Bir süpernova kalıntısında şimdiye kadarki en hafif nötron yıldızı keşfedildi. Yıldız kalıntısı sadece 0,77 güneş kütlesi kadar ve dolayısıyla da bildik nötron yıldızlarından yarı yarıya hafif. Peki bu kadar hafif bir yıldız nasıl oluşabildi?
Bir nötron yıldızı, yoğun kütleli bir yıldızın yaşam döngüsünde bir süpernova içinde patladığı zaman oluşur. Geriye sadece 20 -30 kilometre büyüklüğünde bir yıldız çekirdeği kalır ama bu çekirdek iki Güneş kütlesini bir araya getirebilir. Nötron yıldızının içindeki yoğunluk ve baskı o kadar yüksek ki, atomlar bile dağılır ve geriye sadece nötronlar kalır. Bu yüzden çekirdekte aşırı sıvı bir madde hali oluşur. Özellikle de alışılmışın dışında ağır veya hafif olan nötron yıldızlarının incelenmesi, merkez yoğunluğunu biraz daha genişlettikleri için ilginçtir diyor Tübingen Üniversitesi’nden Victor Doroshenko ve ekibi. Nitekim bu tür aşırılıklarla bu tür yıldız kalıntılarının iç yaşamıyla ilgili geçerli modeller kontrol edilebiliyor.
Doroshenko ve ekibinin yakından incelemiş olduğu bir nötron yıldızı bu açıdan bakıldığında oldukça heyecan verici. Kompakt yıldız kalıntısı bir süpernovanın parlak toz ve gaz kılıfında yer alıyor ve birkaç yıl önce Namibia’daki Gama Işını Gözlemevi H.E.S.S. ile keşfedilmişti. Daha sonraları röntgen teleskopuyla gerçekleştirilen gözlemlerle de HESS J1731 -347 gökcisminin soğumakta olan bir nötron yıldızı olduğu anlaşılmıştı. Bununla birlikte bu nötron yıldızının ne büyüklükte ve ne kadar ağır olduğu belirsiz kalmıştı.
Araştırmacılar Avrupa’nın Gaia uydusunun yardımıyla aynı süpernova kılıfı içinde bulunan HESS J1731 – 347’nin ortak yıldızının tam konumunu daha geçen yıl belirleyebildiler. Bu da Doroshenko ve ekibini bu cismin tüm gözlem verilerini değerlendirerek, nötron yıldızının kütlesini ve büyüklüğünü belirlemeye izin verdi. Böylece daha önceki belirsizlikleri ortadan kaldırarak modellerini iyileştirebilmişler. Nötron yıldızının kütlesi ve yarıçapı daha kesin bir şekilde belirlenebildi diyor araştırmacılar.
Analizlerden çıkan sonuca göre yalnızca 10,4 kilometrelik bir yarıçapa sahip olan nötron yıldızı HESS J1731 -347, türünün oldukça zayıf bir temsilcisi. Daha sıradışı olan ise yalnızca 0,77 güneş kütlesi kadar olan kütlesi. Yıldız çekirdeği buna göre tipik bir nötron yıldızının sadece yarısı ağırlığında. Tahminlere göre HESS J1731 – 347 şimdiye kadar bilinen en hafif nötron yıldızı. Aslında nötron yıldızı o kadar hafif ki, geçerli modellerin sınırlarına dayanıyor. Çünkü öncel yıldızların ne kadar ağır oldukları ve çekirdek çöküşünün ardından gelen patlama sırasında ne kadar kütle kaybettikleri astrofizik yasalarıyla belirlenir. Buna göre 1.17 Güneş kütlesinden daha az kütleye sahip nötron yıldızlarının oluşumu “sorunlu” olarak kabul edilir. Daha önce bilinen en hafif örnek 1.174 Güneş kütlesiyle neredeyse tam olarak bu sınırdaydı.
Fakat yeni keşfedilen nötron yıldızında durum farklı, eğer düşük kütlesi gerçekten de kanıtlanırsa bu sadece 0,77 Güneş kütlesi kadar olacak ki bu da teorik sınırın epey ötesinde diyor araştırmacılar. Fakat yıldız kalıntısının normal bir nötron yıldızı bile olup olmadığı henüz kesin olarak bilinmiyor. Araştırmacılar bunun bir kuark yıldızı olabileceğini düşünüyorlar. Çünkü bugüne dek sadece hipotetik olan bu cisimler nötron yıldızlarından çok daha yoğundur ve bu yüzden de içlerinde, nötronlar bile dağılır. Bu tür cisimlerin merkezinde bu yüzden bir büyük patlamadan sonrakine benzer bir kuark- gluon plazması olmalı. Bu şimdiye kadar gördüğümüz en iddialı kuark yıldızı adayı diyor araştırmacılar.
Nilgün Özbaşaran Dede
