Atomların Çökmesi ile Oluşan Nötron Yıldızları

Tıka basa doldurulmuş valizleri saymazsak çevrenizde aşırı sıkıştırılmış yapıları pek sık göremezsiniz. Bunun başlıca nedenlerinden biri sıkıştırma kuvvetinin genellikle büyük bir kuvvet gerektirmesi ve günlük hayatta böyle kuvvetlerin olmamasıdır. Bir diğer neden de aşırı sıkıştırılmış şeyden bir daha istifade etmenin neredeyse imkânsız olmasıdır. Ancak uzayın büyük boşluğu içinde bizden çok uzaklarda böyle büyük kuvvetleri görmek mümkündür. Bu kuvvetler bizim günlük hayatta pek rastlamadığımız türden birçok olayın gerçekleşmesine aracılık ederler.

Bu olayların tamamı insanı hayran bırakacak bir ihtişama sahiptir. Biraz daha yakınımızda olsa bizim için ölümcül olabilecek olayların tamamının yeteri kadar uzakta olması ise evrene hâkim olan üstün bir akla işaret etmektedir. Bu üstün aklın sahibi olan Allah’ın bizler için ibret verici nitelikte yarattığı gök cisimlerinden biri de nötron yıldızlarıdır.

Boşluksuz Atomlar Nötron Yıldızlarını Oluşturuyor…

Bazı yıldızlar Süpernova adı verilen çok şiddetli bir patlama ile kendilerini oluşturan maddeleri uzaya saçarlar. Süpernova patlamasından sonra bir miktar madde arta kalır. Arta kalan bu maddenin kütlesi Güneş kütlesinin 5-15 katı arasında ise yıldızın iç basıncı yıldızın kendi ağırlığını taşıyamaz ve merkeze doğru çökmeye başlar.^[1] Çökme ile yıldızın merkezindeki atomlar üst üste binerek sıkışır.

Normalde atomun % 99,9999999999999’u boştur. ^[2]  Yıldızda içe çökme yaşadığında atomdaki bu boşluk kaybolur. Yoğunluk o kadar artar ki atomların elektron ve protonları birbiriyle kaynaşarak nötronlara dönüşür. Sonuç olarak büyük kütleli bir yıldızın nötronca zengin merkezi (çekirdeği) küçük bir hacme kadar sıkıştırılmış olur. Ölü yıldız artık bir nötron yıldızı‘na dönüşmüştür. ^[3]

Sayıları beyaz cüceler kadar kabarık olmamakla birlikte gökbilimciler uzayda birçok nötron yıldızı bulmuşlardır. Birçok bakımdan nötron yıldızları beyaz cücelerin biraz abartılmış kopyaları gibidir. Beyaz cüceler küçük, yoğun ve çekim güçleri çok yüksektir. Nötron yıldızları ise çok daha küçük, çok daha yoğun ve çekim güçleri şaşırtıcı derecede yüksektir.

Bir nötron yıldızının yarıçapı uzayda toz mertebesinde görülebilecek kadar, yani 20-30 kilometredir. Ortalama olarak bir nötron yıldızı üzerindeki yerçekimi Dünya’nın yerçekiminden yaklaşık olarak birkaç trilyon kat daha güçlüdür.

Şekil 1- Bir Nötron Yıldızı: Kendileri küçük olsa da kütleleri tüm yıldızlardan ağır olan nötron yıldızlarının arasında bugüne kadar keşfedilmiş en hızlı olanı PSR 11748-2446ad’ın, kendi ekseni etrafında saniyede 716 tur attığı görüldü. Bu dönüş hızı, ışık hızının dörtte birine denk geliyor. [4]

Dünya’nın Yerçekimi Bir Nötron Yıldızının Çekim Gücüne Ulaşsaydı Ne Olurdu?

Öncelikle hareketlerimiz yavaşlar ve zorlaşırdı. Çekim arttıkça bir felç hastası gibi olduğumuz yerde kalır hareket edemezdik. Yeryüzündeki canlı-cansız her şey Dünya’nın merkezine doğru çekilirdi. Atmosferimiz, vücudumuzu oluşturan atomlarımız, dağlar, okyanus ve denizlerdeki tüm suların atomları parçalanarak çok küçük bir hacme sıkışıp kalırdı. Ay yörüngesinden çıkar, hızla Dünya’ya yaklaşır, Dünya’nın çekim merkezine ulaştığında Ay’dan geriye kalan bir noktaya sıkışmış atom parçacıkları olurdu. Hatta Dünya, tüm Güneş Sistemi’yle birlikte etrafındaki gök cisimlerini de içine çekerek kendisiyle beraber küçücük bir alana sıkışıp kalırdı.

Ne var ki yeryüzünde çekim kuvvetinin bu seviyeye gelmesi bir yana üzerindeki canlıları rahatsız edecek bir artış bile görülmez. Eğer yerçekimi şimdikinden daha güçlü olsaydı: Dünya atmosferi çok fazla amonyak ve metan biriktirir, bu da yaşam için ölümcül bir sonuç doğururdu. Eğer yerçekimi şimdikinden daha zayıf olsaydı: Dünya atmosferi çok fazla su kaybeder, canlılık mümkün olmazdı.

