İki Nötron Yıldızının Çarpışması

Geçtiğimiz günlerde astronomi dünyası için son derece nadir görülen, son derece önemli bir olay yaşandı. İki yıldız çarpıştı… Daha doğrusu iki yıldız birleşti… Çoğu insanın gözünden kaçan bir olay olsa da aslında kozmik anlamda son derece önemli bir olaydır. Sadece dünya için değil! Belki de tüm evren için son derece önemli bir gündür… Çünkü; iki yıldızın, daha doğrusu iki “nötron yıldızının” çarpışması nadir görülen bir olaydır ve bu olayın sonucunda belki de bir “kara delik” oluşmuştur…

Nötron yıldızı, bir yıldızın ölüme en yakın halidir. Enerjisini bitiren yıldızın son bir güçle tüm dış katmanlarını kaybetmesi sonucu geriye kalanı çekirdeğidir. Bu çekirdek, kütle çekiminin etkisiyle öyle bir küçülür ki; mesela güneş, eğer bir nötron yıldızı olacak olsaydı, güneşin kütlesi sadece İstanbul kadar yer kaplardı. Nötron yıldızları kendi kütlesi içine öyle bir sıkışmıştır ki; bir nötron yıldızının bir çay kaşığı kadar bir parçasını eğer, dünyaya getirme şansına sahip olsaydık, o parçayı tarttığımızda ağırlığı 100 milyar ton gelecektir. Şöyle de düşünebilirsiniz…. Bir çay kaşığının ucunda 1 milyon fil var!..

17 Ağustos 2017 günü gökyüzünü inceleyen bilim insanları belki de astronomi tarihinin en önemli olayına tanık oldular. Olay bize son derece yakın olan bir galakside meydana geldi ve olayın gerçekleştiği yer bizden yaklaşık olarak 130 milyon ışık yılı uzaklıktaydı… Aslında “130 milyon ışık yılı uzaklık” denince algımızda bu mesafeler çok çok uzakmış gibi görünür. Ancak, kozmik anlamda düşündüğümüzde neredeyse “Yanı başımızda yaşandı.” diyebilecek kadar bize, galaksimize yakın bir olaydır. Dünyevi anlamda düşündüğümüzde de bize son derece uzak bir yerde yaşanmış bir olaydır… Dolayısıyla biz bu olayı daha bir kaç ay önce görmüş olsak da aslında olay bundan 130 milyon yıl önce yaşandı… Yani henüz hiç bir insanın olmadığı bir zamanda…

Peki ışık yılı nedir? Bilmeyenler için ışık yılının ne anlama geldiğini de açıklayalım… Işık, evrendeki en hızlı şeydir. Öyle ki; 1 saniyede yaklaşık olarak 300 bin kilometre yol kateder. Işığın bir yılda katettiği mesafe ise yaklaşık olarak 10 trilyon kilometredir. İşte ışığın bir yılda katettiği bu mesafeye “1 ışık yılı” denir. Yani ışık yılı zaman birimi değil, mesafe birimidir. Ayrıca hepimizin de bildiği gibi insan gözü ışık sayesinde görür. Işık, herhangi bir nesneye çarptığında geri yansır ve bu yansımanın sonucunda gözümüze giren ışık demetleri görmemizi sağlar. Işık her ne kadar evrendeki en hızlı şey olsa da yine de sınırlı bir hızı vardır. Bu sınırlı hızın neticesinde aslında bizler gördüğümüz her şeyin geçmişine bakarız. Ayak uçlarımıza bile baksak ayak uçlarımızın o anki halini değil, yaklaşık olarak saniyenin trilyonda biri kadar geçmişine görürüz… Çünkü; ayak uçlarımızdan gözlerimize yansıyan ışığın bu ikisi arasındaki mesafeyi katetmesi zaman alır. Tabii mesafe ne kadar artarsa bizler gördüğümüz şeylerin bir o kadar geçmişine bakarız. Dolayısıyla, en basitinden güneşin bile bizler o anki halini değil, yaklaşık olarak sekiz dakika önceki haline bakarız. Çünkü; güneş ile dünya arasında yaklaşık olarak 160 milyon kilometre vardır ve ışık, bu yolu sekiz dakikada kat edebilir… Yani, Güneş bir anda yok olsa dahi bizler bunu ancak sekiz dakika sonra fark edebiliriz….

