Obrazový kredit: NASA
Je možné, že rychlost odstřeďování pulsarů je omezena gravitačním zářením podle nových údajů shromážděných v NASA Rossi X-ray Timing Explorer - jev, který předpovídal Albert Einstein. Vědci se domnívají, že jak se pulsar zrychluje, zplošťuje se a deformace jeho tvaru způsobují, že vyzařuje gravitační vlny, které mu brání v otáčení tak rychle, že se rozlétá.
Gravitační záření, vlnění ve struktuře vesmíru předpovídané Albertem Einsteinem, může podle zprávy zveřejněné v 3. červenci čísla Nature sloužit jako prostředek pro zvyšování kosmického provozu, který chrání bezohledné pulsary před příliš rychlým a rotujícím rozpadáním.
Pulsary, nejrychleji se točící hvězdy ve vesmíru, jsou jádrovými pozůstatky explodovaných hvězd, obsahujících hmotu našeho Slunce stlačenou do koule asi 10 mil napříč. Některé pulsary získávají rychlost tahem plynu od sousední hvězdy, dosahováním rychlosti odstřeďování téměř jednu otáčku za milisekundu nebo téměř 20 procent rychlosti světla. Tyto „milisekundy“ pulsary by odletěly, kdyby získaly mnohem větší rychlost.
Pomocí průzkumu Rossi X-ray Timing Explorer NASA vědci našli limit, jak rychle se pulsar otáčí a spekulují, že příčinou je gravitační záření: Čím rychleji se pulsar otáčí, tím více se gravitační záření může uvolnit, protože jeho vynikající sférický tvar se mírně stává zdeformovaný. To může omezit rotaci pulsaru a zachránit ho před zničením.
"Příroda stanovila rychlostní limit pro otočení pulsaru," uvedl Prof. Deepto Chakrabarty z Massachusetts Institute of Technology, hlavní autor článku v časopise. "Stejně jako auta, která jedou na dálnici, i ty nejrychleji se točící pulzary mohou technicky jet dvakrát tak rychle, ale něco se jim zastaví, než se rozpadnou." Může to být gravitační záření, které zabraňuje pulsarům zničit se. “
Spoluautoři Čakrabarty jsou dr. Edward Morgan, Michael Muno a Duncan Galloway z MIT; Rudy Wijnands, University of St. Andrews, Skotsko; Michiel van der Klis, Amsterdamská univerzita; a Craig Markwardt, NASA Goddard Space Flight Center. Wijnands také vede druhý dopis o přírodě doplňující toto zjištění.
Gravitační vlny, obdobné vlnám na oceánu, jsou vlnky ve čtyřdimenzionálním časoprostoru. Tyto exotické vlny, předpovídané Einsteinovou teorií relativity, jsou produkovány masivními objekty v pohybu a dosud nebyly přímo detekovány.
Pulzar, vytvořený hvězdnou explozí, se rodí rotující asi 30krát za sekundu a zpomaluje se po miliony let. Pokud je však hustý pulsar se silným gravitačním potenciálem v binárním systému, může vytáhnout materiál ze své doprovodné hvězdy. Tento příliv může roztočit pulsar do milisekundy a otáčet se stokrát za sekundu.
U některých pulsarů se akumulující materiál na povrchu občas spotřebovává při masivním termonukleárním výbuchu, přičemž vyzařuje výboj rentgenového světla trvající jen několik sekund. V této zuřivosti leží krátká příležitost změřit rotaci jinak slabých pulsarů. Vědci uvádějí, že druh blikání nalezený v těchto rentgenových praskách, nazývaný „oscilace prasknutí“, slouží jako přímá míra rychlosti rotace pulsaru. Studovali roztržení oscilací z 11 pulsarů a nezjistili, že se žádný točí rychleji než 619krát za sekundu.
Rossi Explorer je schopen detekovat pulsary rotující tak rychle, jak 4 000krát za sekundu. Předpokládá se, že dojde k rozpadu Pulsaru při 1 000 až 3 000 otáčkách za sekundu. Přesto vědci nenašli tak rychle. > Ze statistické analýzy 11 pulsarů dospěli k závěru, že maximální rychlost pozorovaná v přírodě musí být pod 760 otáček za sekundu.
Toto pozorování podporuje teorii mechanismu zpětné vazby zahrnující gravitační záření omezující rychlosti pulsaru, navržené profesorem Larsem Bildstenem z University of California, Santa Barbara. Jak pulsar nabírá rychlost prostřednictvím nárůstu, jakékoli malé zkreslení husté, půl mil silné krystalické kovové hvězdy umožní pulsaru vyzařovat gravitační vlny. (Představte si rotující, podlouhlou ragbyovou kouli ve vodě, která by způsobila více vln než rotující, sférický basketbal.) Rovnovážná rotační rychlost je nakonec dosažena tam, kde se úhlový pohyb uvolněný gravitačním zářením shoduje s momentem hybnosti přidaným do pulsaru pomocí jeho společenská hvězda.
Bildsten řekl, že narůstající milisekundy pulsary by mohly být nakonec studovány podrobněji úplně novým způsobem, přímou detekcí jejich gravitačního záření. LIGO, gravitační vlnová observatoř laserového interferonu, která je nyní v provozu v Hanfordu ve Washingtonu a v Livingstonu v Louisianě, bude nakonec laditelná na frekvenci, při které se očekává, že milisekundové pulsary budou emitovat gravitační vlny.
"Vlny jsou jemné, měnící se časoprostor a vzdálenost mezi objekty tak daleko od sebe, jako je Země a Měsíc, mnohem méně, než je šířka atomu," řekl prof. Barry Barish z Kalifornského technologického institutu, ředitel LIGO. "Gravitační záření jako takové dosud nebylo přímo detekováno." Doufáme, že se to brzy změní. “
Původní zdroj: NASA News Release
