Kujutise krediit: NASA
NASA Rossi röntgenikiirguse ajauurija kogutud uute andmete kohaselt on impulsside tsentrifuugimisvõimalus piiratud gravitatsioonilise kiirgusega - nähtuse ennustas Albert Einstein. Teadlased usuvad, et pulsaari kiirenedes see tasandab ja kuju moonutused põhjustavad gravitatsioonilaineid, mis peatavad selle pöörlemise nii kiiresti, et see laiali lendab.
Gravitatsioonikiirgus, mis on Albert Einsteini ennustatud kosmosekangas, võib toimida kosmilise liikluse jõustajana, kaitstes hoolimatuid pulsaatoreid liiga kiiresti keerlevate ja puhumiste eest, selgub ajakirja Nature 3. juuli numbris avaldatud raportist.
Pulsarid, Universumi kõige kiiremini pöörlevad tähed, on plahvatanud tähtede tuumikujulised jäägid, mis sisaldavad meie Päikese massi, mis on tihendatud umbes 10 miili läbimõõduga sfääriks. Mõni pulsaator saavutab kiiruse, tõmmates naabertähest gaasi, saavutades pöördekiiruse peaaegu ühe pöörde millisekundi kohta ehk peaaegu 20 protsenti kiirusest. Need “millisekundilised” pulsaatorid lendaksid laiali, kui nad saavutaksid palju suurema kiiruse.
NASA Rossi röntgenikiirguse Timing Exploreri abil on teadlased leidnud piirangu pulsaari pöörlemiskiirusele ja spekuleerinud, et põhjuseks on gravitatsioonikiirgus: Mida kiiremini pulsar keerleb, seda rohkem gravitatsioonikiirgust see võib vabastada, kuna selle peen sfääriline kuju muutub pisut deformeerunud. See võib piirata pulsari pöörlemist ja säästa seda kustutamisest.
"Loodus on kehtestanud pulsar-keerutustele kiirusepiirangu," ütles prof Deepto Chakrabarty Massachusettsi tehnoloogiainstituudist, ajakirja artikli juhtiv autor. “Nii nagu maanteel kiirust ületavad autod, võiksid kiiremini pöörlevad pulsarstid tehniliselt minna kaks korda kiiremini, kuid miski peatab need enne, kui nad lagunevad. See võib olla gravitatsioonikiirgus, mis takistab pulsaatoritel end hävitamast. ”
Chakrabarty kaasautorid on hr. Edward Morgan, Michael Muno ja MIT Duncan Galloway; Rudy Wijnands, St. Andrewsi ülikool, Šotimaa; Michiel van der Klis, Amsterdami ülikool; ja Craig Markwardt, NASA Goddardi kosmoselennukeskus. Wijnands viib ka teist Looduse kirja, mis seda leide täiendab.
Gravitatsioonilained, mis on analoogsed ookeani lainetega, on neljamõõtmelises kosmoseajas lainelised. Neid Einsteini relatiivsusteooria järgi ennustatud eksootilisi laineid tekitavad liikuvad massiivsed objektid ja neid pole veel otseselt tuvastatud.
Täheplahvatuses loodud pulsar sünnib ketravalt ehk 30 korda sekundis ja aeglustub miljonite aastate jooksul. Kuid kui tiheda, tugeva gravitatsioonipotentsiaaliga pulss asub binaarsüsteemis, suudab see materjali oma kaaslasest tähelt sisse tõmmata. See sissevool võib pööritada pulsaari üles millisekundi vahemikku, pöörledes sadu kordi sekundis.
Mõne pulsaatori puhul kulub pinnale kogunev materjal aeg-ajalt massiliseks tuumaplahvatuseks, kiirgades vaid mõne sekundi kestvat röntgenvalgust. Selles raevus on lühike võimalus mõõta muidu nõrkade pulsside keerutust. Teadlased väidavad ajakirjas Nature, et nendes röntgenipursketes leiduvat virvendustüüpi, mida nimetatakse “purunemisvõnkumisteks”, kasutatakse pulsari pöörlemiskiiruse otsese mõõtmisena. Uurides 11 pulsist võetud purunemisoskusi, ei leidnud nad ühtki pöörlevat kiiremini kui 619 korda sekundis.
Rossi Explorer on võimeline tuvastama pulsereid, mis pöörlevad koguni 4000 korda sekundis. Prognoositakse, et Pulsari purunemine toimub kiirusel 1000–3000 pööret sekundis. Kuid teadlased pole ühtegi sellist kiiresti leidnud. > 11 pulsi statistilise analüüsi põhjal järeldasid nad, et looduses nähtav maksimaalne kiirus peab olema alla 760 pöörde sekundis.
See tähelepanek toetab pulsariski kiirust piirava gravitatsioonikiirgusega tagasisidemehhanismi teooriat, mille on välja pakkunud prof Lars Bildsten California Santa Barbara ülikoolist. Kui pulsar kiireneb kiirenemise kaudu, võimaldavad tähe tihedas, poole miili paksuses kristallilise metalli kooriku väikesed moonutused pulsaril kiirgada gravitatsioonilisi laineid. (Kujutage ette vees keerduvat, piklikku ragbipalli, mis tekitaks rohkem kobestamist kui ketravat, sfäärilist korvpalli.) Lõpuks saavutatakse tasakaalukiiruse pöörlemiskiirus, kus gravitatsioonikiirguse eraldumisel tekkiva nurga liikumise väärtus vastab nurkkiirusele, mille pulss lisab tema kaaslane täht.
Bildsten ütles, et millisekundiliste impulsside akrediteerimist saab lõpuks uurida üksikasjalikumalt täiesti uuel viisil, nende gravitatsioonikiirguse otsese tuvastamise kaudu. Washingtonis Hanfordis ja Louisiana osariigis Livingstonis töötav laserinterferomeetri gravitatsioonilainete vaatluskeskus LIGO on lõpuks häälestatav sagedusele, millega millisekundise pulsiga tekitatakse gravitatsioonilaineid.
"Lained on peened, muutes kosmoseaega ning Maa ja Kuuga kaugel asuvate objektide vahelist kaugust palju vähem kui aatomi laius," ütles LIGO direktor California tehnikainstituudi professor Barry Barish. „Sellisena pole gravitatsioonikiirgust veel otseselt tuvastatud. Loodame seda varsti muuta. ”
Algne allikas: NASA pressiteade
