Kreditna slika: ESA
Ubrzo nakon Velikog praska, vjerovalo se da je sva materija u Svemiru raspala na svoje najmanje sastojke. Koristeći svemirski teleskop XMM-Newton, tim astronoma pokušava izračunati „kompaktnost“ nekoliko neutronskih zvijezda - kako bi utvrdili prelaze li oni van gustoće normalne materije.
U djeliću sekunde nakon Velikog praska, sva iskonska juha materije u svemiru bila je 'razbijena' u njene najosnovnije sastavnice. Smatralo se da je zauvijek nestao. Međutim, znanstvenici čvrsto sumnjaju da se egzotična juha od otopljene tvari još uvijek može naći u današnjem Svemiru, u jezgri nekih vrlo gustih predmeta zvanih neutronske zvijezde.
S ESA-inim svemirskim teleskopom XMM-Newton, sada su bliže ispitivanju ove ideje. XMM-Newton je po prvi put uspio izmjeriti utjecaj gravitacijskog polja neutronske zvijezde na svjetlost koju emitira. Ovo mjerenje pruža mnogo bolji uvid u te predmete.
Neutronske zvijezde su među najgušćim objektima u Svemiru. Oni spakuju masu sunca unutar sfere širine 10 kilometara. Komad neutronske zvijezde veličine kocke šećera težak je više od milijardu tona. Neutronske zvijezde ostaci su eksplodirajućih zvijezda do osam puta masivnije od našeg Sunca. Završe svoj život u eksploziji supernove, a zatim se sruše pod vlastitom gravitacijom. Stoga njihova unutrašnjost može sadržavati vrlo egzotičan oblik materije.
Znanstvenici vjeruju da su u neutronskoj zvijezdi gustoća i temperature slične onima koje postoje u djeliću sekunde nakon Velikog praska. Pretpostavljaju da kad se tvar čvrsto nabije u obliku neutronske zvijezde, ona prolazi kroz važne promjene. Protoni, elektroni i neutroni? komponente atoma - spajaju se zajedno. Moguće je da se čak i građevni blokovi protona i neutrona, takozvani kvarkovi, sruše zajedno, što stvara neku vrstu egzotične plazme "otopljene" materije.
Kako saznati? Znanstvenici su proveli desetljeća pokušavajući identificirati prirodu materije u neutronskim zvijezdama. Da bi to učinili, oni moraju znati neke važne parametre vrlo precizno: ako znate masu i polumjer zvijezde, ili odnos između njih, možete dobiti njezinu kompaktnost. No, do sada nijedan instrument nije dovoljno napredan za obavljanje potrebnih mjerenja. Zahvaljujući ESA-inom opservatoriju XMM-Newton, astronomi su prvi put uspjeli izmjeriti omjer mase i radijusa neutronske zvijezde i dobiti prve tragove u njegovom sastavu. Oni sugeriraju da neutronska zvijezda sadrži normalnu, neezotičnu tvar, iako one nisu konačne. Autori kažu da je ovo prvi ključni korak? i nastavit će s potragom.
Način na koji su dobili ovo mjerenje prvo je astronomsko promatranje i smatra se velikim postignućem. Metoda se sastoji od utvrđivanja kompaktnosti neutronske zvijezde na neizravan način. Gravitacijsko povlačenje neutronske zvijezde je ogromno - tisuće milijuna puta jače od Zemlje. Zbog toga čestice svjetlosti koje emitira neutronska zvijezda gube energiju. Taj se gubitak energije naziva gravitacijskim „crvenim pomakom“. Mjerenje ovog crvenog pomaka XMM-Newtonom pokazalo je snagu gravitacijskog povlačenja i otkrilo zvijezdu kompaktnost.
"Ovo je vrlo precizno mjerenje koje ne bismo mogli izvršiti bez visoke osjetljivosti XMM-Newtona i njegove sposobnosti razlikovanja detalja", kaže Fred Jansen, ESA-in XMM-Newton Project Scientist.
Prema glavnom autoru otkrića, Jean Cottamu iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, „pokušaji mjerenja gravitacijskog crvenog pomaka napravljeni su odmah nakon što je Einstein objavio Opću teoriju relativnosti, ali nitko nikada nije uspio izmjeriti efekt u neutronskoj zvijezdi, gdje je trebala biti ogromna. To je sada potvrđeno. "
Izvorni izvor: ESA News Release
