גלי כבידה עלולים להגדיר את ספין פולסר

Pin
Send
Share
Send

אשראי תמונה: נאס"א

יתכן שקצב הסיבוב של פולסארים מוגבל על ידי קרינת כבידה על פי נתונים חדשים שנאספו על ידי רוסי של ה- NASA Timing Explorer - תופעה שחזה אלברט איינשטיין. מדענים מאמינים שכאשר פולסאר מזרז, הוא מתנפח החוצה, והעיוותים בצורתו גורמים לו לנבוע גלים של כוח משיכה המונעים אותו להסתובב כל כך מהר שהוא מתרסק.

קרינת הכבידה, אדוות במרקם המרחב שחזה אלברט איינשטיין, עשויה לשמש ככוח תנועה קוסמי, המגן על פולסרים פזיזים מפני סיבוב מהיר מדי ומתפוצץ, על פי דו"ח שפורסם בגיליון 3 ביולי של הטבע.

פולסארים, הכוכבים המסתובבים המהירים ביותר ביקום, הם שרידי הליבה של כוכבים שהתפוצצו, המכילים את מסת השמש שלנו הדחוסה לכדור שנמצא במרחק של כקילומטר. חלק מהפולסרים משיגים מהירות על ידי משיכת גז מכוכב סמוך ומגיעים לשיעורי סיבוב של כמעט מהפכה אחת לאלפיות השנייה, או כמעט 20 אחוז מהירות אור. פולסרי "אלפיות השנייה" אלה היו מתעופפים זה מזה אם היו משיגים הרבה יותר מהירות.

באמצעות סייר התזמון הרוסי של ראסי של נאס"א, מדענים מצאו גבול לכמה מהר מסתובב פולסר ומשערים כי הסיבה היא קרינה כבידתית: ככל שפולסר מסתובב מהר יותר, כך הוא עשוי לשחרר קרינה כבידה יותר, שכן צורתו הכדורית המעודנת הופכת להיות מעט מעוות. זה עשוי לרסן את סיבוב הפולסאר ולחסוך אותו מחיקה.

"הטבע קבע הגבלת מהירות עבור ספינים פולסריים," אמר פרופ 'דפטו צ'קרברטי ממכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, מחבר ראשי במאמר כתב העת. "ממש כמו מכוניות שעוברות במהירות על כביש מהיר, הפולסרים המסתובבים במהירות ביותר יכולים טכנית לנסוע במהירות כפולה, אבל משהו עוצר אותם לפני שהם מתפרקים. יתכן שמדובר בקרינת כבידה המונעת מפולסים להרוס את עצמם. "

המחברים המשותפים של צ'קרבארטי הם ד"ר. אדוארד מורגן, מייקל מונו ודאנקן גלוואי מ- MIT; רודי ווייננדס, אוניברסיטת סנט אנדרוס, סקוטלנד; מישיאל ואן דר קליס, אוניברסיטת אמסטרדם; וקרייג מרקארדט, מרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א. וויננדס מוביל גם מכתב שני בטבע המשלים ממצא זה.

גלי כבידה, המקביל לגלים על אוקיאנוס, הם אדוות בזמן רווח ממדי. הגלים האקזוטיים הללו, שניבאו על ידי תיאוריית היחסות של איינשטיין, מיוצרים על ידי עצמים מאסיביים הנמצאים בתנועה וטרם אותרו ישירות.

נוצר בפיצוץ כוכבים, פולסר נולד מסתובב, אולי 30 פעמים בשנייה, ומואט לאורך מיליוני שנים. עם זאת, אם הפולסאר הצפוף, עם הפוטנציאל הכבידתי החזק שלו, נמצא במערכת בינארית, הוא יכול לשלוף חומר מכוכב המלווה שלו. זרם זה יכול לסובב את הפולסאר לטווח אלפיות השנייה, להסתובב מאות פעמים בשנייה.

בכמה פולסים, החומר המצטבר על פני השטח נצרך מדי פעם בפיצוץ תרמו-גרעיני מסיבי, ופולט פרץ של אור רנטגן שנמשך מספר שניות בלבד. בזעם זה טמונה הזדמנות קצרה למדוד את סיבובם של פולסרים קלושים אחרת. מדענים מדווחים ב"טבע "כי סוג של הבהוב שנמצא בהתפרצויות רנטגן אלה, המכונה" תנודות פרץ ", משמש כמדד ישיר לקצב הסיבוב של הפולסר. בחנו את תנודות ההתפרצות מ -11 פולסארים, הם מצאו שאף אחד לא מסתובב מהר יותר מ- 619 פעמים בשנייה.

רוסי אקספלורר מסוגל לאתר פולסרים מסתובבים במהירות עד 4,000 פעמים בשנייה. התפרקות פולסרית צפויה להתרחש ב -1,000 עד 3,000 סיבובים בשנייה. עם זאת מדענים לא מצאו כאלה מהר. > מניתוח סטטיסטי של 11 פולסארים, הם הגיעו למסקנה כי המהירות המרבית הנראית בטבע חייבת להיות מתחת ל 760 סיבובים לשנייה.

תצפית זו תומכת בתיאוריה של מנגנון משוב הכולל קרינת כבידה המגבילה את מהירויות הפולסאר, שהוצע על ידי פרופ 'לארס בילדסטן מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה ברברה. כאשר הפולסאר מעלה את המהירות דרך ההקרדה, כל עיוות קל בקרום הצפוף והעבה של הכוכב של מתכת, גבישי, יאפשר לפולסאר להקרין גלי כבידה. (ראו בעצמכם כדור רוגבי מסתובב ומלובש במים, שיגרום ליותר אדוות מכדורסל כדור מסתובב.) קצב סיבוב שיווי משקל יגיע בסופו של דבר למקום בו התנועה הזוויתית המופעלת על ידי פליטת קרינת כבידה תואמת את המומנטום הזוויתי שמתווסף לפולסאר על ידי הכוכב המלווה שלה.

בילדסטן אמר שבסופו של דבר ניתן יהיה ללמוד בפירוט רב יותר של אלפיות השנייה על דרך חדשה לחלוטין, באמצעות איתור ישיר של קרינת הכבידה שלהם. LIGO, מצפה הכוכבים של גל האינטרפרומטר בלייזר, הפועל כעת בהנפורד, וושינגטון, ובליווינגסטון, לואיזיאנה, יתאים בסופו של דבר לתדר בו צפויות פולסרים של אלפיות השנייה לפלוט גלי כבידה.

"הגלים עדינים, ומשנים את המרחב והמרחק בין עצמים הנמצאים זה מזה בכדור הארץ והירח בהרבה פחות מרוחב האטום", אמר פרופ 'בארי באריש מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה, מנהל LIGO. "ככאלה, קרינת הכבידה טרם התגלתה ישירות. אנו מקווים לשנות את זה בקרוב. "

המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א

Pin
Send
Share
Send