Кредит за изображение: НАСА
Възможно е скоростта на въртене на пулсари да е ограничена от гравитационното излъчване според новите данни, събрани от рентгенологичния изследовател на Роси на НАСА - явление, предвидено от Алберт Айнщайн. Учените смятат, че когато пулсарът се ускорява, той се изравнява и изкривяванията във формата му предизвикват да излъчва гравитационни вълни, които го спират да се върти толкова бързо, че се разминава.
Гравитационното излъчване, пулсации в тъканта на космоса, предвидено от Алберт Айнщайн, може да служи като космически принудител на движението, предпазвайки безразсъдните пулсари да се въртят твърде бързо и да се разпадат, според доклад, публикуван в изданието на Nature от 3 юли.
Пулсарите, най-бързо въртящите се звезди във Вселената, са основните останки от избухнали звезди, съдържащи масата на нашето Слънце, пресовано в сфера с размери около 10 мили. Някои пулсари набират скорост, като изтеглят газ от съседна звезда, достигайки скорост на въртене от почти една оборота на милисекунда, или почти 20 процента светлинна скорост. Тези „милисекундни“ пулсари биха се разлетели, ако спечелят много повече скорост.
Използвайки рентгеновия хронометър Роси на НАСА, учените откриха ограничение за това колко бързо пулсар върти и предполагат, че причината е гравитационното излъчване: Колкото по-бързо се върти пулсар, толкова по-гравитационно лъчение може да освободи, тъй като неговата изящна сферична форма става леко деформиран. Това може да ограничи въртенето на пулсара и да го спаси от заличаване.
„Природата е определила ограничение на скоростта за пулсарни завъртания“, казва проф. Диепто Чакрабарти от Масачузетския технологичен институт, водещ автор на статията в списанието. „Точно като колите, които ускоряват по магистрала, най-бързо въртящите се пулсари могат технически да изминат два пъти по-бързо, но нещо ги спира, преди да се разпаднат. Възможно е гравитационното лъчение да не позволява пулсарите да се унищожат. "
Съавтори на Чакрабарти са доц. Едуард Морган, Майкъл Муно и Дънкан Галоуей от MIT; Rudy Wijnands, University of St. Andrews, Шотландия; Мичиел ван дер Клис, Университет в Амстердам; и Craig Markwardt, Център за космически полети на NASA Goddard. Wijnands води и второ писмо за природата, допълващо това откритие.
Гравитационните вълни, аналогични на вълните над океана, са пулсации в четириизмерно космическо време. Тези екзотични вълни, предсказани от теорията на относителността на Айнщайн, се произвеждат от масивни предмети в движение и все още не са директно открити.
Създаден в звездна експлозия, пулсар се ражда въртящ се, може би 30 пъти в секунда и се забавя през милиони години. Но ако плътният пулсар със своя силен гравитационен потенциал е в двоична система, той може да изтегли материал от своята другарска звезда. Този приток може да завърти пулсара до милисекундния диапазон, въртейки се стотици пъти в секунда.
В някои пулсари натрупващият се материал на повърхността от време на време се изразходва при масивна термоядрена експлозия, излъчваща изблик на рентгенова светлина, продължила само няколко секунди. В тази ярост се крие кратка възможност за измерване на въртенето на иначе слабите пулсари. Учените съобщават в Nature, че вид трептене, открит в тези рентгенови изблици, наречен „пулсови колебания“, служи като пряка мярка за скоростта на въртене на пулсара. Изучавайки трептящите колебания от 11 пулсара, те не откриха нито едно въртене по-бързо от 619 пъти в секунда.
Изследователят на Rossi е в състояние да открива въртене на пулсари с скорост 4000 пъти в секунда. Предвижда се разпадането на пулсара да става с 1000 до 3000 оборота в секунда. И въпреки това учените не са намерили нито един толкова бърз. > От статистически анализ на 11 пулсара те стигнаха до извода, че максималната скорост, наблюдавана в природата, трябва да бъде под 760 оборота в секунда.
Това наблюдение подкрепя теорията за механизма за обратна връзка, включващ гравитационното излъчване, ограничаваща пулсарните скорости, предложена от проф. Ларс Билдстен от Калифорнийския университет в Санта Барбара. Тъй като пулсарът набира скорост чрез натрупване, всяко леко изкривяване в плътната, половин мили дебела кора на кристала на звездата ще позволи на пулсара да излъчва гравитационни вълни. (Предвидете въртяща се, продълговата топка за ръгби във вода, която би довела до повече пулсации, отколкото въртене, сферичен баскетбол.) В крайна сметка се постига равновесна скорост на въртене, когато ъгловото движение, хвърлено от излъчване на гравитационно излъчване, съответства на ъгловия импулс, добавен към пулсара от нейната спътникова звезда.
Билдстен каза, че натрупването на милисекундни пулсари в крайна сметка може да бъде изучено по-подробно по изцяло нов начин чрез прякото откриване на гравитационното им излъчване. LIGO, Лазерната интерферометрова обсерватория за гравитационни вълни, която вече работи в Ханфорд, Вашингтон и в Ливингстън, Луизиана, в крайна сметка ще бъде настроена до честотата, при която се очаква милисекундни пулсари да излъчват гравитационни вълни.
„Вълните са фини, променят пространственото време и разстоянието между обектите, отдалечени от Земята и Луната с много по-малко от ширината на атом“, казва проф. Бари Бариш от Калифорнийския технологичен институт, директор на LIGO. „Като такова гравитационното излъчване все още не е открито директно. Надяваме се това да се промени скоро. "
Оригинален източник: NASA News Release
