Bir Nötron Yıldızı Ne Kadar Parlayabilir. 40-50 milyon ışık yılı uzaklıktaki Galaksi NGC 5907, şimdiye kadar gözlenen en parlak nötron yıldızının ev sahipliğini yapıyor.
Galaksilerin merkezlerinde bulunan süper öldürücü kara delikler aşırı X ışını yaymaları ile bilinirler. Yayılan bu ışınlar, kara deliklerin tükenmeden önce bıraktığı gazın ve atıkların yoğun sıcak diskleriyle ilişkilidir.
Bununla birlikte uzak galaksilerin X-ray gözlemleri, süper öldürücü kara deliklerin bulunduğu yerde galaksi merkezleri ile ilişkili olmayan X ışını kaynaklarını da açığa çıkardı.
Bunlar ULX veya ultra-parlak X ışını kaynaklarıdır. ULX’ler genel olarak büyük bir yıldız büyüklüğünde (80-100 güneş kütlesi) veya ara kütlede (1000-100.000 güneş kütlesi) yüksek oranlarda malzeme bulunan kara delikler olarak açıklanmıştır. Şimdi ise tanımlanmış bir ULX, kara delik olarak değil güneşimizinkinden 1.5 kat daha düşük kütleli bir nötron yıldızı olarak tanımlandı ve karmaşık, güçlü bir manyetik alan gösterdi.
İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü araştırmacısı Gian Luca İsrail ve meslektaşları, iç işleyişleri derinlemesine incelemek için X ışını Çoklu Ayna Misyonu (XMM-Newton) ve Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisi (NuSTAR) uzay teleskoplarındaki gözlemleri kullandı. ULX-1 NGC 5907 içinde, 40 milyon ışıkyılı uzaklıkta kenar sarmal galaksi NGC 5907, Knife edge veya Splinter Galaxy olarak bulunur.
Bu gözlemlere dayanarak İsrail ve ekibi, bir pulsar (eğirme nötron yıldızı) olarak tanımladıkları bu cisimden gelen X ışınlarında periyodik değişiklikler tespit etti. Ayrıca bu titreşim püsküren malzeme, yüksek oranda yuvarlanıyor ve böylece ekseni etrafında dönme hızını önemli ölçüde arttırıyor. Pulsarın periyodu, 2003’te 1.43 saniye olarak ölçüldü. 2014 yılında yapılan gözlemde ise pulsarın periyodu 1.13 saniyeden daha hızlı bir dönüş hızına sahip olduğu görüldü. İsrail, bu hızlanmanın Dünya Günü’ne kıyasla sadece 11 yıl içinde 5 saat kısaldığını belirtti.
Pulsar, bugüne kadar tespit edilebilen en uzak ve en parlak X ışını titreşimidir. Yoğun radyasyonu ancak manyetarlarda bulunan manyetik alan türü gibi son derece güçlü ve çok kutuplu bir manyetik alanın varlığı ile açıklanabilir. Bir manyetar, yeryüzünün manyetik alanının katrilyon katını (Bu arada çok kutuplu değildir) ölçen bir manyetik alana sahip bir nötron yıldızı türüdür. Ortalama (manyetar olmayan) nötron yıldızının manyetik alanı, Dünya’nın yaklaşık bir trilyon katı kadar kuvvetlidir.
Bu saptama, neden bu kadar inanılmaz? Bir kara deliğin (veya herhangi bir yıldız türü olan objenin) parlaklığı fizikle sınırlıdır. Fotonlar çevreleri üzerinde baskı uygulayabildiğinden dolayı belli bir enerjinin üzerinde, yıldız veya kara delik kütlesi tarafından uygulanan yer çekimi kuvvetini aşarak bir toplama diskini bozar ve X ışınlarının kaynağını kapatır. Bu enerji sınırına Eddington sınırı denir ve enerji nesnenin kütlesine bağlıdır. Ayrıca daha büyük nesnelerin Eddington sınırları daha büyüktür. ULX’ler, aşırı karışık ancak kara delik olmayan nesnelerdir. Ancak nötron yıldızları hatta “normal” yıldız boyutunda olan kara deliklerin Eddington sınırını aştığı görüldü. O halde, bu sınırın üstünde nasıl ışık saçabiliyorlar.
Bununla birlikte, bu argümana bir göz atın. Eddington sınırı, bir nesnenin izotropik (eş yönlü) yayıldığını varsayar ancak pulsarlar, çok ufak bir alandan çıkan nötron yıldızlarıdır ve yoğun radyasyonlarını bir deniz feneri gibi tutarlı kirişler halinde uzaya yayarlar. X ışınını yaymadaki periyodik gözlemler ve ULX-1’in çok kutuplu bir manyetik alana sahip bir nötron yıldızı olduğunun saptanması, bu cisim radyasyonunun neden bir nötron yıldızı tarafından kabul edilen Eddington sınırını 1.000 kat aştığını açıklamaktadır. Böyle bir kiriş etkisi kaynağın gerçek ışığını dolayısıyla kütlesini düşürecek ve en azından bazı ULX’leri olasılık alanı içindeki nötron yıldızları olarak açıklayacaktır.
Kaynak: http://www.astronomy.com/news/2017/02/ulx-magnetic-field
Çeviri: Tuğba Aydın