Neutrontäht. Krediit: NASA Neutrontähed on surnud tähtede uskumatult tihedad jäänused. Vaid kilomeetrite läbimõõduga suudavad nad siiski kinni hoida kahe-kolme täissuuruses päikese massi. Kui nad on teise tähega kahendsüsteemis, laseb nende gravitatsioon neil 'toituda' oma kaaslase gaasist ja särada heledamalt.
Kuid teadlased, kes uurivad salapäraseid röntgenikiirguse allikaid teistes galaktikates, avastavad midagi kummalist: neutronitähed, mis põlevad sadu kordi heledamalt, kui nad peaksid suutma. Ja uus uurimus avaldati aastal Looduse astronoomia viitab sellele, et vastus on seotud magnetväljaga, mis on 10 miljardit korda tugevam kui tugevaim, mis eales Maal inimfüüsikaliste katsetega loodud.
[ Meie päikesesüsteemi elu koostisosa? soola. ]
Uuringu kaasautor, Southamptoni ülikooli füüsika- ja astronoomiaõppejõud Matt Middleton selgitab, mida see magnetväli võib tähendada neutrontähtede kummaliste võimete, aga ka universumi esimeste mustade aukude jaoks.
Intervjuu tipphetked
Ultraluminous röntgenkiirguse (ULX) allikate avastamisel:
Matt Middleton: See mõistatus ulatub tegelikult tagasi 1970. aastatesse, kui inimesed hakkasid esimest korda röntgenteleskoopidega universumisse vaatama. Kui inimesed vaatasid tõsiselt, leidsid nad, et need asjad olid liiga eredad, kui neil oli õigus olla. Neid ei seostatud galaktikate keskustega, kus me teame, et materjal langeb nendesse ülimassiivsetesse mustadesse aukudesse, mille mass on miljon miljardit korda suurem kui päikese mass. Kuid need olid siiski liiga heledad, et olla need, mida me tavaliselt röntgenikiirte binaarfailides näeme.
Nende ULX-i allikate keskmes olevast mõistatusest:
Matt Middleton: Nii et astronoomid on pikka aega justkui kukalt kratsinud. Inimesed arvasid esmalt, et võib-olla on tegemist uut tüüpi gravitatsiooniliselt kompaktsete objektidega ja võib-olla on need need, mida nimetati keskmise massiga mustadeks aukudeks, sest me teame, et ülimassiivsed mustad augud peavad põhimõtteliselt kõigi galaktikate keskmes kuidagi tekkima. Nad pidid end üles ehitama väga-väga väikestest, võib-olla ürgsetest mustadest aukudest. Ja kuskil sellel joonel võib olla vahepealne massiline must auk.
Kuid me ei saa lihtsalt minna ja kaaluda neid asju; vajasime kaudseid tõendeid, et välja selgitada, mis need on. Nii et see vaidlus ja kogukond möllasid väga pikka aega: kas me arvame, et need on tavalised tähemassiga kompaktsed objektid või on need keskmise massiga mustad augud?
Selle kohta, mis võib intensiivset valgust tekitada:
Matt Middleton: Selle kassi nülgimiseks on kaks võimalust: teil on kas geomeetriline kiir või väga-väga tugev magnetväli.
Võite panna palju materjali väga-väga kiirel kiirusel neutrontähe suunas ja siis see, mis juhtub teatud raadiuses, mida me kutsume akretsioonikettaks – kujutage ette pannkooki ja selle pannkoogi keskel on teil neutrontäht – mingi raadiusega neutrontähest mingil kaugusel paisub ketas üles ja kitseneb siis koonusega allapoole neutrontähe keskpunkti. Kogu see kiirgus, mis sellel kettal ja neutrontähest tekib, jääb sellesse koonusesse lõksu ja siis kiirgub see meie poole geomeetriliselt. See on nagu taskulamp. See peegeldub selle taga, nii et see peegeldab seda valgustust, mis tuleb pirnist tagasi teie poole. Seetõttu näeb see nii palju heledam välja, kui see oleks siis, kui teil oleks lihtsalt pirn peal. Nii et see on üks viis, kuidas saate seda teha.
Teisel viisil saate seda teha tõeliselt tugeva magnetväljaga ja on võimalik, et tõde on kusagil vahepeal. Sellel pildil on magnetvälja tähtsus selles, et see vähendab elektroodide hajumise ristlõiget. Valguse tõuget tasakaalustab gravitatsioon ja valguse tõuge on seotud sellega, mida need valguses olevad footonid võivad hajutada. Seda nimetatakse ristlõikeks. Kui see ristlõige muutub väiksemaks, saate oma neutrontähele või mustale augule panna rohkem materjali ja nii saate sisuliselt rohkem heledust tekitada.
Astronoomia tulevikust:
Matt Middleton: Kes teab, mida me sealt teada saame? Võime näha ülimassiivseid musti auke, mis pöörlevad kokku ja ühinevad. Võiksime vaadata tagasi universumi algusaegadele ja vaadelda gravitatsioonilaineid, mis pärinevad nendest mustadest aukudest, mis ühinevad ning seejärel nende ümber moodustuvad ja arenevad galaktikad. Võime leida neutrontähti, musti auke, valgeid kääbusi ja igasuguseid asju. Nii et see on äärmiselt huvitav ja oluline aken, mis avaneb universumisse
Kogukonna tähtsusest teaduses:
Matt Middleton: Neutrontähtede armastust on nii palju. Suur tunnustus kõigile mu inimestele, kes töötavad ülitiheda ainega.