NÖTRON YILDIZLARI DÜŞÜNDÜĞÜMÜZDEN BÜYÜK OLABILIR
Bilim insanları yarıçapları 13,25 ila 14,25 kilometre arasında olan nötron yıldızları (karadeliklerden sonra bilinen en yoğun cisimler) keşfettiler. Süpernova patlamalarının artık maddeleri olan bu nötron yıldızlarının öncesinde 12 kilometreden daha küçük yarıçapta olduğu düşünülüyordu. Bu kadar küçük bir yarıçapa Güneş’in en az 1,4 katı kütle sıkışmış durumda. Kıyaslama olması açısından Güneş’in yarıçapı neredeyse 700.000 km.
Bu hesaplamalar nötron yıldızlarının doğrudan ölçümleri ile değil, ‘nötron kabuğu’ adı verilen, kurşun atomunu çevreleyen bir nötron katmanı hesaplanarak elde edildi. Peki kurşunun nötron yıldızları ile ne alakası var? Kurşun Dünya’da doğal olarak bulunan en yoğun maddelerden biri. Kurşun, bir nötron yıldızı kadar yoğunluğa yaklaşamasa bile, bilim insanları kurşun atomu için geçerli olan fiziksel koşulların nötron yıldızlarında da geçerli olabileceğine inanıyor.
“Nötron yıldızlarının iç yapılarını anlamamızı sağlayacak herhangi bir laboratuvar deneyi yapabilmemiz söz konusu değil.” diyor Florida Eyalet Üniversitesinden nükleer fizikçi Jorge Piekarewicz. “Nötron yıldızı, laboratuvar ortamında bir kopyasını üretemediğimiz egzotik bir madde içeriyor dolayısı ile nötron yıldızları hakkında bize fikir verebilecek laboratuvarlarda üretebileceğimiz her şey bizim için faydalı.” Araştırmacılar kurşun atomlarını elektron tabancaları ile taradılar ve kurşun izotopu olan Pb-208’in nötron kabuğunun kalınlığının 0,28 femtometre (milimetrenin 280 milyarda biri) olduğunu buldular; bu beklenin iki katı bir değer.
Atomlar genellikle pozitif yüklü olan protonlar, negatif yüklü elektronlar ve yüksüz nötronlar içerir. Elektronlar dış kabuğu oluştururken, protonlar çekirdekte sıkışmış durumdadır. Nötronlar bu işi daha karmaşıklaştırıyor. Daha ağır olan kurşun gibi atomlar, çok fazla nötrona sahip. Bu nötronların bazıları protonlarla beraber çekirdekte sıkışık bir şekilde bulunur ancak tamamı çekirdeğe sığmaz. Kalanlar çekirdeğin dış kısmına doğru itilirler, fizikçiler bu bölgeye nötron kabuğu adını veriyor.
Kurşunun en yaygın izotopu olan ve deneylerde sıklıkla kullanılan Pb-208 82 proton ve 126 nötron içeriyor. Fizikçiler kabuğun kalınlığının atomun boyutu ile ilişkili olduğunu biliyorlar. Piekarewicz aynı durumun daha büyük ve daha sıkışık olan nötron yıldızları için de geçerli olduğunu düşünüyor. “Bu kabuğun ne kadar dışarıya doğru genişlediği nötron yıldızının boyutu ile orantılı.” diyor Piekarewicz ve tahminlerinin henüz çok erken noktada olduğunu da belirtiyor. Bilim insanlarının nötron yıldızlarını daha iyi anlayabilmeleri için daha iyi teknolojiler ve daha fazla çalışma gerekiyor.
“NÖTRON YILDIZLARININ İÇ YAPILARINI ANLAMAMIZI SAĞLAYACAK HERHANGİ BİR DENEY YOK”