Bir nötron yıldızı ne kadar büyüktür? Şimdiye kadarki en doğru cevap çıktı
Bir nötron yıldızı ne kadar büyüktür?
Uluslararası bir araştırma ekibi, şimdiye kadarki en doğru nötron yıldızı boyutunu hesaplamak için böyle yeni bir yöntem kullanarak yerçekimi dalgalarını, çoklu haberci astronomisini ve nükleer fiziği birleştirdi.
Max Planck Yerçekimi Fiziği Enstitüsü (Albert Einstein Enstitüsü, AEI) üyeleri tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi, nötron yıldızlarının boyutunu ölçmek için yeni bir yöntem elde etti. Bu amaçla, nötron yıldızlarının bilinmeyen davranışının genel ilk ilkelerini, ikili nötron yıldızı birleşmesi GW170817'nin çoklu haberci gözlemleriyle birleştirdiler. Bugün, araştırma sonuçları, önceki standarttan iki kat daha katı olan ve tipik bir nötron yıldızının yarıçapının 11 kilometreye yakın olduğunu gösteren "Doğal Astronomi" de ortaya çıkıyor. Ayrıca, çoğu durumda, kara delikli bir nötron yıldızının, kara delik küçük olmadığı ve / veya hızlı bir şekilde dönmediği sürece tamamen yutulabileceğini buldular. Bu, bu tür birleşmelerin yerçekimi dalgalarının kaynağı olarak kabul edilebileceği durumlarda, elektromanyetik spektrumda görünmedikleri anlamına gelir.
Hannover Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'nde araştırmacı ve doğal astronomi çalışmalarının baş yazarı Colin Capano, "İkili nötron yıldızı birleşmesi bir altın madeni bilgi madeni" dedi! "Nötron yıldızları, gözlemlenebilir evrendeki en yoğun maddeyi içerirler. Aslında yoğun ve kompakttırlar. Tüm yıldızı tek bir çekirdek olarak düşünebilir ve onu bir şehir büyüklüğüne kadar ölçeklendirebilirsiniz. Bu nesneleri ölçerek Nitelik, yönetimin temel fiziksel ilkelerini atom altı seviyede anlayabiliriz. "
Albert Einstein Enstitüsü Hanover araştırma ekibinin lideri Barry Krishnan şunları söyledi: "Tipik bir nötron yıldızının güneşimizin yaklaşık 1,4 katı büyüklüğünde ve yaklaşık 11 kilometre yarıçapına sahip olduğunu gördük." "Sonuçlarımız olacak. Yarıçap, önceki sonuçlardan daha katı olan iki önemli faktör olan 10,4 kilometre ila 11,9 kilometre ile sınırlandırılmıştır. "
Bir nötron yıldızı, gökbilimcilerin doğrudan gözlemleyebileceği en yoğun şeydir.Yeni keşfe göre, dünyanın kütlesinin yaklaşık yarısı dünyanın 22 kilometresinin tamamına etki edebiliyor. Bu resim, nötron yıldızının boyutunu Almanya'da bulunan ve Albert Einstein Institute Hanover'in evi olan Hanover ile karşılaştırmaktadır.
İkiz nötron yıldızları, göksel hazinelerden oluşan bir hazine evinde birleşti.
Nötron yıldızı kompakttır, bir süpernova patlamasının kalıntısıdır. Yaklaşık bir şehir büyüklüğünde ve güneşimizin iki katı kütledir. Nötron açısından zengin materyallerin aşırı kompaktlığı nasıl bilinmemektedir ve bu tür koşulları yeryüzündeki herhangi bir laboratuvarda yaratmak imkansızdır. Fizikçiler çeşitli modeller (durum denklemleri) önermişlerdir, ancak doğadaki bu nötron yıldız modellerinin (varsa) doğru tanımı bilinmemektedir.
İki heyecan verici nötron yıldızının birleşmesinin dijital korelasyon simülasyonu. Yüksek yoğunluk turuncu-kırmızı, düşük yoğunluk mavi olarak görüntülenir.
Dijital korelasyon simülasyonu: T. Dietrich (Max Planck Yerçekimi Fiziği Enstitüsü) ve BAM işbirliği; bilimsel görselleştirme: Dietrich, S. Ossokine, Pfeiffer ( H. Peiffer), Buonanno (A. Buonanno) (Max Planck Yerçekimi Fiziği Enstitüsü). İki nötron yıldızının birleşmesi, daha aşırı koşulların ve nükleer fizik temellerinin bir adım daha yakından tespit edilebildiği en heyecan verici astrofizik olayıdır. Örneğin, Ağustos 2017'de GW170817, yerçekimi dalgalarının ve tüm elektromanyetik spektrumun dalgalanması gözlemlendi. Bundan bilim adamları, nötron yıldızlarının yarıçapları ve kütleleri gibi fiziksel bileşimini sırayla tespit edebilirler.
