Neutronitähtede uus simulatsioon näitab, et need ei pruugi olla nii siledad, kui ennustati. See kõikumine võib tekitada gravitatsioonilaineid, mis levivad kosmosesse ja mida saab siin Maa peal tuvastada ...
Neutronitähed on massiivsete tähtede jäänused pärast seda, kui nad on plahvatanud kui supernoovad. Tihe tuum jääb taha, keerleb kiiresti ja koosneb ainult neutronitest. Neil on tohutud gravitatsiooniväljad ja arvatakse, et neil on sama palju massi kui meie Päikesel, kuid mille läbimõõt on vaid 20 kilomeetrit. Kui nad säilitavad oma massiivse päikese-eelkäija nurkkiiruse, kuna nad on nii väikesed, pöörduvad nad eeldatavalt sadu kordi sekundis.
Kuid kuidas neid kummalisi objekte tuvastada? Noh, ühena võib neid vaadelda kui väga kiirgavaid impulsse (või võib-olla ka “magnetaare”), kes vilguvad Maa kohal kiirguskiirega, kui nad keerlevad nagu tuletorn, ja neutronitähe poolustest eralduvad kõrge energiaga footonite kiired. Aga kuidas on nende mõjuga ruumi-ajale? Kas need massiivsed kehad võivad tekitada gravitatsioonilaineid? (Märkus. Gravitatsioonilaine on atmosfääri gravitatsioonilainest täiesti erinev olend.)
Stseeni pildistamiseks: kujutlege, kuidas ketratakse ujulas täiesti kerakujulist palli. Kui pall on ideaalselt paigal (ei tiirle üles ega alla ega triivi), keerleb ainult oma teljel, ei teki basseinis ühtegi treppi. Seetõttu ei tuvasta ükski basseinis virelevaid vahendeid ketrava kuuli olemasolu. Nüüd keerutage basseinis mitte kerakujulist eset (näiteks ragbi pall või Ameerika jalgpall). Selle objekti pöörlemisel tekitavad pinna ebakorrapärasused (st teravad otsad) ebakorrapärase objekti iga pöörde korral laine. Rippinstrument tuvastab kuuli olemasolu basseinis.
See on probleem, millega silmitsi seisavad teadlased, kes üritavad tuvastada gravitatsioonilaineid neutronitähtedest. Kui need on siledad objektid (võib-olla sfäärilised või spinni tõttu pisut lamestatud), ei saa nad ruumis tekitada väntsutusi ja seetõttu pole neid tuvastatavad. Teisest küljest, kui need on ebakorrapärase kujuga ketravad kehad, mille pinnal on ebaühtlane kuju (tükid või mäed), võivad tekkida gravitatsioonilised lained. Ühekordne pühib igal pöördel välja ruumi-aja kõikumise. See sobib, kuid kas neutronitähed on pontsakad?
Noh, väljavaade pole eriti hea. Gravitatsiooniliste lainete vaatlemiseks loodud aegruumilised detektorid ei ole siiani tuvastanud ühtegi märki nendest kiiresti pöörlevatest neutrontähtedest. See võib tähendada kas seda, et meie kasutatav tehnoloogia ei ole gravitatsioonilainete tuvastamiseks piisavalt tundlik või et neutronitähed on looduslikult siledad ja ei suuda gravitatsioonilisi laineid esiteks tekitada.
Austraalia Melbourne'i ülikooli teadlased Matthias Vigelius ja Andrew Melatos arvavad, et neil on uus lootus, et mõned neutronitähtede tüübid võidakse avastada, kuna need on looduslikult pontsakad. Uut arvutimudelitehnikat kasutades usub paar, et isegi väike erinevus neutronitähe pinnal tekitab tuvastatavaid gravitatsioonilaineid. Aga kuidas need tükid tekivad? Sageli arenevad tähed binaarsüsteemi osana (s.o kaks tähte, mis tiirlevad ümber ühise raskuskeskme), kui üks peaks surema supernoovana, jättes neutronitähe taha, intensiivne gravitatsiooniväli eemaldab kaaslastel oma gaasidest. Kuna gaas suunatakse neutronitähte, annab intensiivne magnetväli sissetulevale gaasile struktuuritoe, luues neutrontähe pinna kohal istuva kuumutatud plasma elektron-prootoni segu. Neutronitähe magnetpoolustel moodustuvad tükid on pikaealised, liikudes tähe ümber iga kord, kui see pöörleb. Vigelius ja Melatos arvavad, et sellised detektorid nagu laserinterferomeetri gravitatsiooniliste lainete vaatluskeskus (LIGO) võivad olla võimelised tuvastama seda ebakorrapärase kujuga neutrontähe iseloomulikku allkirja. õigel ajal.
Siiani pole neid “pontsaid” neutronitähti veel tuvastatud, kuid jätkuva vaatluse (kokkupuute aja) kaudu loodetakse, et maapealsed gravitatsioonilise laine vaatluskeskused võivad lõpuks signaali vastu võtta.
Allikas: RAS, uus teadlane
