เครดิตรูปภาพ: NASA
เป็นไปได้ว่าอัตราการหมุนของพัลซาร์นั้นถูก จำกัด ด้วยรังสีความโน้มถ่วงตามข้อมูลใหม่ที่รวบรวมโดย Rossi X-ray Timing Explorer ของนาซ่า - ปรากฏการณ์ที่ Albert Einstein ทำนายไว้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเมื่อพัลซาร์เร่งความเร็วมันจะแบนออกและการบิดเบือนในรูปร่างทำให้เกิดคลื่นของแรงโน้มถ่วงซึ่งหยุดมันจากการหมุนอย่างรวดเร็วดังนั้นมันจึงแยกออกจากกัน
รังสีจากแรงดึงดูดระลอกคลื่นในสิ่งทอของพื้นที่ที่คาดการณ์โดย Albert Einstein อาจทำหน้าที่เป็นผู้บังคับการจราจรของจักรวาลปกป้อง pulsars ที่ประมาทไม่ให้หมุนเร็วเกินไปและเป่าออกจากกันตามรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 3 กรกฎาคม
Pulsars เป็นดาวหมุนเร็วที่สุดในจักรวาลเป็นซากแกนกลางของดาวระเบิดซึ่งบรรจุมวลดวงอาทิตย์ของเราที่ถูกบีบอัดเป็นทรงกลมประมาณ 10 ไมล์ พัลซาร์บางส่วนจะเพิ่มความเร็วด้วยการดึงก๊าซจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงถึงอัตราการหมุนรอบเกือบหนึ่งรอบต่อมิลลิวินาทีหรือเกือบ 20% ของความเร็วแสง พัลซาร์“ มิลลิวินาที” เหล่านี้จะแยกออกจากกันหากพวกเขาได้รับความเร็วมากขึ้น
ด้วยการใช้ Rossi X-ray Timing Explorer นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบข้อ จำกัด ว่าพัลซาร์หมุนเร็วแค่ไหนและคาดการณ์ว่าสาเหตุคือรังสีความโน้มถ่วง: ยิ่งหมุนพัลซาร์เร็วขึ้นเท่าไหร่แรงโน้มถ่วงของมันก็อาจปลดปล่อยมากขึ้น พิการ. สิ่งนี้อาจยับยั้งการหมุนของพัลซาร์และบันทึกจากการกำจัด
“ ธรรมชาติได้กำหนดขีด จำกัด ความเร็วสำหรับการหมุนรอบพัลซาร์” ศ. Deepto Chakrabarty จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ผู้เขียนนำในบทความวารสาร “ เช่นเดียวกับรถยนต์ที่ขับบนทางหลวงพัลซาร์ที่หมุนเร็วที่สุดสามารถวิ่งเร็วเป็นสองเท่าในทางเทคนิค แต่บางสิ่งก็หยุดพวกเขาก่อนที่มันจะแตกสลาย มันอาจเป็นรังสีความโน้มถ่วงที่ป้องกันไม่ให้พัลซาร์ทำลายตัวเอง”
ผู้เขียนร่วมของ Chakrabarty คือ Drs Edward Morgan, Michael Muno และ Duncan Galloway จาก MIT; รูดี้ Wijnands มหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูสกอตแลนด์; Michiel van der Klis, มหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม; และ Craig Markwardt, NASA Goddard Space Flight Center Wijnands ยังนำจดหมาย Nature ฉบับที่สองซึ่งเสริมการค้นพบนี้
คลื่นความโน้มถ่วงคล้ายกับคลื่นบนมหาสมุทรเป็นระลอกในกาลอวกาศสี่มิติ คลื่นที่แปลกใหม่เหล่านี้ซึ่งทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพของ Einstein นั้นสร้างขึ้นโดยวัตถุขนาดใหญ่ที่เคลื่อนไหวและยังไม่ได้รับการตรวจพบโดยตรง
