacınkine benzer şekilde) çok daha uzun bir zaman ölçeği üzerinde benzer bir etki gözlemlenebilir. Bu durumda, dönme ekseninin kendisi bir koni etrafında hareket eder ve yıllar boyunca görüntüleme geometrisinde yavaş bir değişikliğe yol açar. Serbest durgunluk, yıldızın, çok güçlü manyetik alandan kaynaklanabilecek mükemmel bir küreden hafif bir deformasyonundan kaynaklanabilir.
Mayıs 2000'de RX J0720.4-3125'in ilk XMM-Newton gözlemi sırasında, gözlemlenen sıcaklık minimumda ve daha soğuk, daha büyük nokta ağırlıklı olarak görülebiliyordu. Öte yandan, dört yıl sonra (Mayıs 2004), bu önleme çoğunlukla gözlemlenen sıcaklığı artıran ikinci, daha sıcak ve daha küçük noktayı ortaya çıkardı. Bu muhtemelen sıcaklık ve yayılma alanlarında gözlenen varyasyonu ve bunların anti-korelasyonunu açıklar.
Haberl ve meslektaşları, RX J0720.4-3125 için şimdiye kadar açıklanması zor olan birçok özelliğin açıklanabileceği bir model geliştirdiler. Bu modelde, sıcaklıktaki uzun vadeli değişim, yaklaşık yedi ila sekiz yıllık bir süre ile yıldız öngörüldüğü gibi görünen iki sıcak kutup başlığının farklı fraksiyonları tarafından üretilir.
Böyle bir modelin çalışabilmesi için, yayan iki nötron bölgesinin, aynı sınıftaki izole nötron yıldızlarının başka bir üyesinin durumunda yakın zamanda önerildiği gibi, farklı sıcaklıklara ve boyutlara sahip olması gerekir.
Ekibe göre, RX J0720.4-3125 muhtemelen yıldız yüzeyinden doğrudan görülebilen X-ışını emisyonu ile bir nötron yıldızının önceliğini incelemek için en iyi durumdur. Önleme, nötron yıldızı iç kısmını araştırmak ve laboratuvarda üretemediğimiz koşullar altında maddenin durumu hakkında bilgi edinmek için güçlü bir araç olabilir.
Bu ilgi çekici nesneyi daha fazla izlemek için ek XMM-Newton gözlemleri planlanmaktadır. Haberl, “Termal evrim, bu yıldızın manyetik alan geometrisi ve genel olarak nötron yıldızlarının iç yapısı hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umduğumuz teorik modellemeye devam ediyoruz” dedi.
Orijinal Kaynak: ESA Portalı
