BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi

 

Duyurular
İki Tür Nötron Yıldızı Arasındaki İlişkiyi Ortaya Koyan Çalışma Ses Getirdi

Fakültemiz Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi ve Dekan Yardımcısı Prof. Dr. Sıtkı Çağdaş İnam’ın yazarları arasında bulunduğu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayınlanan makale, söz konusu derginin yayıncısı dünyanın önde gelen dergi gruplarından biri olan Oxford Journals tarafından Twitter üzerinden tanıtıldı.

 

Evrende makroskopik ölçekte bilinen en güçlü manyetik alanlara sahip magnetar adı verilen nötron yıldızlarının dönüş periyotlarındaki düzensiz değişimlerin, daha düşük manyetik alanlara sahip radyo atarcalarının (pulsarlarının) dönüş periyotlarındaki düzensiz değişimlerle benzerlikler gösterdiğini ortaya koyan “Pulse frequency fluctuations of magnetars” isimli makale Şubat 2019’da çevrimiçi olarak Monthly Notices of the Royal Astronomical adlı İngiliz dergisinde yayınlandı. Bu makale 12 Mart tarihinde de derginin yayıncısı olan Oxford Journals tarafından Twitter üzerinden tanıtıldı.

 

Nötron yıldızları, süpernova patlamalarının ardında bıraktığı tıkız (kompakt) gökcisimlerindendir. Kütleleri Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1.4 ile 2.2 katı kadar olsa da çapları sadece 20 km kadardır. Yani, nötron yıldızları o kadar yoğundur ki nötron yıldızından alınacak bir kaşık dolusu maddenin kütlesi 100 milyon ton olabilir. Nötron yıldızlarının hızlı dönenleri saniyede 1000 kere mertebelerinde kendi etraflarında dönerken, en yavaş nötron yıldızları bile saatte yaklaşık bir kez kendi etraflarında dönebilmektedir.

 

Radyo atarcaları, radyo dalgalarında periyodik atımlar gözlediğimiz nötron yıldızlarıyken, Evrenin makroskopik ölçekte bilinen en güçlü mıknatısları olan “magnetar” adı verilen nötron yıldızları, radyo atarcalarından yaklaşık 100-1000 kat güçlü manyetik alanlarının bir sonucu olarak X-ışını ve Gama-ışınlarında atımlar ve zaman zaman çok güçlü parlamalar göstermektedir. Magnetarlar o kadar güçlü mıknatıslardır ki eğer böyle bir mıknatıs Dünya’ya Ay’ın yarısı mesafeye gelecek kadar yaklaştırılabilseydi Dünya üzerindeki tüm kredi kartlarının manyetik şeritleri kullanılamaz hale gelirdi!

 

Radyo atarcalarının ve magnetarların, ışıma yapmaları ve manyetik alanlarının zaman içinde zayıflaması gibi nedenlerle, kendi etrafında dönüşleri yavaşlarken hem çevrelerini saran yıldızlararası ortamla etkileşmeleri hem de iç yapılarını oluşturan bileşenlerin birbirleriyle etkileşimlerinin sonucu olarak bu yavaşlamalarında birtakım düzensizlikler meydana gelir. Tork gürültüsü olarak adlandırılan bu düzensizlikler adeta nötron yıldızlarının fiziksel yapılarının aynası gibidir.

 

Fakültemiz öğretim üyesi ve Dekan Yardımcısı Prof. Dr. Sıtkı Çağdaş İnam’in da yer aldığı ODTÜ ve Başkent Üniversitesi adresli çalışmada*, çok sayıda magnetarın uzun yıllar boyunca X-ışını gözlem uyduları tarafından elde edilmiş verilerinin detaylı zamanlama analizi gerçekleştirilmiş;  radyo atarcalarının ve çift yıldız sistemlerindeki kütle aktarımı yapan atarcaların literatürdeki zamanlama sonuçları da kullanılarak, radyo atarcaları ve magnetarların tork gürültülerinin genlik ve güç tayfı olarak birbirlerine benzediği, öte yandan bu iki tür nötron yıldızının tork gürültüleriyle çift yıldız sistemlerinde kütle aktarımı yapan nötron yıldızlarının tork gürültülerinin farklı karakterde olduğu ortaya konulmuştur.

 

Radyo atarcalarıyla magnetarlar arasındaki evrimsel bağın araştırılması yüksek enerji astrofiziğinin önemli konuları arasındadır. Elde edilen sonuçlar, bu iki türe ait nötron yıldızlarının arasındaki evrimsel ilişkiye ışık tutacak ve bu kaynaklarla ilgili yapılacak gerek geleneksel astronominin elektromanyetik dalga gözlemlerine dayanan çalışmalar, gerekse teknolojinin gelişmesiyle yeterli hassasiyette gözlemlerin yapılabileceği yakın gelecekteki kütleçekim dalgaları astronomisi çalışmaları için rehber olacak niteliktedir.

 

*Danjela Çerri-Serim, Muhammed Miraç Serim, Şeyda Şahiner, Sıtkı Çağdaş İnam ve Altan Baykal 2019. “Pulse Frequency Fluctuations of Magnetars”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 485, Issue 1, 2-12.