Kısacası bu olay bize yakın bir galakside yaşansa da yine de aradaki 130 milyon ışık yılı mesafeyi ışık, 130 milyon yılda katettiği için bizler ancak 130 milyon yıl önce yaşanan bu olayı henüz yeni görebildik…

Uzay ve zaman iç içedir ve uzay da adeta bir çarşaf gibidir. Bir çarşafı gerdiğinizde ortasına ağır bir madde koyduğunuzda çarşaf nasıl eğilip bükülürse tıpkı uzay da zaman da çarşaf gibi büyük kütleli gök cisimlerinden etkilenir. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse uzay zaman çarşafı aynı doğrultuda bükülür. Ancak bazen iki kütleli madde birbirine çok yaklaşırsa uzay zamanda tıpkı denizlerde oluşan dalgalar gibi dalgalar oluşur. Buna “Kütle çekimsel dalga” adı verilir.

İki nötron yıldızı birbirine yaklaştıkça hem birbirlerinin etrafında dönmeye hem de giderek birbirlerinin çevresindeki dönme hızlarını arttırmaya başlarlar. Bu özel olayın sonucunda “kütle çekimsel dalga” oluşmaya başlar ve bu dalgalar ışık hızında uzay zamanda yayılmaya başlar. İşte o dalgalar 130 milyon yıl önce başladı 100 saniye boyunca sürdü ve iki yıldızın birleşmesiyle son buldu ve bu olay geçtiğimiz aylarda dünyadaki dedektörler sayesinde kaydedilebildi ve ortaya bir ses çıktı…

Sesin sonunda duyduğunuz son ses, iki yıldızın birleştiği andır. Aslında aynı ses dalgaları 2015 yılında da yakalanmıştı. Ancak 2015’de yaşanan bu olayda iki yıldız değil, iki karadelik birleşmişti. Bildiğiniz gibi karadelikler ışık yaymazlar!… Dolayısıyla iki karadeliğin birleşmesi sonucunda aynı ses dalgalarını yakalamış olsak da elimizde iki karadeliğin birleştiğine dair başka hiç bir kanıt da bulunmamakta… Ancak bu sefer durum farklı… Birleşen iki nötron yıldızı olunca elde edilen sesin yanına dünya yörüngesinde dönen veya yeryüzünde bulunan yüzlerce teleskop tarafından da bu olayın görüntüleri kaydedildi. Karadeliklerin birleşmesinden farklı olarak iki yıldızın birleşmeleri esnasında çeşitli formlarda X ışınları, ultraviyole, radyo dalgaları günlerce teleskoplar tarafından yakalandı…

İki nötron yıldızının birleşmesi esnasında adına “Kilonova” denen bir olay yaşanır. Bu olay yıldızların ilk birleşme anlarında başlar ve ortalama 4-5 gün sürer… Bu esnada derin uzaya neredeyse dünyanın 200 katı kadar altın ve 500 katı kadar Platinyum salınır. Bu tür elementler periyodik tabloda “Ağır elementler” denir ve bilime göre bu tür elementlerin oluşabilmesi için olağanüstü bazı özel durumların yaşanması gerekir. Öyle ki; bu tür elementlerin oluşabilmesi için güneşin kütlesi bile yetersiz kalır… Bu zamana kadar bu tür ağır elementlerin nasıl oluştuğuna dair elimizde bir kanıt yoktu. Ancak yapılan gözlemlerin sonucunda, altın gibi platinyum gibi elementlerin evrende nasıl var olabildiklerini anlamış olduk.Bugüne kadar bu elementlerin nasıl oluştuğu matematiksel olarak kanıtlanmıştı artık kesin olarak biliyoruz ki bu tür ağır elementler süper nova patlamaları gibi yıldız çarpışmaları gibi evrende ender görünen olaylar sayesinde vardırlar.

Karadelikler, ya güneşten en az dört kat daha büyük kütleli yıldızların ölümlerinden doğarlar ya da iki nötron yıldızının birleşmesi sonucu doğarlar. Ancak bu durum matematiksel olarak böyleydi. Gözlemlenmiş kesin bir bilgi yoktu! Geçtiğimiz günlerde dedektörlere yakalanan bu olay sonrasında bir karadeliğin oluşup oluşmadığı bilinmemektedir. Ancak, büyük bir olasılıkla bu iki yıldızın çarpışması sonucunda da bir karadelik oluşmuştur ve yakın zamanda bu iki nötron yıldızının karadelik haline nasıl gelebildiğini gözlemleyebileceğiz gibi görünmektedir. Çünkü; yapılan gözlemlerde bu iki yıldızın çarpışması sonucunda birleşen yıldızların neredeyse %90’lık kısmı tamamen kaybolmuştur!

Mehmet Oymak