Neutronų žvaigždės buvo klasifikuojamos kaip „Undead“ ... tikros zombių žvaigždės. Jie gimsta tada, kai didžiulė žvaigždė griūva pagal jos sunkumą, o išoriniai jos sluoksniai pūstų toli ir plačiai, aplenkdami milijardą saulės, supernovos įvykyje. Liko žvaigždės lavonas ... nesuvokiamo tankio šerdis ... kur vienas arbatinis šaukštelis Žemėje svertų maždaug milijardą tonų. Kaip mes ištirtume tokį smalsumą? NASA pasiūlė misiją, pavadintą Neutronų žvaigždės interjero kompozicijos tyrinėtoju (NICER), kuri aptiktų zombį ir leistų mums pamatyti tamsią neutronų žvaigždės širdį.
Neutronų žvaigždės šerdis yra gana neįtikėtina. Nepaisant to, kad jis išpūtė didžiąją dalį savo išorės ir sustabdė branduolių sintezę, jis vis tiek spinduliuoja šilumą nuo sprogimo ir išskiria magnetinį lauką, kuris pataria ant svarstyklių. Ši intensyvi radiacijos forma, kurią sukelia branduolio griūtis, išmatuojama daugiau nei trilijoną kartų stipresnė nei Žemės magnetinis laukas. Jei negalvojate apie tai įspūdingai, pagalvokite apie dydį. Iš pradžių žvaigždės skersmuo galėjo būti trilijonas mylių ar daugiau, tačiau dabar ji prilyginta vidutinio miesto dydžiui. Tai padaro neutroninę žvaigždę mažą dinamiką, galinčią susikondensuoti į save medžiagą daugiau nei 1,4 karto daugiau nei Saulėje arba bent 460 000 žemių.
„Neutroninė žvaigždė yra ties materijos slenksčiu, nes gali egzistuoti. Jei ji tankesnė, ji tampa juodąja skyle“, - sako daktaras Zavenas Arzoumanianas iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelt mieste, Merilande. „Mes niekaip negalime sukurti Žemėje neutroninių žvaigždžių interjerų, todėl tai, kas nutinka, esant tokiam neįtikėtinam slėgiui, yra paslaptis - yra daug teorijų, kaip ji elgiasi. Artimiausiai mes imame modeliuoti šias sąlygas dalelių greitintuvuose, kurie kartu su atomais sunaikina beveik šviesos greičiu. Tačiau šie susidūrimai nėra tikslus pakaitalas - jie trunka tik sekundę ir sukuria daug aukštesnę temperatūrą, nei yra neutroninių žvaigždžių viduje. “
Jei bus patvirtinta, NICER misija bus paleista iki 2016 m. Vasaros ir robotų pagalba pritvirtinta prie Tarptautinės kosminės stoties. 2011 m. Rugsėjo mėn. NASA tyrimui pasirinko NICER kaip potencialią tyrinėtojų galimybių misiją. Misija gaus 250 000 USD, kad atliktų 11 mėnesių įgyvendinimo koncepcijos tyrimą. Iš 20 paraiškų buvo atrinkti penki „Mission of Opportunity“ pasiūlymai. Atlikusi išsamius tyrimus, NASA 2013 m. Vasario mėn. Planuoja pasirinkti vieną ar daugiau iš penkių „Misijos galimybių“ pasiūlymų.
