1969 yılında keşfedilen Crab Nebulası içindeki pulsar, saniyede 30 defa dönerek o dönem astronomi dünyasında büyük bir ilgi uyandırmıştır. Bu pulsar, uzun yıllar boyunca en hızlı dönen nötron yıldızı olarak kabul edilmiştir. Ancak, Puerte Rico’daki 500 metrelik Arecibo radyo teleskopu kullanılarak yapılan gözlemler sonucunda, saniyede 642 defa dönen ve Crab Pulsar'dan 20 kat daha hızlı olan yeni bir pulsar keşfedilmiştir. Bu keşif, pulsarlar hakkındaki anlayışımızı yeniden şekillendiren önemli bir bilimsel dönüm noktasıdır.
Pulsarlar ve Nötron Yıldızları Nedir?
Pulsarlar, düzenli aralıklarla kısa ama şiddetli radyasyon yayan nötron yıldızlarıdır. Bu cisimler, bir süpernova patlamasının ardından, kalan kütlenin yıldızın kendi üzerine çökmesi sonucunda oluşur. Nötron yıldızları, son derece yoğun yapıya sahiptir ve genellikle yalnızca birkaç kilometre çapında olmasına rağmen, Güneş'in birkaç katı kütleye sahiptir. Pulsarların dönme hızları ve düzenli radyasyon yayma özellikleri, astronomlar için hem evrenin yapısını anlamada hem de zaman ölçümünde önemli araçlardır.
Yeni Pulsarın Özellikleri
Yeni keşfedilen pulsar, dördüncü Cambridge radyo kataloğunda 4C 21.53 koduyla tanımlanmaktadır. Yaklaşık 5 kilometreden daha küçük bir çapta olan bu yıldız, 2-3 Güneş kütlesine eşdeğer bir maddeyi sıkıştırarak inanılmaz bir yoğunluk oluşturmuştur. Bu pulsar, 5000 ışık yılı uzaklıkta, Vulpecula (Tilkicik) takım yıldızı bölgesinde yer almaktadır.
En dikkat çekici özelliği, yaydığı enerjinin büyüklüğüdür. Astronomların hesaplarına göre, bu pulsarın yaydığı enerji, Güneş’in yaydığı enerjiden yaklaşık 100 milyon kat daha fazladır.
Enerji Yayımı ve Hızlı Dönüş Problemi
Pulsarların bu kadar büyük enerji yaymasını sağlayan mekanizma henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Aynı şekilde, bu cisimlerin inanılmaz derecede hızlı dönüşlerini açıklamak da bilim insanları için çözülmesi gereken önemli bir problemdir.
4C 21.53 için hesaplanan kütle yaklaşık 2,3 Güneş kütlesidir, ki bu değer nötron yıldızlarının oluşumuna izin veren teorik üst sınırın üzerindedir. Bu durum, pulsarın neden kendi üzerine çökerek bir kara deliğe dönüşmediği sorusunu da gündeme getirmektedir.
Bir teoriye göre, bu pulsar enerjisini Crab Pulsarı ile benzer bir mekanizma ile yaymaktadır. Yani, proton ve elektronların ışık hızına yakın bir şekilde hızlanmasıyla radyasyon yayılmaktadır. Ancak, 4C 21.53, Crab Pulsar'a kıyasla enerjisini 100 kat daha hızlı kaybetmektedir. Ayrıca, Crab Pulsarının çapı bu yeni pulsarın yarısı kadar ve kütlesi onun yalnızca üçte biri oranındadır.
Depremden Daha Yoğun Bir Yıldız Nötron Yıldızlarının Özelliği
Nötron yıldızlarının fiziksel yapısı oldukça sıra dışıdır. Sadece birkaç kilometre çapında olmalarına rağmen, bu yıldızların yoğunluğu inanılmazdır. Öyle ki, bir çay kaşığı nötron yıldızı maddesi dünya üzerindeki milyonlarca ton maddeye eşdeğerdir. Bu nedenle, pulsarların hızlı dönüşü ve yüksek enerjisi, evrendeki en ekstrem fiziksel süreçlerden bazılarını anlamak için eşsiz bir laboratuvar sunmaktadır.
Galaksimizdeki Pulsarlar
Son 15 yılda, astronomlar yaklaşık 400 yeni pulsar keşfetmişlerdir. Ayrıca, galaksimizin sınırları içerisinde 100.000 kadar nötron yıldızı olabileceği tahmin edilmektedir. Pulsarların keşfi, evrendeki diğer galaksilerdeki nötron yıldızlarının incelenmesine ve evrenin yapısını anlamamıza da ışık tutmaktadır. Yeni keşfedilen 4C 21.53 pulsarı, sadece dönüş hızıyla değil, aynı zamanda yaydığı enerjinin büyüklüğü ve yapısal özellikleriyle de bilim dünyasını etkilemiştir. Pulsarların enerji yayımı, hızlı dönüşleri ve yoğun yapıları, astrofizikçilerin çözmek için çalıştığı en büyük sorunlar arasında yer almaktadır. 4C 21.53 gibi yeni keşifler, bu gizemlerin çözülmesine ve evrenin sırlarının daha iyi anlaşılmasına katkı sağlamaktadır.
