Tədqiqatçılar kainatdakı ən fəlakətli birləşmə hadisələrini baş verməmişdən əvvəl aşkar etmək üçün yeni üsul tapıblar.
Neytron ulduzları, bir-birinə və ya qara dəliyə doğru spiralləşən nəhəng ölü ulduzların son dərəcə sıx nüvələri, neytron ulduzları əhatə edən ağır yüklü hissəciklərin okeanlarında gelgit dalğalarını qaldıra bilər. Tədqiqatçılar kəşf etdilər ki, bu gelgit dalğaları elektromaqnit şüalanmasının müntəzəm partlayışları ilə özünü göstərir ki, bu da yaxınlaşan birləşmələr üçün erkən xəbərdarlıq sistemi kimi xidmət edə bilər.
Neytron ulduzları, yəqin ki, kainatın ən ekstremal obyektləridir. Bəli, qara dəliklər daha ekzotik ola bilər, lakin onlar nisbətən sadədirlər – sadəcə olaraq çoxlu cazibə qüvvəsinə malikdirlər. Bunun əksinə olaraq, neytron ulduzları mahiyyətcə nəhəng atom nüvələridir və bu, qara dəliklərdə olmayan maraqlı və mürəkkəb fizikanı əhatə edir.
Tipik bir neytron ulduzunun diametri cəmi bir neçə kilometrdir, lakin çəkisi Günəşin kütləsindən bir neçə dəfə çox ola bilər. Onlar demək olar ki, tamamilə neytronlardan ibarətdir (buna görə də adıdır), lakin sərbəst elektronların, protonların və ağır nüvələrin ionlarının populyasiyalarını ehtiva edir. Onlar fövqəlnovalardan - ölən kütləvi ulduzların partlayışlarından doğulublar və bəziləri bütün kainatdakı ən güclü maqnit sahələrini ehtiva edə bilər.
Neytron ulduzlarının daxili hissəsi ən sirlidir, çünki təzyiq və sıxlıq o qədər böyükdür ki, onlar indiki fizika biliklərimizdən kənardadırlar. Bəzi modellər nüvələrin sadəcə olaraq vahid neytron axını olduğunu, digərləri isə neytronların özlərinin kvarklarına parçalandığını irəli sürürlər. Daxili nüvənin arxasında yavaş-yavaş daha mürəkkəb naxışlara, məsələn, nüvə pastası kimi tanınan bloklar və saplar kimi sərt, hamar neytron kütləsi var.
Neytron ulduzunun xarici qabığının səthə yaxınlaşdıqca yerini kristal qəfəsə verən həddindən artıq maye elektronlardan və neytronlardan ibarət olduğuna inanılır. Nəhayət, okean var - 10-100 m dərinlikdə maye elektronlar, neytronlar və ionlar təbəqəsi.
Bu şərtlərdə maddənin son dərəcə ekzotik təbiəti - həddindən artıq maye neytronlar adətən sadəcə baş vermir - neytron ulduzlarını ekstremal fizikanı öyrənmək üçün əsas namizədlər edir. Bu fikir iki birləşən neytron ulduzunun elektromaqnit emissiyası ilə birlikdə aşkar edilən qravitasiya dalğası siqnalı olan GW 170817-nin kəşfindən sonra təkmilləşdi. Multi-messenger astronomiyası adlandırılan birgə aşkarlama fiziklərə neytron ulduzlarının nüvələrini əvvəllər heç olmadığı kimi tədqiq etməyə imkan verir.
Lakin qravitasiya dalğaları ilk dəfə 2017-ci ildə aşkar edildiyi üçün biz heç bir başqa neytron ulduzlarının birləşmə hadisəsini görmədik, bu, məyusedicidir, çünki neytron ulduzları yüksək enerji fizikasını sınaqdan keçirmək üçün təbiətin ən yaxşı laboratoriyalarından biridir.
