Nötron yıldızı ile kara delik çarpışmaları hakkındaki keşif neden önemli?

Bilim insanları, bir nötron yıldızı ile bir kara delik arasında 10 gün içerisinde iki çarpışmanın yaşandığını tespit etti.

Araştırmacılar bu türden çarpışmaların olabildiğini tahmin etseler de ne sıklıkla olduklarını bilmiyordu.

Bu sebeple de söz konusu gözlemler, yıldızların ve galaksilerin nasıl oluştuğuna dair bazı bilgilerin yeniden gözden geçirilmesi anlamına gelebilir.

Sonuçları "harika" olarak yorumlayan Cardiff Üniversitesi'nden Prof. Vivien Raymond BBC'ye yaptığı açıklamada, "Tahta başına geri dönüp teorilerimizi yeniden yazmalıyız" dedi.

Raymond şöyle devam etti:

"Yeniden bir ders aldık. Bir şeyi varsaydığımızda, bir süre sonra yanlış olduğu kanıtlanma eğilimindeyiz. Bu yüzden zihnimizi açık tutmalı ve evrenin bize ne söylediğini görmeliyiz."

Çok güçlü yerçekimine sahip astronomik nesneler olan kara deliklerden ışık dahi kaçamaz. Nötron yıldızları ise son derece yoğun olan ölü yıldızlardır. Bir nötron yıldızından alınacak bir çay kaşığı dolusu maddenin yaklaşık dört milyar ton ağırlığında olduğu tahmin edilmekte.

Her iki nesneyi de kozmolojik canavarlar olarak tanımlamak mümkün. Ama kara delikler nötron yıldızlarından çok daha büyük.

5 Ocak 2020'de tespit edilen ilk çarpışmada, güneşin kütlesinin 6,5 katı bir kara delik, yine güneşten 1,5 kat daha büyük kütleli bir nötron yıldızına çarptı.

10 gün sonra ortaya çıkan ikinci çarpmada da da, güneş kütlesinden 10 kat büyük bir kara delik, 2 güneş kütlesine sahip bir nötron yıldızı ile birleşti.

Uzayda bu denli büyük nesneler çarpıştığında ise uzayın dokusunda yerçekimi dalgaları adı verilen dalganlamalar yaşanır. Araştırmacların da tespit ettikleri bu dalganlanmalar.

Araştırmacılar birçoğu benzer uyumsuz çarpışmalar olması muhtemel daha önceki gözlemleri de yeniden gözden geçirdi ve çarpışan iki kara delik ve iki nötron yıldızı tespit etti. Ancak bu, ilk kez bir nötron yıldızının bir karadeliğe doğru çarpması oldu.

Bu son çarpışma neden önemli?

Mevcut teorilere ve geçmiş gözlemlere göre, nötron yıldızlarının diğer nötron yıldızlarıyla birlikte bulunma ve onlarla çarpışma eğilimleri mevcut. Aynı şey kara delikler için de geçerli.

Ancak Astrophysical Journal Letters'da yayımlanan bu araştırma sonuçlarına göre, iki nötron yıldızı ile iki kara delik çarpışması mevcut bilgilere meydan okuyabilir.

Bunun yerine karadeliklerin ve nötron yıldızlarının gerçekten yan yana bulunduğunu varsayan, başka teorilerden de söz edilebilir.

Bu alternatif teoriler, yıldızların ve galaksilerin, kozmosun nasıl oluştuğuna dair standart görüşlerle çizilen tablodan farklı şekillerde oluştuğuna işaret etmekte.

Örneğin, milyarlarca yıl boyunca yıldızlar; gezegenler ve galaksiler gibi daha büyük kozmik yapıların oluştuğu yapı taşlarının çoğunu üretti. Yıldızların içindeki demir, karbon ve oksijen gibi ağır elementlerin üretimi de evrendeki kara deliklerin ve nötron yıldız çiftlerinin oranı ile ilgili.

Yıldızların patladıklarında içlerindeki maddeleri dışarı itme gücü de kara delik ve nötron yıldızı çiftlerinin söz konusu oranıyla ilgili.

Sonuç olarak yapılan bu yeni keşif gösteriyor ki, yıldızlar daha az ağır element üretiyor ve ürettiği bu maddeleri daha önce düşünülenden daha az kuvvetle dışarı itiyor. Bu da evrenin gerçek dünya gözlemleri için çıkarımlara neden olabilir.

'Bütün bunlar bize yıldız evriminin zengin bir fotoğrafını veriyor'

Mevcut hiçbir teori, gökbilimcilerin gece gökyüzünde gördüklerini tam olarak açıklayamıyor. Ancak Dr. Raymond'a göre, fikirlerin pek çoğu bildiklerimize daha iyi uyacak şekilde düzenlenebilir.

BBC'ye konuşan Glasgow Üniversitesi'nden Profesör Sheila Rowan, karadeliklerin ve nötron yıldızlarının son altı yıldaki çarpışmalarının türü ve sıklığına ilişkin gözlemlerin, galaksilerin içindeki dinamiklerin her zamankinden daha ayrıntılı bir resmini çizdiğini söyledi.

Rowan, "Bütün bunlar bize yıldız evriminin zengin bir fotoğrafını veriyor. Bu son gözlem, evrende ne olduğunu ve nasıl bu hale gelindiğini anlamamız için bir başka ilk" diye konuştu.

Çarpışmalar, iki büyük gök cisminin çarpışmasıyla oluşan yerçekimi dalgalarının ölçümüyle tespit edildi. Durgun bir suya atılan taş gibi, çarpışmanın ardından uzayın dokusunda da benzer dalgalanmalar oldu.

Uzayda yüz milyonlarca ışıkyılı boyunca seyahat eden bu dalgalanmalar 18 ülkeden bin 300'den fazla bilim insanından oluşan Kütle Çekim Dalga Gözlemevi (ALIGO) işbirliği ile tespit edildi.

Ekip gelecekte hem uzayda hem de yeryüzünde teleskoplar tarafından da gözlemlenen nötron yıldızı-kara delik çarpışmalarını tespit etmeyi umuyor.

Bu olası keşif de nötron yıldızlarının kaynağı olan süper ağır malzemeler hakkında daha fazla bilgi edinmeyi sağlayacak.