Araştırma ekibi, bir nötron yıldızının içindeki yüksek yoğunlukta atom altı parçacıkların nasıl etkileşime girdiğini açıklayan ilk ilkelerin açıklamasına dayalı bir model kullandı. Ekibe göre, teorik uzunluk hesaplamasında, yüz milyonlarca ışıkyılı uzaklıkta gözlemlenen astrofiziksel nesneler, milimetrenin yalnızca trilyonda biri kadar şaşırtıcı.
Capano, "Bu inanılmaz," dedi. "GW170817, dinozorlar 12 milyon yıl önce dünyaya yayıldığında, on trilyon kilometre uzaklıktaki bir galakside iki şehir büyüklüğünde gök cisimlerinin çarpışmasıyla oluştu. Dikkatimizi atom altı fiziğine çeviriyoruz. "
Bir nötron yıldızı ne kadar büyüktür? Araştırmacılar, nötron yıldızları için olası tüm durum denklemlerini tahmin etmek için ilk prensipleri kullandılar ve bu denklemler atom fiziğinden türetildi. Araştırmacılar, olası tüm denklemler arasında, farklı fiziksel gözlem olaylarını açıklama yeteneklerinin temelini seçtiler. Modeli temel alarak seçtiler:
LIGO / Virgo tarafından yayınlanan gözlemlenen GW170817 yerçekimi dalgası verileriyle tutarlıdır.
Nötron yıldızlarının birleşmesinin bir sonucu olarak, kısa yaşam döngülerine sahip süper kütleli nötron yıldızları oluşturabilir.
GW170817'den gözlemlenen nötron yıldızının bilinen maksimum kütle elektromanyetik dalga verilerinin kısıtlamaları ile tutarlı olabilir.
Bu, araştırmacıların yalnızca yoğun maddenin fiziği hakkında doğru bilgi elde etmelerini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda şimdiye kadarki en titiz nötron yıldızları hacmini elde etmelerini sağlar.
Gelecekteki yerçekimi dalgaları ve "çoklu haberci" gözlemleri
Yayının eş yazarı, Hannover'deki AEI'de (Albert Einstein Enstitüsü) bir doktora öğrencisi olan Stephanie Brown şunları söyledi: Bu sonuçlar heyecan verici, sadece nötron yıldızı yarıçapının ölçümünü büyük ölçüde iyileştirebildiğimiz için değil. Bunun nedeni, nötron yıldızının ikili yıldız birleşmesinden sonraki son kaderini görmemize izin vermesidir. "Bu son sonuç, GW170817'ye benzer bir nötron yıldızı birleşme olayı aracılığıyla LIGO (Amerikan Lazer İnterferometre Yerçekimsel Dalga Gözlemevi) ve Başak'ın (İtalyan Yerçekimsel Dalga Gözlemevi) hassas olduklarını göstermektedir. Dedektör, bunun bir ikili nötron yıldızı birleşmesi mi yoksa bir ikili kara delik birleşmesi mi olduğunu sadece yerçekimi dalgalarından kolayca ayırt edebilir. GW170817 olayında, elektromanyetik spektrumun gözlemlenmesi, ikisi arasındaki ayrımda hayati bir rol oynadı.
Araştırma ekibi ayrıca, "hibrit birleşmeler" (nötron yıldızları ile kara deliklerin birleşmesi) için, ayrı yerçekimi dalgası birleşme gözlemleri ile onları çift kara deliklerden ayırmanın daha zor olduğunu buldu. Elektromanyetik spektrum gözlemleri veya birleşik yerçekimi dalgası gözlemleri, ikisini ayırt etmede anahtar rol oynar.
Bununla birlikte, yeni sonuçlar, hibrit ikili yıldız birleşmelerinin "çoklu haberci" gözlemlerinin imkansız olduğunu da göstermektedir. Capano şöyle açıkladı: "Nötron yıldızlarının çoğu durumda kara delik tarafından parçalara ayrılmaktansa tüm kara deliği yutmayı tercih ettiklerini gösterdik. Yalnızca kara delik çok küçük olduğunda veya hızlı bir şekilde döndüğünde, nötron yıldızını yutmadan önce rahatsız edecektir ve yalnızca ne zaman Bu durumda, yerçekimi dalgalarından fazlasını görmeyi bekleyebiliriz.
Parlak bir gelecek
Önümüzdeki on yıl içinde, mevcut dedektörler daha hassas hale gelecek ve yeni dedektörler algılama görevlerini yerine getirmeye başlayacak. Araştırma ekibi, daha güçlü yerçekimi dalgası tespiti ve olası çift nötron yıldız birleşmesi "çoklu haberci" gözlemlerini dört gözle bekliyor. Nötron yıldızları ve nükleer fiziğin derinlemesine çalışmaları için her birleşme değerli bir fırsattır.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Mushanfeng Ö, patlamış mısır-aei
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
