Bizden çok uzaklarda, evrenin en ilginç cisimlerinden birinin doğumuna tanık olduk

Nötron yıldızlarına ‘atanamamış kara delikler’ demek yanlış olmaz.

Eğer bir yıldızın kütlesi, bizim güneşimizden en fazla 25 kat büyükse, bu kütle onun doğal ömrünü tamamladığında bir kara deliğe dönüşmesine yetmiyor.

Bizim güneşimizden 20-25 kata kadar büyük olan yıldızlar, kendilerini oluşturan bütün hidrojeni helyuma, helyumu daha ağır atomlara ama en fazla atom numarası 26 olan demire kadar “füzyon” yaptıklarında artık yakıtlarını tüketmiş kabul ediliyorlar. Bu yıldızlar kısa süre içinde süpernova olarak muazzam bir patlamayla etraflarındaki her şeyi de yok ediyor; bu patlamalar sırasında da demirden daha ağır atomlar ortaya çıkıyor.

Ama patlamayla uzaya saçılan her şeye rağmen merkezde hala o eski yıldızdan kalma muazzam bir kütle kalıyor ve o kütlenin çekim gücü çok kısa bir süre içinde ortaya evrendeki en ilginç neslerden biri olan nötron yıldızlarını çıkarıyor.

Nötron yıldızlarının bilinen üç türü var. En nadir görüleni “Magnetar” adını taşıyor, daha çok rastladıklarımız ise “Pulsar.” Bir de aynı anda hem Magnetar hem Pulsar olanları  var.

Nötron yıldızı hayal edilmesi zor bir şey. Koca güneşimizi düşünüm. Sonra onu 25’le çarpın. Bizim güneşimizin yarıçapı 696 kilometre. Yani çapı neredeyse 1400 kilometre. Onun 25 katı büyüklükte demek illa çapının da çok büyük olması anlamına gelmiyor. Güneşimizden 25 kat büyük demek, 25 kat daha fazla kütleye sahip olması demek.

Peki güneşimizin kütlesi ne? 2 çarpı 10 üzeri 30 kilogram. Bizim dünyamızın kütlesinin yaklaşık 333 bin katı. Bu kadar büyük bir kütlenin sadece 1400 km yarıçaplı bir küreye sığması zaten ortada ne büyük bir yoğunluk olduğunu gösteriyor. Şimdi bunun da 25 katı bir kütlenin sadece 20 km çapında bir küreye sığdığını hayal edin. Muazzam bir yoğunluk. O kadar ki hiçbir atom orada atom olarak kalamıyor.

Bu büyük kütlenin bu denli küçük bir alana sıkışması tamamen kütle çekim gücünden kaynaklanıyor. Unutmayın biraz daha fazla kütlesi olsa zaten kara deliğe dönüşecek, uzay-zamanı öyle bir bükecekti ki dışarı ışık bile kaçamayacaktı.

Bu büyük kütlenin bu denli küçük bir alana sıkışması sonucu ortaya çıkan nötron yıldızı kendi ekseni etrafında müthiş bir hızda dönüyor. Saniyede bin tur diye hesaplıyor dönüş hızını gökbilimciler. Bu kadar hızlı dönen bir şey, tabii ki neredeyse pürüzsüz bir yüzeye sahip, neredeyse mükemmel bir küre. ‘Neredeyse’ diyoruz, çünkü bazı gökbilimcilere göre bazen 1 veya 2 milimetre (yanlış okumadınız milimetre) yüksekliğinde dağlar olabiliyor. Evet, dağ.

Şimdi, SN 2024afav adlı süpernova patlaması bir milyar ışık yılı uzaklıkta devasa bir yıldızın çöküşüyle “magnetar” adı verilen ultra yoğun bir gök cismini doğurdu.

Güneş’in 25 katı büyüklüğündeki bir yıldızın ölümüyle ortaya çıkan bu yeni nesne yaklaşık 20 kilometrelik bir çapta 500 bin dünya kütlesini barındırıyor. Maddenin bu aşırı yoğunluğu magnetarın kendi ekseni etrafında saniyede 1.000 kereden fazla dönmesine ve çevresindeki uzayı fiziksel olarak sürüklemesine neden oluyor.

Berkeley Üniversitesi’nden astronomların 200 gün boyunca takip ettiği patlamada ışık şiddetindeki salınımlar magnetarın uzay-zamanı büktüğünü ortaya koydu. Gözlemlenen bu “sürüklenme” etkisi genel görelilik kuramının bir süpernova kalıntısında ilk kez bu kadar net bir şekilde doğrulanmasını sağladı.

Tipik süpernovalardan on kat daha fazla ışık yayan bu olay magnetarların patlamadan geriye kalan gaz diskini besleyerek devasa bir enerji açığa çıkardığını belgeledi. Bu süreç evrendeki en uç fiziksel koşulların ve manyetik alanların nasıl oluştuğuna dair bilim dünyasındaki eksik halkayı tamamladı.

Magnetar, nötron yıldızlarının en nadir görülen türü. Bugüne kadar bilinen sadece 30 Magnetar vardı, şimdi bir yenisi eklendi. Öyle bir manyetik alan yayıyor ki, gözden kaçırmak imkansız.