Beyaz cücelerin ve nötron yıldızlarının uzun soğuma süreleri nedeniyle evrende siyah cücelerin ortaya çıkması çok mu zor? Sebepler var
Nötron yıldızlarının tümü, son derece yüksek yüzey sıcaklıklarına sahip yıldızlardır. En yüksek olanı 100 milyar santigrat dereceye ulaşabilir ve en düşük olanı yüz binlerce santigrat dereceye ulaşabilir. Nötron yıldızlarının sıcaklığı düşecek mi? Sonunda soğuyacak mı?
Tabiki olacak! Son derece uzun bir zaman diliminde, nötron yıldızları bir yana, evren bile soğuyacak mı (ısı ölümü)?
Ancak gerçek durum düşündüğümüzden farklı, tamamen soğumuş bir nötron yıldızı pek görünmeyecek, neden bu?
Bir nötron yıldızı, büyük bir yıldızın süpernova patlamasının ürünüdür.Genel olarak, güneşinkinin 8 ila 30 katı orijinal kütlesi olan bir yıldızın daha sonraki yıllarda bir süpernova patlaması yaşayacağına ve daha sonra iç kısmında bir nötron yıldızının oluşacağına inanılır. Bu nötron yıldızının boyutu yaklaşık olarak sadece Yaklaşık on kilometre, kütlesi Güneş'inkinden daha büyüktür.İlk sıcaklığı 150 milyar santigrat dereceye kadar çıkabilir Teorik olarak oluşumundan bu yana soğuma sürecindedir.Sonunda kendi enerjisini tüketecek ve sıcaklık düşecektir. Kozmik arka plan radyasyonuna benzediğinde, bu zamanda siyah bir top haline gelecektir, genellikle siyah cüce olarak adlandırılır (bir beyaz cüce, evrimin sonraki aşamasında da bir siyah cücedir), ancak soğuma süreci muhtemelen 20 milyar yıl kadar uzun olacaktır, bu da mevcut evreninkinden daha fazladır. Yaş hala uzun.
Ancak aslında bu durumun gerçekleşmesi son derece zordur ve hatta imkansız olduğu bile söylenebilir, çünkü bir nötron yıldızının oluşumundan sonra sıcaklığı büyük ölçüde düşecek olsa da, belli bir dereceye kadar düşürüldüğünde temelde sabitlenmiş olacaktır. Uzun süre sıcaklık aralığında muhafaza edilir, bu neden olur? Nedeni aslında çok basit, yani nötron yıldızı diğer maddeleri sürekli olarak gezegeninin yüzeyine çekecek.
Hepimiz bir nötron yıldızının güçlü bir kütleçekim alanına sahip bir yıldız gövdesi olduğunu biliyoruz.Bir yıldız, bir nötron yıldızı oluşturmak için bir süpernovaya girdiğinde, protostarın maddesinin çoğu evrene atılacak, ancak maddenin bir kısmı nötron yıldızının çekim kuvveti altında nötron yıldızı tarafından emilecektir. Yüzeye ve nötron yıldızının yüzeyi son derece yüksek bir sıcaklığa sahipse, yüzey malzemesi, aşırı basınç üretmek için nötron yıldızının güçlü yerçekimi kuvvetine maruz kalacaktır.Bu sırada, nötron yıldızının yüzeyinde bir nükleer füzyon reaksiyonu meydana gelecektir.Bu durumda, nötron yıldızı her zaman emebildiği sürece Bir maddenin yüzeyinde her zaman nükleer füzyon reaksiyonları olabilir, böylece nükleer füzyonun meydana geldiği sıcaklığı her zaman koruyabilir.Bu durumda, soğuma fenomeni temelde durur.
Belki bazı arkadaşlar bunun hakkında konuşacak, o zaman eğer nötron yıldızları maddeyi absorbe etmezse bitmez mi? Ancak bu ayar doğru değil.Evren çok büyük ve evrendeki materyal de çok zengin.Süpernova patlamasının meydana geldiği nötron yıldızının çevresinde temelde büyük miktarda maddi element var, bu onun uzun yıllar absorbe etmesi için yeterli. Hatta bazı nötron yıldızları Bir yoldaş yıldızla, sürekli olarak yoldaş yıldızdan madde çekebilir.
Biliyoruz ki bir yıldız cismi maddeyi sürekli emerse kütlesi artacaktır, tabii nötron yıldızları da böyledir, bu nedenle nötron yıldızlarının kütlesi de artacaktır.Güneşin üç katını aştığında Oppenheimer sınırını aşar. Ayrıca bir kara delik oluşturacak, bu yüzden sıcaklığı bir nötron yıldızı haline geldiği zamandan çok daha yüksek olacak.
Bu nedenle, nötron yıldızları yeni oluştuklarında 100 milyar santigrat dereceye kadar yükselmiş olsalar da, buzlu siyah bir top haline gelmek o kadar kolay değildir.Nötron yıldızları tamamen soğuyabilirlerse de, aslında görünmeleri son derece zordur.Aynı durum, nötron yıldızlarından biraz daha küçük olan beyaz cüceler için de geçerlidir. Ayrıca evrende kara cücelerin ortaya çıkmasının zor olmasının nedenlerinden biri de budur (diğer sebep de nötron yıldızlarının ve beyaz cücelerin siyah cüceler oluşturmasının yaklaşık 20 milyar yıl sürmesidir. Evrenimiz 200'den sonra bile sadece 13,8 milyar yaşında. 100 milyon yaşında, siyah cücelerin ortaya çıkması zordur).
