Ruumi-aja kanga lained aitavad tuvastada "kummalisi tähti"

Ruumi-aja kanga lained aitavad tuvastada

Vaadates kosmoseaja kanga laineid, suudavad teadlased varsti tuvastada "kummalisi tähti" - objekte, mis on moodustatud materjalist, mis on radikaalselt erinev tavapärasest ainest koosnevatest osakestest.

Aatomite tuuma moodustavad prootonid ja neutronid koosnevad mitmest põhikomponendist, mida tuntakse kui kvarke. Kvarke on ainult kuus tüüpi või „maitse“: madalam, ülemine, kummaline, võluv, võluv ja tõene. Iga prooton või neutron koosneb kolmest kvarkist: prooton koosneb ühest alumisest ja kahest ülemisest kvarkist, iga neutron koosneb ühest ülemisest ja kahest alumisest.

Teoreetiliselt võib aine moodustada ka muudest kvarkide maitsetest. Alates 1970. aastast on teadlased välja toonud, et "kummalise aine" osakesi saab moodustada võrdse arvu ülemise, alumise ja kummaliste kvarkide hulgast. Põhimõtteliselt peab kummaline asi olema tavalisest asjast raskem ja stabiilsem ning võib isegi muutuda tavaliseks asjaks. Siiski ei ole laborikatsed veel tekitanud ühte kummalise aine osakest, seega on selle olemasolu ebakindel.

Üks kohtadest, kus imelik asi võib loomulikult kujuneda, on neutronitähtede tuum - tähtede jäägid, mis surid katastroofilise plahvatuse tagajärjel, mida tuntakse supernovana. Neutroni tähed on tavaliselt väikesed, läbimõõduga umbes 12 miili (19 kilomeetrit), kuid nii tihedad, et nad kaaluvad nii palju kui päike. Näiteks võib neutronitähe tükk, suhkruosa suurus, kaaluda 100 miljonit tonni. Selle äärmise kaalu erakorralise jõu all võivad mõned neutronitähed moodustavad madalamad ja ülemised kvarkid muutuda kummalisteks kvarkideks, mis viib kummaliste tähtede moodustumiseni imelikest asjadest.

Kummaline täht, mis aeg-ajalt väljutab kummalise materjali osakesi, võib kiiresti muuta binaarsete tähtede süsteemis pöörleva neutronitähe imelikuks tärniks. Uuringud näitavad, et neutronitäht, mis võtab kummalisest tähest imelikku ainet, võib muutuda veideriks vaid 1 millisekundis.

Nüüd näitavad uurijad, et suudavad tuvastada imelisi tähti, uurides tähtede gravitatsioonilisi laineid - nähtamatut ripplemist ruumi ajal, mida Albert Einstein esmalt soovitas oma teoorias üldise suhtelisuse teooriast.

Gravitatsioonilised lained eralduvad massikiirenduse tõttu. Tõesti suured gravitatsioonilained tekivad väga suurte masside, näiteks neutronitähtide paari tõttu, mis ühenduvad üksteisega.

Paar kummalist tähte kiirgab gravitatsioonilaine, mis erineb nendest, mis emiteerivad paari „normaalseid” neutronseid tähti, sest kummalised tähed peaksid olema kompaktsemad, ütlevad teadlased. Näiteks ei tohiks neutronitäht, mille mass on võrdne ühe viiendiku päikesega, läbimõõduga mitte üle 18 miili (30 km), samas kui sama massiga kummaline täht ei tohi olla üle 6 miili (10 km) läbimõõduga.

Uurijad väidavad, et kummaliste tähtedega seotud sündmused võivad seletada kahte lühikest gamma-naelu - hiiglaslikke plahvatusi, mis kestavad vähem kui 2 sekundit ja mida on näha sügavas ruumis 2005 ja 2007. Laser-interferomeetriline gravitatsioonilaine vaatluskeskus (eng. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observator, abbr. LIGO) ei suutnud tuvastada nende sündmuste gravitatsioonilaine, mida nimetatakse GRB 051103 ja GRB 070201. Neutron star-fusion on lühikeste gamma purunemiste selgitus, kuid LIGO pidi nende fusioonide gravitatsioonilaine tuvastama. Kuid nagu teadlased ütlevad, et kummaski sündmuses osalesid kummalised tähed, ei suutnud LIGO selliseid gravitatsioonilaine tuvastada.

Kuid tulevased uuringud suudavad tuvastada need kummalised tähemärgid. Tänu täiendava gravitatsioonilaine vaatlusseadme laserinterferomeetri (ALIGO) kasutamisele, mille esimene käivitamine oli planeeritud 2015. aastaks, ootavad teadlased umbes 0, 13 neutronitähtkuulutust kummaliste ainetega aastas (see tähendab üks selline liitmine iga kaheksa aasta tagant). Tänu Einsteini teleskoopile, mida praegu Euroopa Liidus arendatakse, ootavad teadlased lõpuks umbes 700 sellist sündmust aastas.

Kommentaarid (0)
Otsing