امواج گرانشی می توانند برخورد را با ستاره های نوترون به “چنگال تنظیم فضا” تبدیل کنند
دانشمندان با استفاده از امواج گرانشی ، روش جدیدی برای کشف فضای داخلی ستاره های نوترون پیدا کرده اند تا آنها را به “چنگال های فضایی” تبدیل کنند. پاسخ چنین پالس هایی در فضا می تواند فضای داخلی این ستاره های افراطی را نشان دهد.
ستاره های نوترون که در هنگام مرگ ستاره های عظیم متولد می شوند ، دو برابر جرم خورشید دارند و به قطر آن در حدود 12 مایل (20 کیلومتر) بسته بندی شده اند. این بدان معنی است که آنها از متراکم ترین ماده در جهان معروف تشکیل شده اند. اما به دلیل ویژگی های شدید آنها ، فضای داخلی این ستاره ها در رمز و راز پیچیده شده است.
لوسیانو رکلا و گروه تحقیقاتی آنها در دانشگاه گوته فرانکفورت این تئوری را بیان می کنند که کلید کشف فضای داخلی ستاره های نوترون را می توان با درگیری بین این آوارهای شدید ستاره پنهان کرد. به طور دقیق تر ، این تیم معتقد است که مهمترین نکته این است که بر چگونگی بقایای دختر از این برخورد خشونت آمیز ، فضا را با امواج گرانشی قرار می دهد.
در بیانیه Rezzolla آمده است: “دقیقاً مانند تنظیم چنگال ها با مواد مختلف ، رنگ های خالص متفاوتی وجود خواهد داشت ، باقیمانده های توصیف شده توسط معادلات مختلف این بیماری در فرکانس های مختلف زنگ می زنند.” “از این طریق ، کشف این سیگنال این پتانسیل را دارد که از چه ستاره های نوترونی ساخته شده باشد.”
زمان کیهانی
امواج گرانشی برای اولین بار توسط آلبرت انیشتین در این تئوری گرانش در سال 1915 ، که به عنوان یک نسبیت مشترک شناخته می شود ، پیشنهاد شد.
نسبیت عام نشان می دهد که گرانش در نتیجه توده ای که باعث ایجاد بافت فضا می شود (چهار بعدی اتحاد فضا و زمان) رخ می دهد. علاوه بر این ، هنگامی که اشیاء عظیم تسریع می شوند ، پالس ها را به فضا می فرستند.
هنگامی که دو ستاره نوترون در یک سیستم باینری وجود دارند ، همانطور که در اطراف یکدیگر می روند ، امواج گرانشی را منتشر می کنند.
این تابش گرانشی دارای یک ضربه زاویه ای به دور از سیستم باینری است و منجر به استخراج ستاره های نوترون می شود. این باعث افزایش فرکانس امواج گرانشی ساطع شده می شود ، به این معنی که سیستم اینرسی زاویه ای را سریعتر و سریعتر از دست می دهد و سریعتر و سریعتر کوچک می شود.
این کار تا زمانی که وزن متقابل ستارگان نوترون جذب شود و ستاره با هم برخورد کند ، ادامه می یابد و باعث انفجار فاجعه آمیز به نام Kilinova می شود. این همچنین فریاد امواج گرانشی را می فرستد.
این فرآیند پس از ادغام ، باقیمانده عظیم و سریع چرخشی ایجاد می کند ، که همچنین می تواند موج های گرانشی را هنگام چرخش ساطع کند ، البته در محدوده فرکانس قوی اما باریک.
Rezzolla و همکارانش نشان می دهند که این امواج گرانشی پس از ادغام ، اطلاعات مربوط به فضای داخلی بقیه را در آنها رمزگذاری کرده اند. به طور دقیق تر ، “معادله شرط” ماده هسته ای در این زمینه توصیف می کند که چگونه ماده با چگالی و فشار استثنایی رفتار می کند.
با استفاده از شبیه سازی های رایانه ای با نسبیت عام ، تیم دریافت که دامنه سیگنال پس از موج گرانشی با گذشت زمان کاهش می یابد. همانطور که این اتفاق می افتد ، سیگنال خالص تر می شود. ” این بدان معنی است که شروع به نزدیک شدن به یک فرکانس شبیه به تنظیم غول پیکر غول پیکر می کند و پس از ضربه شروع به طنین انداز می کند.
این تیم این مرحله از تکامل سیگنال را “زنگ بلند” خواند. محقق این نظریه را بیان می کند که بین خصوصیات حلقه بلند و خصوصیات متراکم ترین مناطق در هسته های ستاره های نوترون ارتباط محکمی وجود دارد.
بنابراین ، تجزیه و تحلیل سیگنال حلقه بلند ، عدم اطمینان در معادله وضعیت ماده را در چگالی فوق العاده بالا موجود در ستاره های نوترون کاهش می دهد.
کریستین اکر ، یک محقق دانشگاه ، در بیانیه ای گفت: “به لطف پیشرفت در مدل سازی آماری و شبیه سازی های با دقت بالا از قدرتمندترین رایانه های برتر در آلمان ، ما یک مرحله جدید از حلقه بلند در ادغام ستاره نوترون را کشف کرده ایم.” بشر “او این پتانسیل را دارد که محدودیت های جدید و دقیق را در مورد وضعیت ماده در ستاره های نوترونی فراهم کند.”
ردیاب های موج گرانش مانند LIGO (یک رصدخانه موج گرانشی لیزر) و باکره از سال 2015 به این پالس ها در فضا گوش می دهند. با این حال ، هنوز یک سیگنال طولانی برای حلقه زدن ، مانند این مطالعه ، هنوز شنیده نمی شود. امید این است که نسل بعدی ردیاب های گرانشی پشم ، از جمله رصدخانه فضایی لیزا (تداخل سنج لیزر آنتن فضا) ، قادر به انجام چنین کشف باشند.
اکر گفت: “این یافته راه را برای درک بهتر موضوع ستاره نوترون متراکم ، به ویژه که در آینده حوادث جدید مشاهده می شود ، ایجاد می کند.”
مطالعات تیم در تاریخ 3 فوریه در مجله Nature Communications منتشر شد.
