4밀리초마다 죽은 별은 우리 행성을 향해 강력한 방사선 빔을 방출합니다. 걱정하지 마십시오. 지구에서는 모든 것이 잘 될 것입니다. 곤경에 처한 것은 죽은 별의 작은 동반자입니다.
새로운 연구에서 과학자들은 이 불운한 쌍성계를 설명합니다. 이것은 블랙 위도우 펄서로 알려진 희귀한 종류의 천체입니다. 이 유형의 시스템에서 이름을 따온 식인 거미처럼, 쌍의 더 큰 구성원은 작은 동료를 삼키고 파괴하려는 의도로 나타납니다(암컷 거미는 종종 수컷보다 큽니다). 그러나 빠른 흡수는 오랜 기다림이며 큰 별은 파트너를 훨씬 더 천천히 죽이는 것 같습니다. 수백 년 또는 수천 년에 걸쳐 더 큰 별은 더 작은 별 주위의 물질을 빨아들였고 동시에 더 많은 물질을 우주로 방출하는 스트로빙 에너지 빔을 더 작은 별에 쏟아부었습니다.
연구의 주저자인 네덜란드 전파천문연구소(ASTRON)의 박사후 연구원인 Emma van der Wateren은 언젠가 더 큰 별이 더 작은 별을 완전히 흡수할 수 있을 것이라고 라이브 사이언스에 말했습니다. 그러나 그 전에 과학자들은 이 이상한 시스템이 작동하기를 희망합니다. 이 연구의 저자는 이 펄사가 더 큰 별의 놀랍도록 안정적인 펄스를 모니터링하여 갑작스러운 이상 현상을 관찰함으로써 중력파로 알려진 시공간의 드문 잔물결을 감지하는 데 도움이 되기를 희망합니다.
과학자들은 0610년 전파 망원경으로 주기적인 맥동을 관찰하면서 지구에서 약 2100광년 떨어진 항성계 J10-000을 발견했습니다. 연구원들은 이 시스템을 매우 빠르게 회전하는 작고 조밀하며 붕괴하는 별의 일종인 펄서에 연결했습니다.
이 죽은 별은 강하게 자화되어 회전할 때 극에서 전자기 복사 광선을 방출합니다. 이 광선 중 하나가 지구를 향하면 효과는 등대와 유사합니다. 광선이 우리를 통과할 때 빛이 깜박입니다. 빛이 10밀리초 이하로 깜박이면(예: J0610-2100, 3,8밀리초마다 깜박임) 별은 밀리초 펄서라고 하는 훨씬 더 희귀한 범주에 속합니다.
많은 밀리초 펄서는 펄서가 천천히 삼키는 태양과 같은 동반 별과 궤도를 공유합니다. 펄서가 동반성에서 방출된 물질의 회전하는 원반을 흡수하면 은하 전체에서 감지할 수 있는 X선으로 빛납니다.
그리고 때때로 펄서는 동반자로부터 정당한 것보다 더 많은 것을 취할 수 있습니다. 펄서의 동반 별의 질량이 지구 태양의 분의 보다 작은 경우, 그러한 별 시스템을 "블랙 위도우" 펄서라고 합니다.
J0610-2100은 세 번째로 발견된 블랙 위도우 펄서이며 가장 배고픈 것 중 하나인 것으로 보입니다. 연구에 따르면 펄서의 동반성은 태양 질량의 0,02에 불과하며 16시간 정도마다 펄서를 공전합니다. 과학자들은 이 식인성계에서 16년 동안의 전파 망원경 데이터를 분석했습니다. 이 시스템은 블랙 위도우 펄서와 매우 흡사하지만 몇 가지 독특한 기능이 없다는 사실에 팀은 놀랐습니다. 예를 들어, 별 시스템은 다른 블랙 위도우 펄서에서 거의 보편적인 현상인 전파 조광(radio dimming)으로 알려진 현상을 한 번도 나타내지 않았습니다. 년 동안 항성계는 시간의 편차를 전혀 나타내지 않았습니다. 천문학자들의 예측과 비교하여 펄서 펄스의 타이밍에 갑작스러운 미세한 차이가 나타났습니다.
Van der Vateren에 따르면 이 두 가지 공통 현상이 없는 것은 설명하기 어렵습니다. 아마도 이 펄서의 시선이 이동되어 전파 일식은 지상 망원경으로 볼 수 없거나 펄서의 동반성은 이러한 특징을 나타내는 알려진 다른 펄서만큼 많이 방출하지 않을 것입니다. 그러나 어쨌든 이 블랙 위도우 시스템은 믿을 수 없을 정도로 안정적이고 예측 가능하기 때문에 중력파를 감지하는 데 이상적인 후보라고 연구원들은 말합니다.
이 파동(알버트 아인슈타인이 처음 예측)은 우주에서 가장 강력한 물체가 상호 작용할 때 발생합니다(예: 블랙홀 또는 중성자별이 충돌할 때). 파도는 시간과 공간을 빛의 속도로 진동하여 경로에서 우주의 구조를 왜곡합니다.
천문학자들이 중력파를 감지하기를 희망하는 한 가지 방법은 펄서 동기화 어레이라고 불리는 시스템을 사용하여 수십 밀리초 펄서를 동시에 모니터링하는 것입니다. 거의 동시에 배열의 모든 펄서가 갑자기 일시적인 불규칙성을 경험했다면 중력파와 같은 거대한 무언가가 지구로 가는 도중 펄스를 방해했음을 나타낼 수 있습니다. 이것이 이와 같이 매우 예측 가능한 블랙 위도우 펄서의 발견을 매우 중요하게 만드는 이유입니다.
블랙 위도우 펄서는 일반적으로 전파 일식과 일시적인 이상으로 인해 너무 변덕스러워 중력파 탐지에 좋은 후보가 아닙니다. 그러나 J0610-2100은 예외일 수 있으며 그 존재 자체가 다른 관련 예외가 있을 수 있음을 시사합니다.
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