Հետազոտողները գտել են տիեզերքի ամենաաղետալի միաձուլման դեպքերը հայտնաբերելու նոր միջոց՝ նախքան դրանք տեղի ունենալը:
Նեյտրոնային աստղերը՝ զանգվածային մեռած աստղերի չափազանց խիտ միջուկները, որոնք պարուրաձև պտտվում են դեպի միմյանց կամ սև խոռոչի մեջ, կարող են մակընթացային ալիքներ բարձրացնել նեյտրոնային աստղերին շրջապատող ծանր լիցքավորված մասնիկների օվկիանոսներում: Հետազոտողները պարզել են, որ այս մակընթացային ալիքները դրսևորվում են էլեկտրամագնիսական ճառագայթման կանոնավոր պոռթկումներով, որոնք կարող են վաղ նախազգուշացման համակարգ ծառայել մոտալուտ միաձուլումների համար:
Նեյտրոնային աստղերը, հավանաբար, տիեզերքի ամենածայրահեղ օբյեկտներն են: Այո, սև խոռոչները կարող են ավելի էկզոտիկ լինել, բայց դրանք համեմատաբար պարզ են. նրանք պարզապես ունեն մեծ ձգողականություն: Ի հակադրություն, նեյտրոնային աստղերը, ըստ էության, հսկա ատոմային միջուկներ են, և դա ներառում է հետաքրքիր և բարդ ֆիզիկա, որը սև խոռոչները չունեն:
Տիպիկ նեյտրոնային աստղի տրամագիծը ընդամենը մի քանի կիլոմետր է, բայց կարող է կշռել Արեգակի զանգվածից մի քանի անգամ: Դրանք գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած են նեյտրոններից (այստեղից էլ անվանումը), սակայն պարունակում են ազատ էլեկտրոնների, պրոտոնների և ծանր միջուկների իոնների պոպուլյացիաներ։ Նրանք ծնվում են գերնոր աստղերից՝ մահացող զանգվածային աստղերի պայթյուններից, և դրանցից ոմանք կարող են պարունակել ամբողջ տիեզերքի ամենաուժեղ մագնիսական դաշտերը:
Նեյտրոնային աստղերի ինտերիերը ամենաառեղծվածայինն է, քանի որ ճնշումն ու խտությունն այնքան մեծ են, որ դրանք գերազանցում են ֆիզիկայի մեր ներկայիս գիտելիքները: Որոշ մոդելներ ենթադրում են, որ միջուկները պարզապես նեյտրոնների միատեսակ հոսք են, մինչդեռ մյուսները ենթադրում են, որ նեյտրոններն իրենք քայքայվում են իրենց քվարկների մեջ: Ներքին միջուկի հետևում նեյտրոնների կոշտ, հարթ զանգված է, որը դանդաղորեն վերածվում է ավելի բարդ ձևերի, ինչպիսիք են բլոկները և թելերը, որոնք միասին հայտնի են որպես միջուկային մածուկ:
Ենթադրվում է, որ նեյտրոնային աստղի արտաքին ընդերքը բաղկացած է գերհեղուկ էլեկտրոններից և նեյտրոններից, որոնք իրենց տեղը զիջում են բյուրեղային ցանցին, երբ այն մոտենում է մակերեսին։ Վերջապես, կա օվկիանոս՝ հեղուկ էլեկտրոնների, նեյտրոնների և իոնների շերտ 10-ից 100 մ խորության վրա:
Այս պայմաններում նյութի չափազանց էկզոտիկ բնույթը (գերհեղուկ նեյտրոնները սովորաբար հենց այնպես չեն լինում), նեյտրոնային աստղերին դարձնում են ծայրահեղ ֆիզիկա ուսումնասիրելու հիմնական թեկնածուներ: Այս գաղափարը ճշգրտվեց GW 170817-ի հայտնաբերումից հետո, որը գրավիտացիոն ալիքի ազդանշան է, որը հայտնաբերվել է երկու միաձուլվող նեյտրոնային աստղերի էլեկտրամագնիսական արտանետումների հետ մեկտեղ: Համատեղ հայտնաբերումը, որը կոչվում է բազմասեսենջեր աստղագիտություն, ֆիզիկոսներին թույլ է տալիս հետազոտել նեյտրոնային աստղերի միջուկները, ինչպես երբեք:
Բայց քանի որ գրավիտացիոն ալիքներն առաջին անգամ հայտնաբերվել են 2017 թվականին, մենք չենք տեսել նեյտրոնային աստղերի միաձուլման այլ իրադարձություններ, ինչը հիասթափեցնող է, քանի որ նեյտրոնային աստղերը բնության լավագույն լաբորատորիաներից մեկն են բարձր էներգիայի ֆիզիկայի փորձարկման համար:
