Credit de imagine: NASA
Este posibil ca viteza de centrifugare a pulsarelor să fie limitată de radiațiile gravitaționale, conform noilor date culese de Explorer-ul de radiografie Rossi al NASA de la NASA - un fenomen prevăzut de Albert Einstein. Oamenii de știință cred că, pe măsură ce un pulsar se accelerează, acesta se abate, iar distorsiunile în forma sa îl determină să emane valuri de gravitație, care îl împiedică să se rotească atât de repede încât zboară.
Radiația gravitațională, ondularea în țesutul spațiului prevăzut de Albert Einstein, poate servi ca un agent de control al traficului cosmic, protejând pulsarsul nechibzuit de a se învârti prea repede și de a arunca în aer, potrivit unui raport publicat în numărul 3 din iulie al Naturii.
Pulsars, cele mai rapide stele învârtite din Univers, sunt rămășițele de bază ale stelelor explozate, care conțin masa Soarelui nostru comprimată într-o sferă de aproximativ 10 mile. Unii pulsars câștigă viteză prin tragerea gazului de la o stea vecină, atingând viteze de rotire de aproape o revoluție pe milisecundă, sau aproape 20% din viteza luminii. Aceste pulsars „milisecunde” ar zbura dacă ar câștiga mult mai multă viteză.
Folosind exploratorul de radiografie Rossi de la NASA, oamenii de știință au descoperit o limită la cât de repede se învârte un pulsar și speculează că cauza este radiația gravitațională: Cu cât rotirea pulsarilor este mai rapidă, cu atât radiația gravitațională ar putea elibera, deoarece forma sa sferică rafinată devine ușor deformat. Acest lucru poate împiedica rotirea pulsarului și îl poate salva de eliminare.
„Natura a stabilit o limită de viteză pentru rotiri pulsare”, a spus prof. Deepto Chakrabarty, din Massachusetts Institute of Technology, autor principal în articolul jurnalului. „La fel ca mașinile care circulă cu viteză pe o autostradă, pulsarii care se învârtesc cel mai rapid ar putea merge tehnic de două ori mai repede, dar ceva le oprește înainte să se despartă. Poate fi o radiație gravitațională care împiedică pulsarii să se distrugă. ”
Coautorii lui Chakrabarty sunt Drs. Edward Morgan, Michael Muno și Duncan Galloway din MIT; Rudy Wijnands, Universitatea St. Andrews, Scoția; Michiel van der Klis, Universitatea din Amsterdam; și Craig Markwardt, Centrul de zbor spațial Goddard al NASA. Wijnands conduce, de asemenea, oa doua scrisoare Nature care completează această constatare.
Undele gravitaționale, analoge valurilor de pe un ocean, sunt ondulări într-un spațiu în patru dimensiuni. Aceste unde exotice, prezise de teoria relativității a lui Einstein, sunt produse de obiecte masive în mișcare și nu au fost încă detectate direct.
Creat într-o explozie de stele, un pulsar se naște învârtindu-se, poate de 30 de ori pe secundă și încetinește de-a lungul a milioane de ani. Cu toate acestea, dacă pulsarul dens, cu potențialul său gravitațional puternic, se află într-un sistem binar, poate trage material din steaua sa de companie. Acest influx poate roti pulsarul în intervalul milisecundelor, rotind de sute de ori pe secundă.
În unele pulsars, materialul acumulat pe suprafață este consumat ocazional într-o explozie termonucleară masivă, emitând o explozie de lumină cu raze X care durează doar câteva secunde. În această furie se găsește o scurtă oportunitate de a măsura învârtirea pulsarelor slabe. Oamenii de știință raportează în Nature că un tip de pâlpâire găsit în aceste izbucniri cu raze X, numite „oscilații de rupere”, servește ca o măsură directă a vitezei de rotire a pulsarului. Studiind oscilațiile de explozie de la 11 pulsars, ei nu au găsit niciuna să se învârte mai repede de 619 ori pe secundă.
Exploratorul Rossi este capabil să detecteze pulsars care se învârt cât mai repede de 4.000 de ori pe secundă. Se prevede că spargerea pulsului va avea loc între 1.000 și 3.000 de revoluții pe secundă. Cu toate acestea, oamenii de știință nu au găsit nimic atât de rapid. > Din analiza statistică a 11 pulsars, au ajuns la concluzia că viteza maximă văzută în natură trebuie să fie sub 760 de rotații pe secundă.
Această observație susține teoria unui mecanism de feedback care implică radiațiile gravitaționale care limitează viteza pulsarilor, propusă de prof. Lars Bildsten de la Universitatea din California, Santa Barbara. Pe măsură ce pulsarul crește viteza prin acreție, orice distorsiune ușoară în crusta densă de o jumătate de milă de metal cristalină va permite pulsarului să radiaze unde gravitaționale. (Imaginează o minge de rugby rotundă, în apă, care ar provoca mai multe ondulări decât un baschet în formă de rotire, sferică.) În cele din urmă, se atinge o rată de rotație în echilibru, în cazul în care mișcarea unghiulară vărsată prin emiterea de radiații gravitaționale se potrivește momentului unghiular adăugat la pulsar de steaua sa însoțitoare.
Bildsten a spus că accentuarea pulsars milisecunde ar putea fi în cele din urmă studiată mai detaliat într-un mod cu totul nou, prin detectarea directă a radiațiilor lor gravitaționale. LIGO, Observatorul Laser Gravitational-Wave al Interferometrului, care este acum în funcțiune în Hanford, Washington și în Livingston, Louisiana, va fi în cele din urmă adaptabil la frecvența cu care pulsarii milisecondiți sunt așteptați să producă unde gravitaționale.
„Valurile sunt subtile, modificând spațiul și distanța dintre obiecte atât de departe cât Pământul și Luna cu mult mai puțin decât lățimea unui atom”, a spus prof. Barry Barish de la Institutul de Tehnologie din California, directorul LIGO. „Ca atare, radiațiile gravitaționale nu au fost încă detectate direct. Sperăm să schimbăm asta în curând. ”
Sursa originală: Comunicat de presă al NASA
