Kuvan luotto: NASA
On mahdollista, että NASA: n Rossi-röntgen-ajoituksen tutkijan keräämien uusien tietojen mukaan pulsaattorien spin-nopeutta rajoittaa gravitaatiosäteily - Albert Einsteinin ennustama ilmiö. Tutkijat uskovat, että kun pulsaari kiihtyy, se tasoittuu ja muodon vääristymät aiheuttavat sen lähettävän painovoima-aaltoja, jotka estävät sitä pyörimästä niin nopeasti, että se lentää erilleen.
Luonnon 3. heinäkuuta ilmestyneen raportin mukaan gravitaatiosäteily, joka aallon kankaassa väreilee Albert Einsteinin ennusteella, voi toimia kosmisen liikenteen lainvalvojana, suojaten holtittomia pulsareja pyörimältä liian nopeasti ja puhaltamasta toisistaan.
Pulsarit, maailmankaikkeuden nopeimmin pyörivät tähdet, ovat räjähtäneiden tähteiden ydinjäännöksiä, jotka sisältävät aurinkomme massan puristettuna palloon noin 10 mailin poikki. Jotkut pulsaattorit saavuttavat nopeuden vetämällä kaasua viereisestä tähdestä ja saavuttavat spin-nopeudet melkein yhden kierroksen millisekunnissa tai melkein 20 prosentin valonopeuden. Nämä ”millisekunnin” pulsaattorit lentäisivät toisistaan, jos ne saavuttaisivat paljon enemmän nopeutta.
NASA: n Rossi-röntgensäteen ajoitustutkimusta käyttämällä tutkijat ovat löytäneet rajan sille, kuinka nopeasti pulsaari pyörii ja spekuloi, että syy on gravitaatiosäteily: Mitä nopeammin pulsar pyörii, sitä enemmän gravitaatiosäteilyä se voi vapauttaa, koska sen hieno pallomainen muoto muuttuu hieman epämuodostunut. Tämä voi hillitä pulsarin kiertoa ja säästää sitä hävittämiseltä.
"Luonto on asettanut nopeusrajoituksen pulsarin pyörityksille", sanoi professori Deepto Chakrabarty Massachusetts Institute of Technologystä, lehden artikkelin pääkirjailija. ”Aivan kuten moottoritiellä nopeuttavat autot, nopeimmin pyörivät pulsarit voisivat mennä teknisesti kaksi kertaa nopeammin, mutta jotain pysäyttää heidät ennen niiden hajoamista. Se voi olla gravitaatiosäteily, joka estää pulsaareja tuhoamasta itseään. ”
Chakrabartyn yhteiskirjailijat ovat Drs. Edward Morgan, Michael Muno ja Duncan Galloway, MIT; Rudy Wijnands, St. Andrewsin yliopisto, Skotlanti; Michiel van der Klis, Amsterdamin yliopisto; ja Craig Markwardt, NASA: n Goddard-avaruuslentokeskus. Wijnands johtaa myös toisen Nature-kirjeen, joka täydentää tätä havaintoa.
Gravitaatioaallot, jotka ovat analogisia valtameren aaltojen kanssa, ovat aallot nelidimensioisessa avaruusajassa. Nämä eksoottiset aallot, jotka Einsteinin suhteellisuusteoria ennustaa, tuottavat liikkeessä olevien massiivisten esineiden avulla, eikä niitä ole vielä havaittu suoraan.
Tähtien räjähdyksessä luotu pulsar syntyy pyörivässä, ehkä 30 kertaa sekunnissa, ja hidastuu miljoonien vuosien aikana. Silti, jos tiheä pulsaari, jolla on voimakas painovoimapotentiaali, on binaarisessa järjestelmässä, se voi vetää materiaalia seuratähtiään. Tämä virtaus voi pyörittää pulsaaria millisekunnin alueelle pyörittäen satoja kertoja sekunnissa.
Joissakin pulsaatioissa pinnalle kertyvä materiaali kuluu satunnaisesti massiivisessa lämpöydinräjähdyksessä, joka emittoi röntgensäteilypurskeen, joka kestää vain muutaman sekunnin. Tässä raivoudessa on lyhyt tilaisuus mitata muuten heikkojen pulsareiden pyörähdys. Tutkijat kertovat Nature-julkaisussa, että näissä röntgenpurskeissa havaittua välkkymisen tyyppiä, nimeltään “purskevärähtelyt”, toimii suorana pulssin spin-nopeuden mitattuna. Tutkiessaan purskevärähtelyjä 11 pulsaarista, he eivät löytäneet yhtään pyörivää nopeammin kuin 619 kertaa sekunnissa.
Rossi Explorer pystyy havaitsemaan pulsarit, jotka pyörivät jopa 4000 kertaa sekunnissa. Pulsar-hajoamisen ennustetaan tapahtuvan 1 000 - 3 000 kierrosta sekunnissa. Silti tutkijat eivät ole löytäneet yhtään niin nopeasti. > 11 pulssorin tilastollisen analyysin perusteella he päättelivät, että luonnossa havaitun enimmäisnopeuden on oltava alle 760 kierrosta sekunnissa.
Tämä havainto tukee teoriaa palautemekanismista, joka sisältää gravitaatiosäteilyä rajoittavien pulssinopeuksia ja jonka on ehdottanut prof. Lars Bildsten Kalifornian yliopistosta, Santa Barbara. Kun pulsaari kiihdyttää nopeutta lisääntymisen kautta, tähteen tiheän, puolimailin mailin paksuisessa kiteisen metallin kuoren pienissä vääristymisissä pulssi voi säteillä painovoima-aaltoja. (Kuvittele kehrävä, pitkänomainen rugbypallo vedessä, joka aiheuttaisi enemmän ryppyjä kuin kehruu, pallomainen koripallo.) Tasapainon pyörimisnopeus saavutetaan lopulta silloin, kun gravitaatiosäteilyn aiheuttama kulmaliike vastaa kulmamomenttia, jonka pulssari lisää sen seuratähti.
Bildsten kertoi, että millisekunnin pulsareiden lisääntymistä voitaisiin lopulta tutkia yksityiskohtaisemmin täysin uudella tavalla havaitsemalla niiden gravitaatiosäteily suoraan. LIGO, Laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatorio, joka toimii nyt Hanfordissa, Washingtonissa ja Livingstonissa, Louisianassa, lopulta voidaan virittää taajuudelle, jolla millisekunnin pulssarien odotetaan lähettävän painovoima-aaltoja.
"Aallot ovat hienovaraisia, muuttaen avaruusaikaa ja esineiden välistä etäisyyttä niin kaukana maasta kuin Kuusta paljon vähemmän kuin atomin leveys", kertoi professori Barry Barish Kalifornian teknillisestä instituutista, LIGO-johtaja. ”Sellaisenaan gravitaatiosäteilyä ei ole vielä havaittu suoraan. Toivomme muuttuvan pian. ”
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
