Tam 27,400 ışık yılı uzaklıkta, evrenin en etkileyici kozmik gösterilerinden biri gerçekleşiyor. İkili yıldız sistemi (birbirine yakın iki yıldızdan oluşan sistem) 4U 1820-30’da bulunan bir nötron yıldızı (çok yoğun ve küçük bir yıldız), saniyede 716 kez dönerek bilim insanlarını hayrete düşürüyor. Bu hız, şimdiye kadar bilinen en hızlı dönen yıldız olan ünlü pulsar (hızla dönen nötron yıldızı) PSR J1748-2446ad ile eşdeğer.
Danimarka Teknik Üniversitesi’nden astrofizikçi Gaurava Jaisawal liderliğindeki bir ekip, bu keşfin nötron yıldızlarının dönüş hızlarına ilişkin teorik üst sınırı (saniyede 730 dönüş) doğruladığını belirtiyor.
Jaisawal, “Bu sistemi incelerken termonükleer patlamalar (çok güçlü enerji patlamaları) gözlemliyorduk ve olağanüstü salınımlar bulduk” diyor. “Gelecek gözlemler bunu doğrularsa, 4U 1820-30 nötron yıldızı evrende şimdiye kadar gözlemlenen en hızlı dönen nesnelerden biri olacak.”
Nötron Yıldızları ve Evrimsel Süreçleri
Nötron yıldızları, büyük kütleli bir yıldızın (Güneş’ten çok daha büyük olan yıldızlar) yaşamının son evrelerinden birini temsil eder. Güneş’in kütlesinin 8 ila 30 katı arasında olan bir yıldız, çekirdeğinde füzyon (atomların birleşmesiyle enerji açığa çıkması) için gerekli atomları tükettikten sonra, dış katmanlarını süpernova patlaması (çok güçlü bir yıldız patlaması) ile uzaya saçar. Çekirdek ise füzyonun dışa doğru baskısı olmadan çöker ve nötron yıldızına dönüşür. Bu yıldızlar, Güneş’in kütlesinin 1.1 ila 2.3 katı kadar kütleyi sadece 20 kilometre çapında bir alana sığdırır.
Bu yoğun cisimler, olağanüstü özellikler sergileyebilir. Örneğin, manyetik alanları son derece güçlü olan nötron yıldızlarına “magnetar” denir. Çok hızlı dönen ve kutuplarından radyo dalgaları (elektromanyetik dalgalar) yayılan nötron yıldızlarına ise “pulsar” adı verilir.
4U 1820-30: İkili Yıldız Sistemi
4U 1820-30, Yay takımyıldızında yer alan bir ikili yıldız sistemidir ve bir nötron yıldızı ile bir beyaz cüceden (küçük ve yoğun yıldız) oluşur. Bu iki yıldız, sadece 11.4 dakikalık bir periyotla (tam dönüş süresi) çok sıkı bir yörüngede döner. Bu yakınlık, nötron yıldızının beyaz cüceyi adeta “yamyam” gibi tüketmesine neden olur. Bu süreçte, beyaz cüceden kopan madde, nötron yıldızının yüzeyinde birikir ve sonunda termonükleer patlamalara yol açar.
NASA’nın Uluslararası Uzay İstasyonu’na bağlı Nötron Yıldızı İç Yapı Kaşifi (NICER) teleskopunu kullanan Jaisawal ve ekibi, bu patlamaları incelemeye çalışıyordu. “Bu patlamalar sırasında nötron yıldızı, Güneş’ten 100.000 kat daha parlak hale gelir ve muazzam bir enerji salar” diyor Danimarka Teknik Üniversitesi’nden astrofizikçi Jerome Chenevez. “Bu aşırı olayları inceleyerek, ikili yıldız sistemlerinin yaşam döngüleri ve evrendeki elementlerin oluşumu hakkında yeni bilgiler ediniyoruz.”
Olağanüstü Bir Keşif
2017 ile 2022 yılları arasında ekip, bu sistemde 15 termonükleer patlama kaydetti. Verileri analiz ederken, patlamalardan birinin tuhaf bir imzası olduğunu fark ettiler: 716 Hertz (saniyedeki devir sayısı) frekansında bir salınım. Bu, yıldızın patlama sırasında döndüğünü gösteriyor ve araştırmacılar, bunun büyük olasılıkla doğru olduğunu belirlediler.
Bu bulgu, 4U 1820-30 nötron yıldızının termonükleer patlamalarla beslenen bir X-ışını pulsarı (çok hızlı dönen nötron yıldızı) olabileceğini gösteriyor. Bu, onu bilinen en hızlı nükleer enerjili pulsar yapar. Bu keşfi doğrulamak için daha fazla gözlem gerekecek. Ancak doğrulanırsa, nötron yıldızlarını ve onların kendi kendini yok etme sınırlarını incelemek için yeni bir araç sağlayacak.
Ekibin araştırması, The Astrophysical Journal‘da yayımlandı.