เครดิตรูปภาพ: ESA
ไม่นานหลังจากบิกแบงเชื่อว่าทุกเรื่องในจักรวาลจะถูกแยกย่อยเป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุด การใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ XMM- นิวตันทีมนักดาราศาสตร์กำลังพยายามคำนวณ“ ความเป็นปึกแผ่น” ของดาวนิวตรอนหลายดวงเพื่อดูว่าพวกมันไปไกลกว่าความหนาแน่นของสสารปกติหรือไม่
เศษเสี้ยวของวินาทีหลังจากบิ๊กแบงน้ำซุปต้นกำเนิดทั้งหมดของสสารในจักรวาลถูก 'แตก' เป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่สุด มันคิดว่าจะหายไปตลอดกาล อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์สงสัยอย่างยิ่งว่าซุปที่แปลกใหม่ของสสารที่ละลายยังสามารถพบได้ในจักรวาลของทุกวันนี้ในแกนกลางของวัตถุที่หนาแน่นมาก ๆ ที่เรียกว่าดาวนิวตรอน
ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศของ ESA XMM-Newton ตอนนี้พวกเขาเข้าใกล้การทดสอบแนวคิดนี้มากขึ้น เป็นครั้งแรกที่ XMM- นิวตันสามารถวัดอิทธิพลของสนามแรงโน้มถ่วงของดาวนิวตรอนบนแสงที่เปล่งออกมา การวัดนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวัตถุเหล่านี้
ดาวนิวตรอนเป็นวัตถุที่มีความหนาแน่นมากที่สุดในจักรวาล พวกมันบรรจุมวลของดวงอาทิตย์ในรัศมี 10 กิโลเมตรข้าม ดาวนิวตรอนขนาดก้อนก้อนหนึ่งมีน้ำหนักมากกว่าหนึ่งพันล้านตัน ดาวนิวตรอนเป็นเศษซากของดาวระเบิดขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงแปดเท่า พวกเขาจบชีวิตด้วยการระเบิดของซุปเปอร์โนวาและจากนั้นก็พังทลายลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเอง การตกแต่งภายในของพวกเขาจึงอาจมีรูปแบบที่แปลกใหม่มาก
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในดาวนิวตรอนความหนาแน่นและอุณหภูมิคล้ายกับที่มีอยู่เพียงเสี้ยววินาทีหลังจากบิกแบง พวกเขาคิดว่าเมื่อสสารถูกบรรจุอย่างแน่นหนาราวกับอยู่ในดาวนิวตรอนมันจะผ่านการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ โปรตอนอิเล็กตรอนและนิวตรอน ส่วนประกอบของอะตอม - หลอมรวมเข้าด้วยกัน เป็นไปได้ว่าแม้กระทั่งกลุ่มอาคารของโปรตอนและนิวตรอนซึ่งเป็นควาร์กที่เรียกว่าถูกบดขยี้กันก่อให้เกิดพลาสม่าแปลกใหม่ในเรื่อง 'ละลาย'
จะหาได้อย่างไร? นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลาหลายสิบปีพยายามระบุธรรมชาติของสสารในดาวนิวตรอน ในการทำเช่นนี้พวกเขาจำเป็นต้องรู้พารามิเตอร์ที่สำคัญบางอย่างอย่างแม่นยำ: หากคุณรู้ว่ามวลและรัศมีของดาวหรือความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาคุณสามารถได้รับความกะทัดรัด อย่างไรก็ตามยังไม่มีเครื่องมือใดที่ทันสมัยพอที่จะทำการวัดที่ต้องการมาจนถึงตอนนี้ ขอบคุณหอสังเกตการณ์ XMM- นิวตันของ ESA ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเป็นครั้งแรกในการวัดอัตราส่วนมวลต่อรัศมีของดาวนิวตรอนและได้รับเบาะแสแรกกับองค์ประกอบของมัน สิ่งเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าดาวนิวตรอนมีสสารปกติธรรมดาที่ไม่แปลกแม้ว่ามันจะไม่ได้ข้อสรุปก็ตาม ผู้เขียนบอกว่านี่เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญ และพวกเขาจะทำการค้นหาต่อไป
วิธีที่พวกเขาได้รับการวัดนี้เป็นครั้งแรกในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และถือว่าเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ วิธีการดังกล่าวประกอบด้วยการตรวจสอบความกะทัดรัดของดาวนิวตรอนในทางอ้อม แรงดึงดูดของดาวนิวตรอนนั้นมีมากมายมหาศาลกว่าพันล้านเท่าของโลก สิ่งนี้ทำให้อนุภาคแสงที่ปล่อยออกมาจากดาวนิวตรอนสูญเสียพลังงาน การสูญเสียพลังงานนี้เรียกว่า 'แรงโน้มถ่วงแดง' การวัดการเลื่อนสีแดงนี้โดย XMM-Newton บ่งบอกถึงความแข็งแกร่งของแรงโน้มถ่วงและเผยให้เห็นความกะทัดรัดของดาวฤกษ์
“ นี่เป็นการวัดที่แม่นยำสูงซึ่งเราไม่สามารถทำได้หากไม่มีความไวสูงของ XMM-Newton และความสามารถในการแยกแยะรายละเอียด” Fred Jansen นักวิทยาศาสตร์โครงการ XMM-Newton ของ ESA กล่าว
ผู้เขียนหลักของการค้นพบนี้ Jean Cottam จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่ากล่าวว่า“ ความพยายามในการวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงสีแดงนั้นเกิดขึ้นหลังจาก Einstein ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่ไม่มีใครเคยสามารถวัด ผลกระทบในดาวนิวตรอนซึ่งมันควรจะมีขนาดใหญ่มาก สิ่งนี้ได้รับการยืนยันแล้ว”
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าว ESA
