Uzayda Bazı Yıldızlar Ortadan Nasıl Kaybolup Yok Oluyorlar

Bazen sihirbazlar o elinde hiçbir şey yokken birden bir demet çiçek çıkarıverirler ya ortalığa, işte ben bunun sadece bir sihirbazlık numarası olduğunu biliyor olsam da, böyle gösterileri seyretmekten müthiş haz alırım.

Sanırım herkesin hoşuna gider sihirbazlık gösterileri.

Ne güzel de el çabuklukları vardır sihirbazların.

Bir demet çiçek çıkar ortaya ve sonra da bir hareket daha ve o bir demet çiçek ortalıktan yok olur.

***

Gerçekten mümkün mü bir şeyi yok etmek?

Ya da tersine yoktan bir şeyi var etmek mümkün mü sizce?

Tanrı yapmış! Yoktan var etmiş bizi, tüm evreni!

Etrafımızda ne görüyorsak her şeye ol demiş ve her şey o anda oluvermiş!

Gerçi kimi dini kaynaklara göre öyle hemen oluvermemiş de her şey birden, belli bir süre almış tanrının yaptıkları.

Ama ne var ne yok yoktan var edebilecek tek kudretli varlık tanrıdır!

Tabii dini inanışlar bir yana, var etmek değil de, yok etmenin benzeri bir şey mümkün evrende. Aslında bazı şeyler yoktan da var oluyor diyebiliriz.

Tam olarak yok etmek değil tabii ki bahsettiğim, sihirbazların yaptığı gibi gizlemek diyelim isterseniz, göremeyeceğimiz düzeyde küçültmek!

***

Önceden bazı yazılar yazmıştım nötron yıldızları ile ilgili.

Dün de nötronu incelemiştim yazımda, okuyanlar bilir.

Bugün ise nötron yıldızları üzerine biraz daha derinlemesine girelim istedim.

***

Nedir nötron yıldızı?

Pulsar da diyoruz adına. İngilizce pulse dediğimiz nabız atışı da diyebiliriz bu pulsar sözcüğünün kaynağına.

Sırf nötronlardan oluşan gök cisimleri nötron yıldızları.

Nötronlar dün de yazdığım gibi kendi başlarına kararsız atomik parçacıklar. On beş dakikadan az bir sürede proton ve elektrona bozunuyorlar. Beta bozunumu deniyordu hatırlarsanız bu bozunuma.

Tek başına kararsız bir parçacık da olsa, bir arada bir nötron yıldızı olarak durabiliyorlar nötronlar.

Tabii onları bir arada tutan güçlü nükleer kuvvet yanında, kütle çekim kuvvetinin de çok büyük etkisi oluyor.

Dünyada sırf nötronlardan oluşan bir madde yok. Yani sırf güçlü nükleer kuvvet ile öyle birkaç nötron bir araya gelip birlikte duramıyor.

Dolayısıyla sırf nötronlardan oluşmuş herhangi bir şey gözlemleyemiyoruz dünyada.

Ancak radyoaktif maddelerden salınan nötronlar oluyor, onlar da bir süre sonra bozunuyorlar.

Yapılarında serbest halde elektron da olmadığı için, protonlarla birlikte çekirdekte kararlı bir atom olduğunda ancak yaşamlarını sürdürebiliyorlar.

Dolayısıyla bildiğimiz, elimizle dokunabileceğimiz, gözümüzle görebileceğimiz hiç bir maddeye benzemiyor nötron yıldızları.

Ancak evrende mevcutlar.

Ne hidrojen, ne karbon, ne oksijen, bildik hiç bir madde yok nötron yıldızlarının yapısında.

Ama yoğunluğu çok yüksek gök cisimleri!

Pulsar diyoruz, çünkü kendi etraflarında oldukça hızlı şekilde dönüyorlar ve etrafa bu dönüşlerinden kaynaklı periyodik manyetik ışınlar salıyorlar.

Bu ışınların periyotları o kadar düzenli ki, bu kadar uzaklardan tespit edildiklerinde adeta kusursuz bir zaman ayarlaması yapabiliyorsunuz pulsarların manyetik ışınlarıyla.

Aslında periyodik manyetik ışın salmalarının sebebi kutuplarından sürekli yayılan manyetik ışınımın dönerken yaptıkları yalpalama hareketi ile belli bir periyotta bize ulaşıyor olması.

Direkt üzerimize bu manyetik ışın düşüyor olsa paramparça olmaktan kurtulamazdık.

***

Yapılarında proton yok diyorum, elektron da yok, sadece nötronlardan oluşan yıldızlar bunlar.

Elektron ve protonlar yüklü parçacıklar biliyorsunuz. Biri bilindik eksi yük taşıyor, diğeri de karşıtı olan pozitif yüklü.

Normal maddelerde elektronlar atomun çekirdeği etrafında oldukça uzak bir mesafede hareket halindeler ve nedense çekirdeğe bir türlü düşmüyorlar. Bunun sebebinin elektronların spin denilen kendi etraflarında dönme momentumları olduğunu yazmıştım daha önce.

