เครดิตรูปภาพ: CSIRO
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวนิวตรอนคู่หนึ่งที่สามารถช่วยในการค้นหา“ คลื่นแรงโน้มถ่วง” ที่มีทฤษฏียาวนานซึ่ง Einstein ทำนายไว้เป็นครั้งแรก ทฤษฎีคือทั้งคู่กำลังสูญเสียพลังงานในรูปของคลื่นแรงโน้มถ่วงและในที่สุดก็จะช้าลงและรวมกับการระเบิดของพลังงาน การค้นพบใหม่นี้บอกนักดาราศาสตร์ว่าดาวนิวตรอนคู่เหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดามากกว่าที่เคยเชื่อมาก่อนและเครื่องตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วงใหม่ควรค้นหาการควบรวมกิจการทุก ๆ ปีหรือสองปีและไม่ใช่หนึ่งทศวรรษ
ดาวคู่นิวตรอนอาจรวมตัวกันและปล่อยคลื่นความโน้มถ่วงออกมาบ่อยกว่าที่เคยคิดไว้ถึงหกเท่านักวิทยาศาสตร์รายงานในวารสาร Nature วันนี้ [4 ธันวาคม] ถ้าเป็นเช่นนั้นเครื่องตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วงรุ่นปัจจุบันอาจสามารถลงทะเบียนเหตุการณ์ดังกล่าวได้ทุกปีหรือสองปี การคาดการณ์ในแง่ดีที่สุดจนถึงปัจจุบัน
ทำนายคลื่นแรงโน้มถ่วงโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein นักดาราศาสตร์มีหลักฐานทางอ้อมถึงการดำรงอยู่ของพวกเขา แต่ยังไม่ได้ตรวจพบพวกเขาโดยตรง
การประมาณค่าที่ปรับปรุงใหม่ของอัตราการรวมตัวของดาวนิวตรอนจากการค้นพบระบบดาวนิวตรอนคู่พัลซาร์เรียกว่า PSR J0737-3039 และดาวนิวตรอนดาวข้างเคียงโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากอิตาลีออสเตรเลียสหราชอาณาจักรและ สหรัฐอเมริกาใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ CSIRO Parkes ขนาด 64 ม. ในออสเตรเลียตะวันออก
ดาวนิวตรอนเป็นลูกบอลขนาดใหญ่ในรูปแบบของวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงและผิดปกติ พัลซาร์เป็นประเภทพิเศษหรือไม่? ดาวนิวตรอนที่กำลังหมุนซึ่งเปล่งคลื่นวิทยุ
PSR J0737-3039 และสหายของมันเป็นเพียงระบบที่รู้จักกันที่หกของดาวนิวตรอนสองดวง พวกมันอยู่ห่าง 1600-2000 ปีแสง (500-600 pc) ใน Galaxy ของเรา
คั่นด้วย 800,000 กม. ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์ประมาณสองเท่า? ดาวสองดวงโคจรรอบกันและกันในเวลาเพียงสองชั่วโมง
ระบบที่มีความเร็วสุดขีดจะต้องสร้างแบบจำลองด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein
ทฤษฎีนั้นทำนายว่าระบบกำลังสูญเสียพลังงานในรูปของคลื่นแรงโน้มถ่วง Marta Burgay นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัย Bologna กล่าว
ดาวสองดวงกำลังเต้นรำแห่งความตายหมุนวนอย่างช้าๆ
ใน 85 ล้านปีดาวฤกษ์ที่อยู่ในวาระนี้จะหลอมรวมกันเป็นระยะเวลาอันยาวนานด้วยคลื่นแรงโน้มถ่วง
หากการระเบิดเกิดขึ้นในช่วงเวลาของเรามันอาจถูกหยิบขึ้นมาโดยหนึ่งในเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงรุ่นปัจจุบันเช่น LIGO-I, VIRGO หรือ GEO ศาสตราจารย์หัวหน้าทีมนิโคลกล่าว? D? Amico ผู้อำนวยการ Cagliari Astronomical Observatory ในซาร์ดิเนีย
การประมาณก่อนหน้านี้ของอัตราการรวมตัวของดาวนิวตรอนได้รับอิทธิพลอย่างมากจากลักษณะของระบบเพียงระบบเดียวคือ pulsar B1913 + 16 และระบบสหาย PSR B1913 + 16 เป็นระบบเลขฐานสองแบบความสัมพันธ์ครั้งแรกที่ค้นพบและศึกษาและเป็นระบบแรกที่ใช้แสดงการมีอยู่ของรังสีความโน้มถ่วง
PSR J0737-3039 และคู่หูของมันเป็นระบบที่รุนแรงยิ่งกว่าเดิมและตอนนี้เป็นห้องปฏิบัติการที่ดีที่สุดสำหรับการทดสอบการทำนายของ Einstein เกี่ยวกับการหดตัวของวงโคจร
พัลซาร์ตัวใหม่ช่วยเพิ่มอัตราการรวมตัวด้วยสองเหตุผล
มันไม่ได้มีชีวิตอยู่ตราบเท่าที่ PSR B1913 +16 นักดาราศาสตร์กล่าว และพัลซาร์เช่นนั้นอาจเป็นเรื่องธรรมดามากกว่าคนอย่าง PSR B1913 + 16
ผลทั้งสองนี้ผลักดันอัตราการควบรวมกิจการเพิ่มขึ้นหกหรือเจ็ด Dr Dick Manchester สมาชิกในทีมของ CSIRO กล่าว
แต่ค่าตัวเลขจริงของอัตรานั้นขึ้นอยู่กับสมมติฐานเกี่ยวกับวิธีการกระจายพัลซาร์ในกาแล็กซี่ของเรา
ภายใต้รูปแบบการกระจายที่ดีที่สุดเราสามารถพูดได้ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% ว่าเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงรุ่นแรกสามารถลงทะเบียนการรวมตัวของดาวนิวตรอนได้ทุก 1-2 ปี ดร. Vicky Kalogera ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่ Northwestern University ในรัฐอิลลินอยส์สหรัฐอเมริกากล่าว
ดร. Kalogera และเพื่อนร่วมงาน Chunglee Kim และ Duncan Lorimer ได้จำลองอัตราการรวมตัวของระบบเลขฐานสองโดยใช้ช่วงของสมมติฐาน
ผลลัพธ์ใหม่นี้เป็นข่าวดีสำหรับนักดาราศาสตร์คลื่นแรงโน้มถ่วง ตามที่สมาชิกในทีมศาสตราจารย์แอนดรูว์ลินผู้อำนวยการ Jodrell Bank Observatory แห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในสหราชอาณาจักร
พวกเขาอาจจะศึกษาหายนะของจักรวาลหนึ่งในทุก ๆ สองสามปีแทนที่จะต้องรอครึ่งอาชีพ? เขาพูดว่า.
แหล่งต้นฉบับ: CSIRO News Release