พัลซาร์เกิดขึ้นจากการระเบิดของดาวฤกษ์เกิดขึ้นปั่นป่วนบางที 30 ครั้งต่อวินาทีและช้าลงกว่าล้านปี แต่ถ้าพัลซาร์หนาแน่นด้วยศักยภาพแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งของมันอยู่ในระบบเลขฐานสองมันสามารถดึงวัสดุจากดาวข้างเคียงได้ การไหลเข้านี้สามารถหมุนพัลซาร์ไปยังช่วงมิลลิวินาทีหมุนได้หลายร้อยครั้งต่อวินาที
ในพัลซาร์บางส่วนวัสดุที่สะสมอยู่บนพื้นผิวจะถูกใช้เป็นครั้งคราวในการระเบิดแสนสาหัสทางความร้อนทำให้เกิดการระเบิดของรังสีเอ็กซ์เรย์ซึ่งใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที ในความโกรธนี้มีโอกาสสั้น ๆ ในการวัดการหมุนของพัลซาร์ที่จาง ๆ นักวิทยาศาสตร์รายงานในธรรมชาติว่ารูปแบบของการกะพริบที่พบในการระเบิด X-ray เหล่านี้เรียกว่า“ การแกว่งออกมา” ทำหน้าที่เป็นตัวชี้วัดโดยตรงของอัตราการหมุนรอบตัวของพัลซาร์ จากการศึกษาความผันผวนของพัลซาร์จาก 11 พัลซาร์พวกเขาพบว่าไม่มีการหมุนเร็วกว่า 619 ครั้งต่อวินาที
Rossi Explorer สามารถตรวจจับพัลซาร์ที่หมุนเร็วถึง 4,000 ครั้งต่อวินาที การสลายของพัลซาร์คาดว่าจะเกิดขึ้นที่ 1,000 ถึง 3,000 รอบต่อวินาที แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่พบว่ารวดเร็ว > จากการวิเคราะห์ทางสถิติของพัลซาร์ 11 ครั้งพวกเขาสรุปว่าความเร็วสูงสุดที่พบในธรรมชาติจะต้องต่ำกว่า 760 รอบต่อวินาที
การสังเกตนี้สนับสนุนทฤษฎีของกลไกการป้อนกลับที่เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีความโน้มถ่วง จำกัด ความเร็วพัลซาร์ที่เสนอโดยศาสตราจารย์ลาร์ส Bildsten จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาบาร์บาร่า เมื่อพัลซาร์เร่งความเร็วผ่านการสะสมการบิดเบี้ยวเล็กน้อยในเปลือกโลกที่มีความหนาแน่นของเปลือกโลหะหนาครึ่งไมล์จะช่วยให้พัลซาร์เปล่งคลื่นความโน้มถ่วง (มองเห็นการปั่นลูกบอลรักบี้เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในน้ำซึ่งจะทำให้เกิดระลอกคลื่นมากกว่าบาสเก็ตบอลทรงกลม) อัตราการหมุนสมดุลนั้นในที่สุดก็มาถึงจุดที่การเคลื่อนที่เชิงมุมหลั่งโดยการเปล่งรังสีความโน้มถ่วงตรงกับโมเมนตัมเชิงมุม ดาวสหายของมัน
Bildsten กล่าวว่าการเพิ่มพัลซาร์เป็นมิลลิวินาทีสามารถศึกษาในรายละเอียดมากขึ้นในรูปแบบใหม่ทั้งหมดผ่านการตรวจจับโดยตรงของรังสีความโน้มถ่วง LIGO, Laser Interferometer Gravitational-Observatory ในขณะนี้เปิดให้บริการใน Hanford, Washington และใน Livingston, Louisiana ในที่สุดจะสามารถปรับให้เข้ากับความถี่ที่พัลซาร์มิลลิวินาทีที่คาดว่าจะปล่อยคลื่นแรงโน้มถ่วง
ศ. Barry Barish จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียผู้อำนวยการ LIGO กล่าวว่า“ คลื่นนั้นบอบบางเปลี่ยนแปลงกาลอวกาศและระยะห่างระหว่างวัตถุไกลออกไปเท่าที่โลกและดวงจันทร์มีความกว้างน้อยกว่าความกว้างของอะตอมมาก “ ดังนั้นรังสีความโน้มถ่วงจึงยังไม่ถูกตรวจพบโดยตรง เราหวังว่าจะเปลี่ยนแปลงในไม่ช้า”
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
