Pulsar

Pulsar kozmik bir deniz feneri gibidir. Radyo dalgalarından oluşan bir ışın verir ve pulsarın her dönüşü bu huzmenin dünyanın üzerinden geçmesine neden olduğunda ışın bir vuruş olarak alınır. Radyo...
Pulsar

Pulsar kozmik bir deniz feneri gibidir. Radyo dalgalarından oluşan bir ışın verir ve pulsarın her dönüşü bu huzmenin dünyanın üzerinden geçmesine neden olduğunda ışın bir vuruş olarak alınır.

Radyo pulsarlar insanlığın bildiği en iyi saatler olarak düşünülebilir. Sadece birkaç kilometre çapındaki bu yıldızlar devasa düzentekerler gibi saniyede bir ile altıyüz defa arası bir hızla boşlukta dönerler. Büyük radyo teleskoplar kullanarak dönüş hızları hassasiyetle ölçüldüğünde birçoğunun öylesine düzenli aralıklarla döndüğü görülmüştür ki, saat olsalar aralarından en hassas olanlarının aşağı yukarı 10 milyon yılda sadece bir saniye şaşmaları beklenirdi.

pulsar_2

Pulsar, nötron yıldızı denilen bir yıldız türüdür. Kendi Güneşimiz gibi normal yıldızlar milyonlarca yıl yaşarlar ve hidrojen bombasınınkinin aynısı olan bir sürecin ürettiği enerji ile parlarlar. Bu süreç, hidrojen atomlarının kaynaşarak helyum gibi ağır elemanları ve Güneşimizden daha büyük yıldızlar söz konusu olduğunda, dünyamızın yüzeyinde de yaygınca bulunan karbon, oksijen ve demir elemanlarını üretmeleri sürecidir. Eninde sonunda, yıldızın merkezinde tüm hidrojen yakıldığında, enerji tükenir ve yerçekiminin muazzam basıncı yıldızın ansızın çökmesine neden olur. Bu çöküş sonucu çevreye verilen çok büyük miktarda yerçekimi enerjisi yıldızın tüm dış bölümlerini uzaya fırlatır.

Bu patlamanın şiddeti insan aklının hayal edemeyeceği ölçüde büyüktür. Böylesi bir patlama 5000 ışık yılı ötemizde gerçekleşip 1054 yılında dünyadan izlendiğinde günün ortasında çok parlak bir yıldız olarak görülebiliyordu. Bu patlamanın kalıntıları Yengeç Nebulası olarak bilinir. Ortasındaki iki yıldızdan biri olan Yengeç pulsarı orijinal yıldızın çökmüş nüvesi olup saniyede 30 defa dönmektedir.

Aslen bir buçuk milyon kilometre çapındaki bir yıldız daralmış ve ortaya çapı sadece 20 kilometre kadar olan bir pulsar çıkmış. Güneşinkine benzer bir hacmi olduğu düşünülürse, bu pulsar öylesine yoğundur ki, maddesinin toplu iğne başı kadar bir miktarının ağırlığı bir süper tankerinkine eşittir!

Çökmeden önce yıldızın günde bir kez döndüğü tahmin edilebilir. Çöküş sırasında dönme hızı tek ayağı üstünde dönen bir balerin gibi giderek çarpıcı bir hızla artmıştır. Balerin de tek bir ayak parmağı üzerinde kollarını iki yana açarak dönmeye başlar ve kollarını vücuduna yaklaştırdıkça otomatik olarak yukarı doğru dönüşü hızlanır. Yıldız, bu sürecin sonunda belki de saniyede elli kez dönüyor olur.

Pulsarlar ilk olarak 1969 yılında Cambridge Üniversitesi’nde sıradan bir araştırma yapmakta olan bilim adamları tarafından keşfedilmiştir. O günden bu yana, dünyanın her yanında bilim adamları pulsarların özelliklerini tanımlamak ve anlamak için araştırmalar yapmışlardır. Bu çalışmaların önemli bir kısmı İngiltere’de Jodrell Bank’teki Manchester Üniversitesi Araştırma Enstitüsünün dev (76m) Lovell radyo teleskopunu kullanarak yapılmıştır.

Bu ve benzer boyutlardaki radyo teleskoplar pulsar araştırmaları için ideal aletlerdir, çünkü muazzam geniş yüzey alanları pulsarların gönderdiği nispeten hafif sinyaller için çok etkin bir alıcı görevi görür. Tahmin edebileceğiniz gibi, uzayda bu kozmik dönertekerlerin hızını yavaşlatacak pek az direnç vardır ve ışınlar dönüş hızlarını çok hassas olarak ölçmemizi mümkün kılan işaretler verirler. Pulsarlar çok kademeli bir şekilde, birçok milyon yıllık bir süre boyunca yavaşlıyor ve saniyede belki bir dönüşe iniyor olmakla birlikte, bu yavaşlama süreci son derece öngörülebilir olduğundan, mükemmel saatler oluştururlar.

lightnew

En ‘kötü’ pulsarlar bile normal saatlerden çok daha iyidir. Dahası, bazı pulsarlar, geçirmiş oldukları garip tarih nedeniyle daha da hassas doğrulukta saatler haline gelmişlerdir. Bunlar, ‘milisaniye pulsarlar’dır. İki normal yıldızın birbirlerinin yörüngesinde dönmesinden oluşan bir sistemde, yıldızlardan birinin çöküp olağan patlama süreci sonucu pulsar haline gelmesiyle milisaniye pulsar oluşmaya başlar. Diğer normal yıldız yaşlandıkça genişler ve pulsarın yoğun yerçekimi alanının etkisi altına girer; pulsar yıldızından büyük miktarda madde emmeye başlar (Şekil 2).

Bunun etkisi pulsarı hızlandırmak olur ve pulsar saniyede bin kez gibi inanılmaz bir hızla dönmeye başlar. Unutmayalım ki, pulsarın boyutları büyük bir şehir kadardır. Dağılmamasının nedeni, herşeyi bir arada tutan muazzam yoğunluk ve büyük yerçekimi alanıdır. Bu süreç pulsarı çok daha istikrarlı bir kütle haline getirir ve dönüş hızının yarıya düşmesi 10.000 milyon yıl kadar uzun sürebilir. Pulsarların gönderdiği dar işaretler günümüzde saniyenin milyonda biri kadar hassas bir şekilde ölçülebiliyor ve dönüş hızları öylesine değişmez ki, 10 yıldır sürdürdüğümüz gözlemler boyunca bu milisaniye pulsarların birçoğu asla hiçbir düzensizlik göstermemiştir.

Peki, bu mükemmel saatler ne işimize yarar? Birincisi, astronomlar bunları fizik biliminin en temel yasalarında bazılarını araştırmakta kullanılmışlardır. Einstein genel izafiyet kuramını geliştirdikten seksen yıl sonra, radyo pulsarlar kullanılarak yapılan deneyler kuramın yüksek bir hassaslık derecesinde doğru olduğunu göstermişlerdir. Ayrıca, fizikçilerin o güne kadar ancak hayal edebildikleri yeni bir radyasyon türünün (yerçekimsel radyasyonun) varlığını kanıtlamak mümkün olmuştur.

Kategoriler
BilimUzay
Henüz Yorum Yok

Cevap bırakın

*

*

Benzer Konular