Nükleer Pasta Evrendeki En Güçlü Malzeme Oldu
Fotoğraf : Bilgisayar simülasyonlarının bulgularına göre, nötron yıldızlarının içinde bulunan tuhaf madde “nükleer pasta” evrenin en güçlü malzemesi olabilir. Kaynak: NASA’s Goddard Space Flight Center
Çeliği, elması hatta herkesin favori malzemesi olan grafeni unutun. Nükleer pasta tüm evrendeki en güçlü malzeme olabilir. Bu tuhaf madde nötron yıldızlarının iç kısımlarında yoğum basınç altında oluşuyor. Araştırmacılar artık bu malzemenin ne kadar güçlü olduğunu test etmek için bilgisayar simülasyonları kullanabiliyorlar.
Belli bir büyüklüğün üstündeki yıldızlar ömrünü tamamladığında süpernova patlamaları meydana geliyor. Bu patlamalarda yıldızların üst katmanları parçalanarak saçılıyor ve geride oldukça yoğun bir çekirdek bölümü kalıyor. Bu çekirdek sıkışarak yaklaşık 10 km genişliğinde bir nötron yıldızı oluşturabiliyor. Bu çok yüksek yoğunluk malzemenin oldukça değişik özellikler sergilemesine sebep oluyor.
Nükleer pasta bu tuhaf bilinmezliklerden sadece birisi. Yıldızlarda yer alan yoğun paket biçiminde gruplanmış nötronlar, farklı yönlere doğru büküldüklerinde veya itildiklerinde uzun ömürlü bir yıldıza dönüşüyor. Genellikle gnocci gibi kabaca yuvarlanmış kabarcıklar şeklinde bulunmakla beraber, basınçla birlikte spagetti gibi uzun ince çubuk yapılarına da dönüşebiliyorlar. Daha derin bölgelerde iyice sıkışarak lazanya benzeri kağıt yapıları sergiliyorlar.
Fotoğraf : Sözde nükleer pasta çeşitleri gösteren diyagramlar
Ancak bu yapılarla ilgili çok az şey biliniyor. Indiana McGill Üniversitesi’nden ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden bazı araştırmacılar nispeten soğuk kabuktan, alt kabuğun içindeki nükleer tabakadan ve büyük olasılıkla çekirdeği oluşturan kuark-gluon plazmasından veri çekerek, nötron yıldızlarının farklı katmanlarındaki moleküler dinamiğin bilgisayar simülasyonlarını oluşturan bir çalışma yaptılar.
Bu simülasyonlar sayesinde, araştırmacılar nükleer pastanın sınırlarını zorlayabiliyor. Bu çalışma, pastanın çelikten 10 milyar at daha güçlü olduğunu ortaya koyuyor. Bu da nükleer pastayı evrendeki bilinen en güçlü malzeme yapıyor.
Çalışmanın yazarlarından Matthew Caplan; “Uç koşullar altından çok ilginç fiziksel olaylar hayat buluyor ve bu nedenle de nötron yıldızlarının özelliklerini anlamak bilim insanları için kendi teori ve modellerini test etmeye imkan sağlıyor” diyor. “Bu sonuçlar sayesinde daha önce ele alınmış pek çok problem tekrar gözden geçirilebilecek. Bir nötron yıldızı parçalanmadan önce üzerine ne kadar büyüklükte bir dağ yerleştirilebilirdi? Görünüşü neye benzerdi? Ve hepsinden daha önemlisi, astronomlar onu nasıl gözlemleyebilirler?”
Bu çalışmadan elde edilen bir diğer çok ilginç sonuç ise; nükleer pastaların kararsızlığının yerçekiminde dalgalar yaratacak kadar güçlü olması. Bu fenomen ile ilgili daha önceki çalışmalar, kara deliklerin birleşmesi ya da nötron yıldızlarının çarpışması gibi felaketler ile konuyu ilişkilendiriyordu. Fakat bu araştırma ekibinin bulgularına göre bireysel nötron yıldızları çok daha küçük dalgalanmalar üretebiliyor.
Bu çalışma; Physical Review Letters’da yayınlanmıştır.
Kaynak : newatlas.com