Ancaq indi neytron ulduzlarının ekzotik davranışını müşahidə etmək üçün yeni bir üsul daha çox gözləməli olmayacağımızı ifadə edə bilər. May ayında arXiv preprints verilənlər bazasında dərc edilmiş yeni məqalə sərbəst elektron və neytronlardan əlavə, karbon, oksigen və dəmiri də ehtiva edə bilən neytron ulduzlarının okeanlarına yönəlib. Okeanlar neytron ulduzun bütün dərinliyi ilə müqayisədə nisbətən dayaz olsalar da, onlar xarici təbəqədir (inanılmaz dərəcədə nazik "atmosfer"i nəzərə almasaq) və neytron ulduzun xarici kainata ən asanlıqla cavab verən hissəsidir.
Xüsusilə, tədqiqatçılar tapdılar ki, bu dayaz okeanlar Yerdəki okeanlar kimi gelgitləri dəstəkləyə bilər. Ancaq bir neytron ulduzunun dalğasını yüksəltmək bütün bu həddindən artıq cazibə qüvvəsini aradan qaldırmaq üçün daha çox cazibə qüvvəsi tələb edir. Neytron ulduzlarındakı gelgitlər yalnız neytron ulduzu başqa bir neytron ulduzu və ya qara dəlik kimi kütləvi, sıx bir obyektə kifayət qədər yaxın olduqda görünür.
Xoşbəxtlikdən, belə ikili sistemlər nisbətən geniş yayılmışdır, çünki ulduzlar adətən bir neçə sistemdə əmələ gəlir və sonra öz həyat dövrlərindən keçir və nəticədə qara dəliklərin və neytron ulduzlarının birləşmələrini geridə qoyur.
Bir neytron ulduzu başqa bir neytron ulduzu və ya qara dəliklə birləşməyə başlayanda, cisimlər bir neçə il ərzində yavaş-yavaş spiral fırlanır. Qravitasiya dalğaları fırlandıqca sistemdən enerji alaraq cütlüyü yaxınlaşdırır. Axı, son anlarda birləşmə bir neçə saniyə ərzində tamamlanır.
Lakin bu baş verməmişdən əvvəl orbitdə olan peyk neytron ulduzunda bir sıra rezonans dalğaları yarada bilər. Bu gelgitlər 100 meqahers tezliyini saxlaya bilir və 10^29 joule qədər enerji daşıya bilir. Bu rəqəmin nə qədər böyük olduğuna dair bir fikir vermək üçün bütün insan övladı hər il yalnız 10^20 joule istifadə edir. Tək bir neytron ulduzunun rezonans dalğası Günəşin 10 min il ərzində verdiyi bütün radiasiyadan daha çox enerjiyə malikdir.
Okean dalğalarından fərqli olaraq, bu gelgitlər plazma okeanından ibarətdir. Həddindən artıq elektrik yükləri o deməkdir ki, gelgitlər bizə rentgen və qamma şüaları kimi görünə bilən güclü elektromaqnit şüalanmaları buraxa bilər.
Tədqiqatçılar apardıqları hesablamalara əsasən Fermi Kosmik Qamma-şüaları Teleskopu və Nüvə Spektroskopik Teleskop Massivi (NuSTAR) kimi kosmik rəsədxanaların hər il bir neçə neytron ulduzunu aşkarlaya biləcəyini və bu siqnalların finaldan bir neçə il əvvəl görünəcəyini təxmin etdilər. birləşmə.
Bu xəbərdarlıqla astronomlar teleskoplarını və rəsədxanalarını birləşmə anını tutmağa və daha da qiymətli elektromaqnit və qravitasiya dalğası məlumatlarını araşdırmağa hazır ola bilərlər.
Siz Ukraynaya rus işğalçılarına qarşı mübarizədə kömək edə bilərsiniz. Bunun ən yaxşı yolu Ukrayna Silahlı Qüvvələrinə pul köçürməkdir Savelife və ya rəsmi səhifə vasitəsilə NBU.
Səhifələrimizə abunə olun Twitter və Facebook.
Həmçinin oxuyun: