แผ่นดินไหวใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา

ความคิดของศิลปินเกี่ยวกับเปลวไฟแกมม่าที่เพิ่มขึ้นจาก SGR 1806-20 เครดิตรูปภาพ: NASA คลิกเพื่อขยาย
การระเบิดขนาดมหึมาบนดาวนิวตรอนครึ่งทางข้ามกาแลคซีทางช้างเผือกซึ่งเป็นระเบิดที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกไว้ในจักรวาลควรอนุญาตให้นักดาราศาสตร์เป็นครั้งแรกในการสำรวจการตกแต่งภายในของวัตถุที่เป็นตัวเอกลึกลับเหล่านี้

ทีมนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ระหว่างประเทศรวบรวมข้อมูลจากดาวเทียมเอ็กซ์ - เรย์ของนาซ่ารายงานการสำรวจเวลาของ Rossi X-ray รายงานในวารสาร Astrophysical Journal Letters ฉบับวันที่ 20 กรกฎาคมว่าการระเบิดก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนภายในดาวเหมือนเสียงระฆังดังขึ้น สร้างความผันผวนอย่างรวดเร็วในการแผ่รังสี X-ray ที่ปล่อยออกสู่อวกาศ พัลส์ X-ray เหล่านี้ซึ่งปล่อยออกมาในระหว่างการหมุนรอบเจ็ดวินาทีของดาวฤกษ์ที่หมุนเร็วนั้นมีการสั่นสะเทือนความถี่ของการสั่นไหวขนาดใหญ่ของดาวนิวตรอน

นักธรณีวิทยาตรวจสอบการตกแต่งภายในของโลกจากคลื่นแผ่นดินไหวที่เกิดจากแผ่นดินไหวและนักดาราศาสตร์สุริยะศึกษาดวงอาทิตย์โดยใช้คลื่นกระแทกที่เดินทางผ่านดวงอาทิตย์ความผันผวนของรังสีเอกซ์ที่ค้นพบจากการระเบิดครั้งนี้ควรให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของดาวนิวตรอน

การระเบิดครั้งนี้คล้ายกับการชนดาวนิวตรอนด้วยค้อนขนาดมหึมาทำให้มันดังกริ่งเหมือนระฆัง Richard Rothschild นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์และอวกาศแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียกล่าวและเป็นหนึ่งในผู้เขียนรายงานวารสารกล่าว ตอนนี้คำถามคือความถี่ของการสั่นของดาวนิวตรอนคืออะไรเสียงที่เกิดจากเสียงระฆังดังขึ้นหมายความว่าอย่างไร

หมายความว่าดาวนิวตรอนเป็นเพียงนิวตรอนอัดแน่นอยู่ด้วยกันไหม? หรือดาวนิวตรอนมีอนุภาคแปลกใหม่เช่นควาร์กที่ศูนย์ของพวกเขาตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อหรือไม่? และเปลือกของดาวนิวตรอนลอยอยู่เหนือแกนกลางแสงซุปเปอร์อย่างไร นี่เป็นโอกาสที่หาได้ยากสำหรับนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์เพื่อศึกษาการตกแต่งภายในของดาวนิวตรอนเพราะในที่สุดเราก็มีนักทฤษฎีข้อมูลบางคนที่สามารถเคี้ยวได้ หวังว่าพวกเขาจะบอกเราได้ว่านี่หมายถึงอะไร

การสั่นสะเทือนของดาวที่ใหญ่ที่สุดผ่านดาวนิวตรอนด้วยความเร็วเหลือเชื่อทำให้ดาวนั้นสั่นสะเทือนที่ 94.5 รอบต่อวินาที นี่ใกล้ความถี่ของคีย์ 22 ของเปียโน, F sharp, โทมาโซเบลโรนีสมาชิกชาวอิตาลีของทีมผู้ตรวจวัดสัญญาณกล่าว

ทีมนานาชาตินำโดย GianLuca Israel, Luigi Stella และ Belloni แห่งสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งชาติของอิตาลีค้นพบความผันผวนจากข้อมูลที่ดึงมาสองวันหลังจากวันคริสต์มาสโดย Rossi X-Ray Timing Explorer ดาวเทียมที่ออกแบบมาเพื่อศึกษา X ที่ผันผวน - ปล่อยมลพิษจากแหล่งที่มาของดาวฤกษ์ การแกว่งตัวประหลาดที่นักวิจัยค้นพบเริ่มขึ้นเมื่อสามนาทีหลังจากการระเบิดไททานิกบนดาวนิวตรอนซึ่งเพียงหนึ่งในสิบของวินาทีปล่อยพลังงานมากกว่าดวงอาทิตย์ที่ปล่อยออกมาในเวลา 150,000 ปี การสั่นจะค่อยๆลดลงหลังจากนั้นประมาณ 10 นาที