Բայց այժմ նեյտրոնային աստղերի էկզոտիկ վարքագծի դիտարկման նոր մեթոդը կարող է նշանակել, որ մենք դեռ երկար սպասելու կարիք չենք ունենա: Նոր փաստաթուղթը, որը հրապարակվել է մայիսին arXiv տվյալների բազայում, կենտրոնանում է նեյտրոնային աստղերի օվկիանոսների վրա, որոնք, բացի ազատ էլեկտրոններից և նեյտրոններից, կարող են պարունակել նաև ածխածին, թթվածին և երկաթ: Թեև օվկիանոսները համեմատաբար ծանծաղ են՝ համեմատած նեյտրոնային աստղի ամբողջ խորության հետ, դրանք արտաքին շերտն են (չհաշված աներևակայելի բարակ «մթնոլորտը») և նեյտրոնային աստղի այն մասը, որն առավել հեշտությամբ արձագանքում է արտաքին տիեզերքին։
Մասնավորապես, հետազոտողները պարզել են, որ այս ծանծաղ օվկիանոսները կարող են աջակցել մակընթացություններին, ինչպես Երկրի օվկիանոսները: Բայց նեյտրոնային աստղի մակընթացությունը բարձրացնելու համար պահանջվում է շատ ավելի մեծ ձգողականություն՝ այդ ամբողջ ծայրահեղ ձգողականությունը հաղթահարելու համար: Մակընթացությունները նեյտրոնային աստղերում հայտնվում են միայն այն ժամանակ, երբ նեյտրոնային աստղը բավական մոտ է զանգվածային, խիտ օբյեկտին, օրինակ՝ մեկ այլ նեյտրոնային աստղի կամ սև խոռոչի։
Բարեբախտաբար, նման երկուականները համեմատաբար տարածված են, քանի որ աստղերը սովորաբար ձևավորվում են մի քանի համակարգերում և հետո անցնում իրենց կյանքի ցիկլերը՝ ի վերջո թողնելով սև խոռոչների և նեյտրոնային աստղերի համակցությունները:
Երբ նեյտրոնային աստղը սկսում է միաձուլվել մեկ այլ նեյտրոնային աստղի կամ սև խոռոչի հետ, մարմինները մի քանի տարիների ընթացքում դանդաղորեն պարուրվում են: Երբ նրանք պտտվում են, գրավիտացիոն ալիքները էներգիա են վերցնում համակարգից՝ ավելի մոտեցնելով զույգին: Չէ՞ որ վերջին պահերին միաձուլումն ավարտվում է վայրկյանների ընթացքում։
Բայց մինչ դա տեղի կունենա, ուղեծրով պտտվող արբանյակը կարող է նեյտրոնային աստղի վրա մի շարք ռեզոնանսային մակընթացություններ առաջացնել: Այս մակընթացությունները կարող են պահպանել մինչև 100 մեգահերց հաճախականություն և կրել մինչև 10^29 ջոուլ էներգիա: Որպեսզի պատկերացնեք, թե որքան մեծ է այդ թիվը, ողջ մարդկային ռասան ամեն տարի օգտագործում է ընդամենը 10^20 ջոուլ: Մեկ նեյտրոնային աստղի ռեզոնանսային ալիքն ավելի շատ էներգիա ունի, քան Արեգակի ողջ ճառագայթումը 10 հազար տարվա ընթացքում:
Ի տարբերություն օվկիանոսի ալիքների՝ այս մակընթացությունները բաղկացած են պլազմայի օվկիանոսից։ Ծայրահեղ էլեկտրական լիցքերը նշանակում են, որ մակընթացությունները կարող են արձակել էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ինտենսիվ պայթյուններ, որոնք մեզ կարող են թվալ որպես ռենտգեն և գամմա ճառագայթներ:
Հիմնվելով իրենց հաշվարկների վրա՝ հետազոտողները գնահատել են, որ տիեզերական աստղադիտարանները, ինչպիսիք են Fermi Space Gamma-ray աստղադիտակը և Nuclear Spectroscopic Telescope Array-ը (NuSTAR), կարող են ամեն տարի հայտնաբերել մի քանի նեյտրոնային աստղեր, և որ այդ ազդանշանները կհայտնվեն վերջնականից մի քանի տարի առաջ։ միաձուլում.
Այս նախազգուշացումով աստղագետները կարող են պատրաստել իրենց աստղադիտակներն ու աստղադիտարանները, որպեսզի պատրաստ լինեն բռնել միաձուլման պահը և խորանալ էլեկտրամագնիսական և գրավիտացիոն ալիքների էլ ավելի արժեքավոր տվյալների մեջ:
Դուք կարող եք օգնել Ուկրաինային պայքարել ռուս զավթիչների դեմ։ Դա անելու լավագույն միջոցը Ուկրաինայի զինված ուժերին միջոցների նվիրաբերումն է Savelife կամ պաշտոնական էջի միջոցով NBU.
Բաժանորդագրվեք մեր էջերին Twitter որ Facebook.
Կարդացեք նաև.