Ką veiks NICER? Pirmiausia iš 56 teleskopų bus surinkta rentgeno informacija iš neutroninių žvaigždžių magnetinių polių ir taškų. Būtent iš šių sričių mūsų zombių žvaigždės išskiria rentgeno spindulius, o besisukdamos sukuria šviesos impulsą - tokiu būdu vadinamas „pulsaru“. Kai neutroninė žvaigždė traukiasi, ji sukasi greičiau ir susidaręs intensyvus sunkio jėga gali patraukti medžiagą iš arti besisukančios žvaigždės. Kai kurie iš šių pulsatorių sukasi taip greitai, kad gali pasiekti kelių šimtų sukimosi per sekundę greitį! Tai, ką mokslininkai niežti, supranta, kaip materija elgiasi neutroninės žvaigždės viduje ir „nustumia teisingą būsenos lygtį (EOS), kuri tiksliausiai apibūdina, kaip materija reaguoja į didėjantį slėgį. Šiuo metu yra daugybė siūlomų EOS, kiekviename iš jų teigiama, kad materija gali būti suspausta skirtingais kiekiais neutroninių žvaigždžių viduje. Tarkime, jūs turėjote du tokio paties dydžio rutulius, bet vienas buvo pagamintas iš putplasčio, o kitas - iš medžio. Galite išspausti putų rutulį iki mažesnio dydžio nei medinis. Tuo pačiu būdu EOS, teigianti, kad materija yra labai suslėgta, numatys mažesnę neutroninę žvaigždę tam tikrai masei nei EOS, teigianti, kad materija yra mažiau suspausta. “
Dabar viskas, ką NICER turės padaryti, yra padėti mums išmatuoti pulsaro masę. Kai tai bus nustatyta, mes galime gauti teisingą EOS ir atrakinti paslaptį, kaip materija elgiasi esant stipriam sunkumui. „Problema ta, kad neutronų žvaigždės yra mažos ir per toli, kad būtų galima tiesiogiai išmatuoti jų dydį“, - sako NICER vyriausiasis tyrėjas dr. Keith Gendreau iš NASA Goddard. „Vis dėlto„ NICER “bus pirmoji misija, kurios jautrumas ir skiriamoji geba bus pakankama, kad netiesiogiai išsiaiškintų neutroninės žvaigždės dydį. Svarbiausia tiksliai išmatuoti, kiek keičiasi rentgeno spindulys, kai sukasi neutroninė žvaigždė. “
Taigi, ką dar daro įspūdinga mūsų zombių žvaigždė? Dėl labai mažo tūrio gravitacijos jie iškreipia erdvę / laiką pagal Einsteino bendrojo reliatyvumo teoriją. Būtent ši erdvė „metmenys“ leidžia astronomams atskleisti žvaigždės pavadinimą. Tai taip pat sukuria tokius efektus kaip orbitos poslinkis, vadinamas precesija, leisdamas porai orbitaliauti aplink vienas kitą, sukeldamas gravitacines bangas ir sukurdamas išmatuojamą orbitos energiją. Vienas iš NICER tikslų yra aptikti šį poveikį. Pats metmenys leis komandai nustatyti neutroninės žvaigždės dydį. Kaip? Įsivaizduokite, kad stumtumėte pirštą į tamprią medžiagą - tada įsivaizduokite, kad prispausite visą ranką prie jos. Kuo mažesnė neutroninė žvaigždė, tuo daugiau ji deformuos erdvę ir šviesą.
Čia labai svarbios tampa lengvos kreivės. Kai neutroninės žvaigždės taškai yra suderinti su mūsų stebėjimais, ryškumas padidėja, kai viena pasuka į vaizdą, ir pritemsta, kai ji pasisuka. Tai lemia lengvą kreivę su didelėmis bangomis. Bet, kai erdvė yra iškreipta, mums leidžiama žiūrėti aplink kreivę ir pamatyti antrąją viešosios interneto prieigos tašką - taip gauname lengvą kreivę su lygesnėmis, mažesnėmis bangomis. Komanda turi modelius, gaminančius „unikalias įvairių dydžių šviesos kreives, kurias prognozuoja skirtingi EOS. Pasirinkę šviesos kreivę, kuri geriausiai atitinka stebimą, kreivė gaus teisingą EOS ir išspręs materijos mįslę užmaršties krašte. “
Ir įkvėpkite gyvybės zombių žvaigždėms ...
Originalus istorijos šaltinis: NASA misijos naujienos.