Halbuki elektromanyetik yük dediğimiz bu negatif ve pozitif elektrik yüklerinin birbirini çekme kuvveti oldukça fazlaydı hatırlarsanız, ama spinleri sayesinde elektronlar çekirdeğe düşmüyordu.

Elektromanyetik kuvvet oldukça yüksek aslında.

Çünkü elektronlar ile protonlar arasındaki mesafe gerçekten çok fazla.

Eğer karşılaştırma olacaksa elektronlarla çekirdek arasındaki mesafe bir futbol sahasında ortaya, başlangıç noktasına konmuş bir futbol topu ile türbinlerin en uzak noktasındaki bir yere konan pinpon topu arasındaki mesafe gibi düşünülebilir.

Elektrik yükü işte böyle kuvvetli bir etkiye sahip aslında, ortadaki futbol topunun ta uzaklardaki o pinpon topunu uzaktan etkileyebildiğini düşünün.

Sonuçta atom dediğimiz şey elektronlar, protonlar ve nötronlardan oluşan bir şey ve bir araya geldiklerinde yan yana futbol sahalarını türbinleri ile birlikte yan yana getirmişiz gibi kocaman yer kaplıyorlar.

Sanki ülke toprakları yan yana dizilmiş stadyumlardan oluşmuş gibi düşünebilirsiniz.

Nötron yıldızları ise o her stadyumun ortasındaki futbol toplarının yan yana bir araya getirilmesi gibi bir şey oluyor.

Elektron süpernova patlamasının basıncı ile protonun içine çöküyor ve ortaya yüksüz bir parçacık olan nötron çıkıyor. Protonlar beta bozunmasına uğruyorlar.

Daha derine inersek nötronların ve protonların içinde kuarklar var diyoruz ya, işte bir şekilde elektronların da bu kuark düzeninde değişiklik yaparak protonu nötrona dönüştürdüğünü düşünün.

Sonuç koskoca stadyumdan ortada kalan küçücük futbol topu. Ama kütle olarak stadyum kütlesine denk bir futbol topu.

Aynı şey değil, ama ağırlık olarak koskoca stadyum ağırlığında bir futbol topunu canlandırabilirsiniz gözünüzde.

Atomun hacminin küçücük zerre kadar kalması ve koskoca dünyanın bir futbol topu kadar küçücük bir şey kalması da diyebilirsiniz bu nötron yıldızlarının oluşumuna.

Resmen sihirbazlık gösterisi gibi bir şey.

Koskoca yıldız önce patlıyor, ama içindeki tüm atomlar basınç ile içine çöküyorlar.

Ortada proton ve elektron diye bir şey kalmadığı için sadece küçücük, ama çok yoğun nötron topluluğu kalıyor.

Var olan bir şeyin ortadan yok olması gibi bir olay bu dediğim.

Gerçekte ise yok olan bir şey yok tabii ki, sadece dünya ağırlığında bir futbol topu oluveriyor nötron topluluğu, halbuki başta dünya büyüklüğünde bir yıldızdı mesela.

Tabii dünyanın kütlesi bir nötron yıldızına dönüşmek için yeterli değil, dünyanın kütlesi ve hatta merkezindeki basınç bile protonlar ile elektronların kaynaşabilmesi için çok küçük bir kütle. Gerçi nükleer tepkimeler olduğu düşünülüyor dünyanın merkezinde.

Yine de nötron yıldızına dönüşebilmesi için çok daha büyük kütlelere ihtiyaç var.

Güneş bile bir nötron yıldızına dönüşebilmek için oldukça az bir kütleye sahip.

***

Bilim insanları bugünlerde bir yıldızın nötron yıldızına dönüşebilmesi için gerekli doğru kütle büyüklüğünü hesaplamak için birtakım çalışmalar yapıyorlarmış.

Aslında bu konuda çok önceleri çalışmalar yapanlar var. Ancak hesaplar o kadar karışık ki, tam olarak doğru değer bir türlü hesaplanamıyor. Hesaplanan değer de uzayda tespit edilen gök cisimleri ile kontrol edildiğinde sapmalar gösteriyor.

Tolman, Oppenheimer ve Volkoff daha önce, 1939 yılında bu hesabı yapmışlar, bu hesabın sonucunun adına da TOV limiti denmiş, bu üç bilim insanının soyadlarının baş harflerinden esinlenilmiş.

Ancak dediğim gibi daha sonra hesap ön kabul değişiklikleri ile tekrar yapılmış ve limit değerleri 1996 yılında değiştirilmiş.

Hesaplarda güneşin kütlesine oran bulunuyor.

Orijinal hesapta olası en düşük kütle 0,7 güneş kütlesi olarak çıkarken, sonradan, 1996 yılında yapılan hesaplarda bu oran 1,5-3 güneş kütlesi olarak hesaplanmış.