Allah sonsuz kudretiyle Dünya’mızı, bizleri ve üzerindeki canlıları tehdit edecek ufak dengesizliklerden bile her an korumaktadır. Yüce Rabbimiz bir Kuran ayetinde şöyle buyurmaktadır:

“O, sizin için yeryüzünü bir döşek, gökyüzünü bir bina kıldı. Ve gökten yağmur indirerek bununla sizin için (çeşitli) ürünlerden rızık çıkardı. Öyleyse (bütün bunları) bile bile Allah’a eşler koşmayın.” (Bakara Suresi, 22)

Şekil 2- Dünya’nın yerçekimi bir anda artmaya başlayarak bir nötron yıldızının çekim gücüne ulaşsaydı, Dünya yeryüzündeki canlı-cansız her şeyi, Güneş Sistemi’yle birlikte Ay’ı ve etrafındaki tüm gök cisimlerini bir vakum gibi emerek çekim merkezine toplardı. Tüm bu kütle yığınının kapladığı alan ise çapı yaklaşık 30 kilometre olan bir top kadar olurdu.

Bir beyaz cücenin çapı yaklaşık Dünya’nın çapına (12.742 kilometre) eşittir. Tipik bir nötron yıldızının çapı ise 30-35 kilometredir. Bu, Güneş kütlesinin iki katını çapı 30-35 kilometre olan bir topun içine sıkıştırmakla eşdeğerdir. (Güneş’in kütlesi 2×10³⁰ kg yani 2 milyar kere milyar tondur). Buradan bir nötron yıldızının içinde yoğunluğun muazzam derecede yüksek olduğunu anlarız. Öyle çok madde öyle küçük bir hacim içine sıkıştırılmıştır ki, bir nötron yıldızından alınabilecek bir çay kaşığı dolusu madde 40 milyar ton gelir. Bunu şöyle de ifade edebiliriz: Yeryüzünde geçmişte yaşamış olan ve şu an yaşayan tüm insanları bir küp şeker boyutuna sıkıştırılmış gibi düşünebilirsiniz.^[5]

Sonsuz ilmi ve kudretiyle her şeyi kuşatan Rabbimiz, bedenimizdeki ve etrafımızdaki her şeyi oluşturan atomlardaki ve atomlar arasındaki boşlukları yaşamımızın devam edebilmesi için yaratmıştır ve her an yaratmaktadır.

Şekil 3- Nötron yıldızları o kadar yoğundur ki, Yeryüzünde geçmişte yaşamış olan ve şu an yaşayan tüm insanları bir küp şeker boyutuna sıkıştırılmış gibi düşünebilirsiniz.

Güneş’in Yerinde Bir Nötron Yıldızı Olsaydı Ne Olurdu?

Bir nötron yıldızı Güneş’ten çok daha küçük olmasına rağmen Güneş’ten milyarlarca kat daha ağır ve yoğundur. Evrende bir bölgede madde ne kadar fazla ise, o bölgede çekim gücü o kadar yüksek demektir. Güneş’in çekim kuvveti, hem yörüngede ilerleyen gezegenlerin birbirlerine çarpmalarını hem de yörüngelerinden çıkmalarını engeller. Yani Güneş Sistemi ve Dünya’mız, Allah’ın yarattığı denge ile varlığını sürdürmektedir.

Şekil 4; Güneş’in yerinde bir nötron yıldızı olsaydı Dünya’mız, üzerindeki her şey ile birlikte süratle ona yaklaşır ve eriyerek buharlaşırdı.

Peki, Güneş’in yerinde bir nötron yıldızı olsaydı ne olurdu? Yaşamımızı nasıl etkilerdi? Nötron yıldızının yüksek çekimi sebebiyle Dünya’mız, üzerindeki her şey ile birlikte süratle ona yaklaşır ve eriyerek buharlaşırdı. Güneş Sistemi’ndeki diğer eriyen gezegenlerin maddelerinin bir kısmı yıldız tarafından çekilir bir kısmı da uzaya savrulurdu.

Evrenin en küçük sistemleri olan atomlardan, en büyük sistemleri olan yıldızlar, gezegenler, galaksiler ve Dünya’mıza kadar incelediğimiz her şeyde Üstün ve Sonsuz Akıl sahibi olan Rabbimiz’in kusursuz sanatını görürüz. Bu gerçeği öğrenen bir insan, her şeyin sahibi olan Rabbimiz’e karşı sorumluluklarını bilmeli ve yerine getirmelidir. Unutmamak gerekir ki, Allah’ın dışında ne bir velimiz ne de bir yardımcımız yoktur. Bu gerçeği bir Kuran ayetinde Yüce Rabbimiz şöyle ifade etmektedir:

“Siz yerde ve gökte (Allah’ı) aciz bırakamazsınız. Sizin Allah’ın dışında veliniz yoktur, yardım edeniniz de yoktur.” (Ankebut Suresi, 22)

Yazar / Aylin Yılmaz /  İstanbul Üniversitesi Fizik Bölümü

Referanslar:

[1] http://www.webders.net/yildizlardan_yildizsilara-ders-18-283p2.html
[2] http://education.jlab.org/qa/atomicstructure_10.html
[3] http://genesismission.jpl.nasa.gov/educate/kitchen/resource/factsheets/NeutronStars.pdf
[4] State of the Universe 2007, New Images Discoviries and Events, Martin Ratcliffe, Springer – Praxis Publishing Ltd, Kansas USA s. 62
[5] KAUFMANN, William J. (1979)  Evren’in Evrimi ve Yıldızların Oluşumu; Çev. Murat Alev; Galeri Yayınları