Gökbilimciler, kara delikler dışındaki evrendeki en uç gök cisimleri olarak nötron yıldızlarının neyden yapıldığını hep merak etmişlerdir.
Bir çalışmada, bilim adamları bir nötron yıldızı içindeki maddenin durumunu belirlemenin yeni bir yolunu buldular: yerçekimi dalgalarının tepe spektral frekansı.
Güneş kütlesinin iki katı büyüklüğünde, ancak Manhattan’ın boyutuna sıkıştırılmış bir yıldız olduğunda, bu bir nötron yıldızıdır – evrendeki en şaşırtıcı derecede yoğun nesnelerden biri. Dünyadaki herhangi bir doğal maddeden onlarca trilyon kat daha yoğun.
Ve bu tür olağanüstü nesnelerin içleri, Dünya üzerindeki deneylerle asla yeniden üretilemez, bu nedenle astronomlar, hal denklemi (EoS) olarak bilinen nötron yıldızlarının kendilerinin neden yapıldığını hala anlamıyorlar.
Bu egzotik nesnelerin içine bakmak istiyorsunuz, ancak bunlar standart teleskoplarla görüntülenemeyecek kadar küçük ve çok uzaklar.
Gökbilimciler, EoS’yi hesaplamak için yalnızca diğer ölçülebilir dolaylı özelliklere (bir nötron yıldızının kütlesi ve yarıçapı gibi) güvenebilirler, tıpkı hipotenüsün uzunluğunu hesaplamak için bir dik üçgenin 2 tarafını kullanabilmesi gibi.
Yine başka bir sorun ortaya çıkıyor – nötron yıldızlarının yarıçaplarını kesin olarak ölçmek zordur.
Bu nedenle gökbilimciler yakın zamanda yarıçap ölçümü yerine tepe spektral frekansı (f2) adı verilen bir niceliği kullanarak yeni bir alternatif önerdiler.
İki nötron yıldızı daha büyük bir nötron yıldızıyla birleştiğinde, çarpışmanın bıraktığı yoğun yıldız malzemesi topu, dünyaya ulaştıklarında LIGO ve Başak gözlemevleri tarafından tespit edilebilen yerçekimi dalgalarını serbest bırakacak.
Prensipte, tepe tayf frekansları yerçekimi dalga sinyallerinden hesaplanabilir ve bu veriler nötron yıldızı maddesinin temel bileşimini ortaya çıkarabilir.
Teorik tahminler, nötron yıldızının çekirdeğindeki aşırı basıncın, nötronları, nötron yıldızı içinde büyük miktarda serbest kuark maddesini temsil eden kuark adı verilen parçacıklara “çözeceğini” öne sürüyor.
Tepe spektral frekansları, EoS hakkındaki bilgileri kodlayarak kuark teorisinin gerçekten var olup olmadığını daha da netleştirebilir.