ดาวนิวตรอนนั้นเป็นแกนสสารหนาแน่นที่หมุนรอบตัวเร็วซึ่งเป็นผลมาจากการล่มสลายของดาวฤกษ์ที่หมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ทั้งหมดและระเบิดในเหตุการณ์ที่เกิดความหายนะซึ่งเรียกว่าซุปเปอร์โนวา การพังทลายนั้นทำให้อิเล็กตรอนถูกบีบให้เข้าสู่นิวเคลียสของอะตอมและรวมกับโปรตอนเพื่อให้กลายเป็นนิวตรอน นิวตรอนที่เกิดขึ้นนั้นเป็นทรงกลมที่หนาแน่นมากและบรรจุมวลของดวงอาทิตย์ในทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 10 ไมล์ซึ่งสสารหนึ่งช้อนเต็มของมันจะมีน้ำหนักหลายพันล้านตันบนโลก

ดาวนิวตรอนส่วนใหญ่หลายล้านดวงในกาแลคซีทางช้างเผือกของเราผลิตสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าล้านเท่าของโลก แต่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้ค้นพบดาวนิวตรอนแม่เหล็กสูงน้อยกว่าสิบดวงที่เรียกว่า "magnetars" ด้วยสนามแม่เหล็กที่มีความแรงกว่าพันเท่าหรือแข็งแรงพอที่จะดึงข้อมูลจากบัตรเครดิตที่อยู่ห่างออกไปครึ่งทางถึงดวงจันทร์

สนามแม่เหล็กที่รุนแรงเหล่านี้มีความแข็งแรงพอที่บางครั้งพวกมันจะรัดเปลือกของดาวนิวตรอนทำให้เกิดการสั่นไหวของดาว ซึ่งส่งผลให้มีการปลดปล่อยรังสีแกมม่าซึ่งเป็นรังสีที่มีพลังมากกว่ารังสีเอกซ์ สี่ magnetars เหล่านี้เป็นที่รู้กันว่าทำอย่างนั้นและเรียกว่า? หรือ SGRS โดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เพราะพวกเขาลุกเป็นไฟแบบสุ่มและปล่อยชุดของการระเบิดของรังสีแกมมาสั้น ๆ

SGR 1806-20 การกำหนดอย่างเป็นทางการของดาวนิวตรอนที่ระเบิดและส่งรังสีเอกซ์ที่ไหลผ่านกาแลคซีในวันที่ 27 ธันวาคม 2004 ผลิตแฟลชที่สว่างกว่าสิ่งใดที่ตรวจพบเกินกว่าระบบสุริยะเป็นหนึ่งในนั้น แฟลชนั้นสว่างมากจนทำให้มันมืดบอดบริวารของเอกซ์เรย์ทั้งหมดในอวกาศเพื่อส่องสว่างขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศโลก

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สงสัยว่าการปะทุของรังสีแกมม่าและรังสีเอกซ์จากการระเบิดครั้งใหญ่ครั้งนี้อาจมาจากสนามแม่เหล็กที่บิดเบี้ยวสูงรอบ ๆ ดาวนิวตรอนที่หักมุมทันทีทำให้เกิดแผ่นดินไหวใหญ่บนดาวนิวตรอน

สถานการณ์อาจคล้ายกับยางรัดบิดที่แตกจนในที่สุดและในกระบวนการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล? รอ ธ ไชลด์กล่าว ด้วยการปล่อยพลังงานนี้สนามแม่เหล็กที่อยู่รอบ ๆ สนามแม่เหล็กสามารถสันนิษฐานได้ว่าจะผ่อนคลายไปกับโครงสร้างที่มีความเสถียรมากขึ้น

พลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ 27 ธันวาคมถูกตรวจจับโดยดาวเทียมนาซ่าและยุโรปหลายดวงและถูกบันทึกด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลก มันเป็นหัวข้อของเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากมายที่ตีพิมพ์ในช่วงไม่กี่เดือน

การเกิดขึ้นอย่างฉับพลันและน่าประหลาดใจของเปลวไฟยักษ์นี้ซึ่งจะช่วยให้เราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของสนามแม่เหล็กและการแต่งหน้าภายในของดาวนิวตรอน รอ ธ ไชลด์กล่าวเสริมว่าความสำคัญของการมีดาวเทียมและกล้องโทรทรรศน์ที่มีความสามารถในการบันทึกปรากฏการณ์ที่ผิดปกติและคาดเดาไม่ได้ในจักรวาล

สมาชิกคนอื่น ๆ ของทีมระหว่างประเทศ ได้แก่ Pier Giorgio Casella, Simone Dall? Osso และ Massimo Persic จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งชาติอิตาลี Yoel Rephaeli จาก UCSD และมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ; Duane Gruber เดิมของ UCSD และตอนนี้ที่ Eureka Scientific Corporation ใน Oakland, Calif; และ Nanda Rea จากสถาบันวิจัยอวกาศแห่งชาติในเนเธอร์แลนด์

แหล่งต้นฉบับ: ข่าวประชาสัมพันธ์ UCSD

นี่คือลิงก์ไปยังดวงดาวที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล