Kujutise krediit: ESA
Vahetult pärast Suurt Pauku usuti, et kogu Universumi aine on lagundatud väikseimateks komponentideks. Kosmoseteleskoobi XMM-Newton abil proovib astronoomide meeskond arvutada mitmete neutrontähtede kompaktsust - kas need ületavad normaalse mateeria tiheduse.
Murdosa sekundiga pärast Suurt Pauku purustati kogu universumi ürgne ainesupp selle kõige põhilisemateks koostisosadeks. Arvati, et see on igaveseks kadunud. Kuid teadlased kahtlustavad kindlalt, et lahustunud ainete eksootilist suppi võib tänapäeva universumis leida ikkagi teatud väga tihedate objektide, mida nimetatakse neutronitähtedeks, tuumas.
ESA kosmoseteleskoobi XMM-Newton abil on nad nüüd selle idee katsetamisele lähemal. XMM-Newton on esimest korda suutnud mõõta neutronitähe gravitatsioonivälja mõju tema poolt kiirgavale valgusele. See mõõtmine annab nendest objektidest palju parema ülevaate.
Neutronitähed on Universumi kõige tihedamate objektide hulgas. Nad pakendavad päikese massi 10 kilomeetri pikkuse kera sees. Suhkrutükis suurune neutronitähe tükk kaalub üle miljardi tonni. Neutronitähed on plahvatavate tähtede jäänused, mis on kuni kaheksa korda massiivsemad kui meie Päike. Nad lõpetavad oma elu supernoova plahvatuses ja varisevad seejärel kokku oma raskuse all. Nende interjöörid võivad seetõttu sisaldada väga eksootilist ainet.
Teadlased usuvad, et neutrontähes on tihedus ja temperatuurid sarnased sekundis murdosa jooksul pärast Suurt Pauku esinevatele. Nad eeldavad, et kui mateeria on tihedalt pakitud nagu neutronitähes, läbib see olulisi muutusi. Prootonid, elektronid ja neutronid? aatomite komponendid - sulanduvad kokku. Võimalik, et isegi prootonite ja neutronite ehitusplokid, nn kvargid, purustatakse kokku, moodustades omamoodi eksootilise plasma lahustunud ainest.
Kuidas teada saada? Teadlased on veetnud aastakümneid neutronitähtedes mateeria olemuse tuvastamist. Selleks peavad nad väga täpselt teadma mõnda olulist parameetrit: kui teate tähe massi ja raadiust või nendevahelist suhet, saate selle kompaktsuse. Seni pole ühtegi seadet vajalike mõõtmiste tegemiseks piisavalt arenenud. Tänu ESA XMM-Newtoni vaatluskeskusele on astronoomid saanud esimest korda mõõta neutronitähe massi ja raadiuse suhet ning saada esimesed vihjed selle koostisele. Need viitavad sellele, et neutrontäht sisaldab normaalset mitteeksootilist ainet, ehkki need pole lõplikud. Autorite sõnul on see esimene oluline samm? ja nad jätkavad otsinguid.
Selle mõõtmise viis on astronoomilistes vaatlustes esimene ja seda peetakse tohutuks saavutuseks. Meetod seisneb neutronitähe kompaktsuse määramises kaudsel viisil. Neutronitähe gravitatsiooniline tõmme on tohutu - tuhandeid miljon korda tugevam kui Maa? See põhjustab neutronitähe kiirgavate valgusosakeste energia kaotamise. Seda energiakadu nimetatakse gravitatsiooniliseks “punaseks nihkeks”. Selle punase nihke mõõtmine XMM-Newtoni abil näitas gravitatsiooni tõmbe tugevust ja näitas tähe kompaktsust.
"See on väga täpne mõõtmine, mida me poleks saanud teha ilma XMM-Newtoni suure tundlikkuse ja selle võimeta detaile eristada," ütleb Fred Jansen, ESA XMM-Newtoni projekti teadlane.
Avastuse peamise autori, NASA Goddardi kosmoselennukeskuse Jean Cottami sõnul tehti punase gravitatsioonilise nihke katseid vahetult pärast seda, kui Einstein avaldas suhtelisuse üldteooria, kuid keegi polnud kunagi suutnud seda mõõta efekt neutronitähes, kus see pidi olema tohutu. See on nüüd kinnitatud. ”
Algne allikas: ESA pressiteade
