Bildekreditt: CSIRO
Astronomer har oppdaget et par nøytronstjerner som kan hjelpe i letingen etter de lange teoretiserte “tyngdekraften”, først spådd av Einstein. Teorien er at paret mister energi i form av tyngdekraftsbølger, og til slutt vil bremse og fusjonere med en eksplosjon av energi. Denne nye oppdagelsen forteller astronomer at disse tvillingneutronstjernene er mer vanlige enn tidligere antatt, og nye tyngdekraftsbølgedetektorer bør lokalisere en fusjon hvert år eller to, og ikke en gang hvert tiår.
Nøytronstjernepar kan slå seg sammen og gi fra seg et utbrudd av tyngdekraftsbølger omtrent seks ganger oftere enn tidligere antatt, melder forskere i dagens utgave av tidsskriftet Nature [4. desember]. I så fall kan den nåværende generasjonen tyngdekraftsdetektorer kanskje registrere en slik hendelse hvert år eller to, snarere enn omtrent en gang i tiåret? den mest optimistiske spådommen til nå.
Tyngdekraftsbølger ble spådd av Einsteins generelle relativitetsteori. Astronomer har indirekte bevis på deres eksistens, men har ennå ikke oppdaget dem direkte.
Det reviderte estimatet av nøytronstjernens fusjonsrate kommer fra oppdagelsen av et dobbelt nøytronstjernersystem, en pulsar kalt PSR J0737-3039 og dens nøytronstjerners ledsager, av et team av forskere fra Italia, Australia, Storbritannia og Storbritannia USA bruker det 64 m lange CSIRO Parkes radioteleskopet i øst-Australia.
Neutronstjerner er baller i stor størrelse av en svært tett, uvanlig form for materie. En pulsar er en spesiell type? en spinnende nøytronstjerne som avgir radiobølger.
PSR J0737-3039 og følgesvennen er bare det sjette kjente systemet med to nøytronstjerner. De ligger 1600-2000 lysår (500-600 pc) unna i vår Galaxy.
Separert med 800 000 km? omtrent to ganger avstanden mellom Jorden og Månen? de to stjernene går i bane rundt hverandre på litt over to timer.
Systemer med så ekstreme hastigheter må modelleres med Einsteins generelle relativitetsteori.
? Den teorien spår at systemet mister energi i form av tyngdekraftsbølger ,? sa hovedforfatter Marta Burgay, en doktorgradsstudent ved Universitetet i Bologna.
"De to stjernene er i en" dødedans ", og går sakte sammen.
Om 85 millioner år vil de dødsdømte stjernene smelte sammen, krusende romtider med en tyngdekraftbølge.
? Hvis utbruddet skjedde i vår tid, kunne det bli plukket opp av en av den nåværende generasjonen av gravitasjonsbølgedetektorer, for eksempel LIGO-I, VIRGO eller GEO? sa teamleder professor Nicol? D? Amico, direktør for Cagliari Astronomical Observatory på Sardinia.
Det forrige estimatet av nøytronstjernefusjonshastigheten ble sterkt påvirket av kjennetegnene til bare ett system, pulsar B1913 + 16 og dets følgesvenn. PSR B1913 + 16 var det første relativistiske binære systemet som ble oppdaget og studert, og det første som ble brukt for å vise eksistensen av gravitasjonsstråling.
PSR J0737-3039 og dets følgesvenn er et enda mer ekstremt system, og utgjør nå det beste laboratoriet for å teste Einsteins prediksjon for krymping av orbital.
Den nye pulsaren øker også fusjonshastigheten, av to grunner.
Det vil ikke leve så lenge PSR B1913 + 16, sier astronomene. Og pulsarer som det er sannsynligvis mer vanlig enn de som PSR B1913 + 16.
? Disse to effektene presser fusjonsraten opp med en faktor på seks eller syv ,? sa teammedlem Dr Dick Manchester fra CSIRO.
Men den faktiske numeriske verdien av den frekvensen avhenger av antagelser om hvordan pulsarer blir distribuert i vår Galaxy.
? Under den mest fordelaktige distribusjonsmodellen kan vi si på 95% konfidensnivå at denne første generasjonen av gravitasjonsbølgedetektorer kan registrere en nøytronstjernefusjon hver ett til to år ,? sa Dr. Vicky Kalogera, adjunkt i fysikk og astronomi ved Northwestern University i Illinois, USA.
Dr Kalogera og kollegene Chunglee Kim og Duncan Lorimer har modellert binære koalescensrater ved bruk av en rekke forutsetninger.
Det nye resultatet er? Gode nyheter for tyngdekraftsastronomer ,? ifølge teammedlem Professor Andrew Lyne, direktør for Jodrell Bank Observatory ved University of Manchester i Storbritannia.
? De kan komme til å studere en av disse kosmiske katastrofene med noen få år, i stedet for å måtte vente en halv karriere ,? han sa.
Originalkilde: CSIRO News Release
