Nova simulacija neutronskih zvijezda sugerira da one možda neće biti tako glatke kako se predviđalo. Ova fluktuacija može stvoriti gravitacijske valove, šireći se u kosmos, i mogla bi se detektirati ovdje na Zemlji ...
Neutronske zvijezde ostaci su masivnih zvijezda nakon što su eksplodirale kao supernove. Gusta jezgra ostaje iza, vrti se brzo i sastoji se od samo neutrona. Imaju ogromna gravitacijska polja i mislili su da imaju masu kao i naše Sunce, ali promjera svega 20 kilometara. Kako čuvaju ugaoni zamah svog masivnog prethodnika sunca, jer su toliko mali, očekuje se da se okreću stotine puta u sekundi.
Ali kako mogu otkriti ove neobične predmete? Pa, za jednoga, oni ih mogu vidjeti kao visoko zračeće pulsere (ili, možda, „magnetare“), koji trepereće zrake prolaze pored Zemlje dok se vrte poput svjetionika, zrake visokoenergetskih fotona emitiranih s polova neutronske zvijezde. Ali što je s učinkom koji imaju na prostor-vrijeme? Mogu li ova masivna tijela stvoriti gravitacijske valove? (Napomena: gravitacijski val potpuno je različito stvorenje od atmosferskog "gravitacijskog vala".)
Da biste zamislili prizor: Zamislite kako savršeno bacate kuglu kako vrtite u bazenu. Ako je lopta savršeno nepomična (ne bobi se gore i dolje i ne lebdi), samo se vrti na svojoj osi, neće se vidjeti valove u bazenu. Prema tome, bilo koji instrument koji mjeri valove u bazenu neće otkriti prisutnost okretne kugle. Sada u bazenu vrtite predmet koji nije sferičan (poput ragbi lopte ili američkog nogometa). Kako se ovaj objekt vrti, nepravilnosti na površini (tj. Zašiljeni krajevi) stvarat će val na svakom obrtaju nepravilnog predmeta. Instrument s valovima otkrit će prisutnost lopte u bazenu.
Ovo je pitanje s kojim se znanstvenici trude otkriti gravitacijske valove neutronskih zvijezda. Ako su to glatki predmeti (možda sferni ili blago spljošteni zbog zavrtanja), oni ne mogu stvarati valove u prostor-vremenu i stoga ih nije moguće otkriti. Ako su, s druge strane, okretna tijela nepravilnog oblika, s nehomogenostima (grudicama ili "planinama") na površini, mogu se stvoriti gravitacijski valovi. Kvrga će progutati fluktuaciju u prostoru-vremenu pri svakoj rotaciji. To je u redu, ali jesu li neutronske zvijezde kvrgave?
Pa, izgleda nisu baš dobra. Detektori "ripplea" prostora i vremena postavljeni za promatranje gravitacijskih valova do sada nisu otkrili nijedan znak ovih brzo vrtljivih neutronskih zvijezda. To bi moglo značiti ili da tehnologija koju koristimo nije dovoljno osjetljiva za otkrivanje gravitacijskih valova ili da su neutronske zvijezde prirodno glatke i da ne mogu stvoriti gravitacijske valove u prvom redu.
Matthias Vigelius i Andrew Melatos, istraživači sa Sveučilišta u Melbourneu u Australiji, misle da imaju novu nadu da će se neke vrste neutronskih zvijezda otkriti kao da su prirodno kvrgave. Koristeći novu tehniku računalnog modeliranja, par vjeruje da će čak i mala varijacija površine neutronske zvijezde stvoriti gravitacijske detekcije koje je moguće detektirati. Ali kako nastaju ove kvržice? Zvijezde se često razvijaju kao dio binarnog sustava (tj. Dvije zvijezde koje kruže oko zajedničkog težišta). Ako jedna umre kao supernova, a iza sebe ostavi neutronska zvijezda, intenzivno gravitacijsko polje oduzeće suputničku zvijezdu svojih plinova. Kako se plin usmjerio u neutronsku zvijezdu, intenzivno magnetsko polje pružit će strukturalnu potporu dolaznom plinu, stvarajući mješavinu pregrijane plazme elektrona-protona koja sjedi na površini neutronske zvijezde. Kvržice formirane na magnetskim polovima neutronske zvijezde bit će dugovječna osobina, vrteći se oko zvijezde svaki put kada se ona okreće. Vigelius i Melatos smatraju da detektori poput Laser Interferometer Gravitacijsko-valnog opservatorija (LIGO) mogu otkriti ovaj karakteristični potpis nepravilno oblikovane neutronske zvijezde .... na vrijeme.
Do sada, ove "kvrgave" neutronske zvijezde nisu otkrivene, ali kroz kontinuirano promatranje (vrijeme izlaganja), nada se da će zemaljske gravitacijske opservatorije eventualno primiti signal.
Izvor: RAS, Novi znanstvenik
