Naujas neutroninių žvaigždžių modeliavimas rodo, kad jos gali būti ne tokios sklandžios, kaip prognozuota. Šis svyravimas gali sukelti gravitacines bangas, sklindančias į kosmosą, ir jas galima būtų aptikti čia, Žemėje ...
Neutronų žvaigždės yra masyvių žvaigždžių liekanos po to, kai jos sprogo kaip supernovos. Tankioji šerdis lieka už nugaros, greitai sukasi ir susideda tik iš neutronų. Jie turi milžiniškus gravitacinius laukus ir mano, kad jie turi tiek masės, kiek mūsų Saulė, bet matuojantys tik 20 kilometrų. Kai jie išsaugo savo didžiulio pirmtako Saulės kampinį impulsą, nes jie yra tokie maži, tikimasi, kad jie suksis šimtus kartų per sekundę.
Bet kaip galima aptikti šiuos keistus objektus? Na, viena, jie gali būti laikomi labai spinduliuojančiais pulsais (arba, galbūt, „magnatais“), mirksinčiais pro Žemę spinduliuotės spinduliais, kai jie sukasi kaip švyturys, iš neutroninės žvaigždės polių skleidžiamos didelės energijos fotonų pluoštai. Bet kaip jų poveikis erdvės laikui? Ar šie masyvūs kūnai gali sukurti gravitacines bangas? (Pastaba: gravitacinė banga yra visiškai kitoks padaras nei atmosferos „gravitacijos banga“.)
Norėdami pavaizduoti sceną: Įsivaizduokite, kaip puikiai sferinį rutulį galite sukti baseine. Jei rutulys yra visiškai nejudantis (nesisiejantis aukštyn ir žemyn bei nesisukantis), tik besisukantis ant savo ašies, baseine neliks jokių bangelių. Todėl jokie prietaisai, matuojantys ripples baseine, nenustatys besisukančio rutulio. Dabar baseine sukite objektą, kuris nėra sferinis (pavyzdžiui, regbio kamuolys ar amerikietiškas futbolas). Kai šis objektas sukasi, paviršiaus nelygumai (t. Y. Smailūs galai) sukels bangą kiekvienoje netaisyklingo objekto apsisukime. Įtampos instrumentas aptiks rutulio buvimą baseine.
Tai yra problema, su kuria susiduria mokslininkai, bandantys aptikti gravitacines bangas iš neutroninių žvaigždžių. Jei jie yra lygūs daiktai (galbūt sferiniai arba dėl nugaros šiek tiek išlyginti), jie erdvės metu negali sukelti bangų ir todėl negali būti aptinkami. Kita vertus, jei jie yra netaisyklingos formos besisukantys kūnai, kurių paviršiuje yra nehomogeniškumas (gabalėliai ar „kalnai“), gali atsirasti gravitacijos bangos. Vienkartinė priemonė pašalins erdvės ir laiko svyravimą kiekvienu pasukimu. Tai puiku, bet ar neutronų žvaigždės yra vienkartinės?
Na, perspektyva nėra labai gera. Erdvės-laiko „virpėjimo“ detektoriai, nustatyti stebint gravitacines bangas, iki šiol neaptiko jokių šių greitai besisukančių neutroninių žvaigždžių požymių. Tai gali reikšti, kad mūsų naudojama technologija nėra pakankamai jautri gravitacinėms bangoms aptikti arba kad neutroninės žvaigždės yra natūraliai lygios ir, visų pirma, negali sukelti gravitacinių bangų.
Australijos Melburno universiteto tyrinėtojai Matthias Vigelius ir Andrew Melatos mano, kad jie turi naujų vilčių, kad gali būti aptiktos kai kurios neutroninių žvaigždžių rūšys, nes jos yra natūraliai vienkartinės. Taikydama naują kompiuterinio modeliavimo techniką, pora mano, kad net nedidelis neutronų žvaigždės paviršiaus kitimas sukels aptinkamas gravitacines bangas. Bet kaip susidaro šie gabaliukai? Dažnai žvaigždės evoliucionuoja kaip dvejetainės sistemos dalis (t. Y. Dvi žvaigždės, skriejančios aplink bendrą svorio centrą), jei viena iš jų žūtų kaip supernova, palikdama neutroninę žvaigždę, o intensyvus gravitacinis laukas pašalintų iš jos dujų žvaigždę. Kai dujos patenka į neutroninę žvaigždę, intensyvus magnetinis laukas suteiks gaunamoms dujoms struktūrinę paramą, sukurdamas perkaitintos plazmos elektronų-protonų mišinį, sėdintį ant neutroninės žvaigždės paviršiaus. Vienetai, susidarę ties neutroninės žvaigždės magnetiniais poliais, bus ilgalaikis požymis, besisukantys aplink žvaigždę kiekvieną kartą, kai sukasi. Vigelius ir Melatos mano, kad detektoriai, tokie kaip Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO), gali aptikti šį būdingą netaisyklingos formos neutroninės žvaigždės ženklą…. laiku.
Kol kas šios „purios“ neutroninės žvaigždės nebuvo aptiktos, tačiau, stebint nuolat (ekspozicijos laikas), tikimasi, kad Žemėje esančios gravitacinių bangų observatorijos galiausiai gaus signalą.
Šaltinis: RAS, Naujasis mokslininkas