Bugün yapılan araştırma daha çok nötron yıldızından bir sonraki aşama olan kara delikler üzerine yapılan bir inceleme.

Tabii bu inceleme dediğim şey teorik fizikçilerin yaptıkları o karışık kuruşuk hesaplarlar sonuçta.

Evrende gözlenebilmiş en büyük nötron yıldızı güneşin kütlesinin 2,08 katı büyüklükte bir yıldızmış.

Normal bir yıldız gibi ışık üretmese de manyetik dalgalar ile bir şekilde tespit edilebilmiş bu kütle ve uzun süre en büyük nötron yıldızının bu kütlede olabileceği öngörülmüş.

Tespit edilebilen kara deliklerin en küçüğü ise güneş kütlesinin 5 kat büyüğünden başlıyormuş.

Bunlar evrende gözlenebilen, pratikte tespit edilebilmiş değerler sonuçta. Hesaplar ise farklı sonuçlar veriyorlar.

İşte bilim insanları üşenmemişler, oturmuşlar ve bu hesabı tekrar yapmaya karar vermişler.

Bir yıldız ne zaman süpernova patlaması sonrasında nötron yıldızı olarak kalır?

Ne zaman bir kara deliğe dönüşür?

Bu geçiş büyüklüğü merak edilen soru!

Tüm bu çalışmalar da uzayda bir yerlerde yeni bulunmuş tahminen bir nötron yıldızı olduğu düşünülen yeni bir gök cisminin nötron yıldızı mı, yoksa kara delik mi olduğunu anlamak için bu günlerde tekrar yapılıyormuş.

***

Nedir ikisinin farkı?

Kara delikler kütle olarak o kadar yoğun oluyorlar ki, artık etkisine kapılan ışık bile kara delikten kaçamıyor.

Kara deliklerin iç yapısı henüz bilinmiyor.

Teorik fizikçilerin birtakım öngörüleri var tabii ki, ama Hawking ışımasının bulunduğu bile o kadar eski olmadı. Rahmetlinin ebediyete göçüşü çok da olmadı sonuçta.

Bu kadar büyük bir basınçta maddenin nasıl davranış göstereceği mevcut formüllerle henüz tam olarak bilinemiyor. Belki de kuarklar da bu yüksek basınçlarda içe göçüyorlar ve bambaşka davranış gösteriyorlar. Tüm bunları bilebilmek kolay değil.

Nötron yıldızları da kütle olarak çok yoğun gök cisimleri sonuçta, ama nötron yıldızlarının ışığa etkisinin bir kara delik gibi olmadığı biliniyor, ışık nötron yıldızlarının etrafından biraz bükülerek geçebiliyor ve yoluna devam edebiliyor.

Evrendeki diğer yıldızlar da sanırım nötron yıldızlarının etkisine girecek kadar yakın olmuyorlar.

En azından bir nötron yıldızının bir başka yıldızı içine çekerek bünyesine kattığı henüz gözlenmemiş.

Gerisi muhtemelen oldukça benzer yapıda. Her ikisi de ışık yaymıyor ve görünebilir bir inceleme yapmak mümkün değil.

İşte bugünlerde yapılan son hesapların sonucuna göre nötron yıldızlarının en fazla güneşin kütlesinden 2,4 kat daha büyük kütleli olabileceği hesaplanmış.

Gözlenen manyetik ışınım ise güneşin kütlesinden 2,2 kat daha büyük bir cisme aitmiş, yani muhtemelen bugüne kadar gözlenebilmiş en büyük nötron yıldızından geliyormuş bu sinyaller.

Şimdiye kadar tespit edilmiş en büyük nötron yıldızı bulunmuş olabilir.

***

Yine de bir yıldızın güneşten 2,4 kat büyük bir kütleye sahip olması sınır olarak kabul edilse bile bu bir yıldızın kara delik olabilmesi için gerekli olan limit midir bilinmiyor. Tespit edilebilmiş en küçük kara deliğin neticede 5 kat güneş kütlesi var.

Hesaplardan çıkan sonuç ile gözlem atasında ise büyük bir boşluk var.

Belki de bir gün daha küçük kütleli bir karadelik tespit edilir.

Belki bir gün birileri çıkıp hesabı daha doğru yapar.

Tüm bu gizemin çözümü için önümüzde çok uzun yıllar var muhtemelen.

***

Önemli mi peki bu limitin doğru bulunması?

Bu soruya cevabım şöyle olabilir. Bir seramik vazoya yumruğunuzla her seferinde daha güçlü vurduğunuzu düşünün, o vazo bir an gelecek ve kırılacak. İşte bu limit kırılma noktası gibi bir şey.

En azından birtakım formüllerin doğrulanması açısından önemli tabii ki bu limit sınırının doğru hesaplanabilmesi ve gözlemlerle doğrulanması.

Ama eğer beni ne ilgilendirir ki bu sorun diyorsanız, o zaman size benim söyleyebileceğim bir şey yok demektir.

Ben yine de bilimle kalın diyerek bitireyim yazıyı.

Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla.