Необична грешка во космичкиот часовник

0

Уметнички приказ на магнетар – неутронска ѕвезда со магнетно поле кое е десетици милиони пати посилно од најмоќниот магнет направен од човекот.
Заслуги: NASA / GSFC

Пулсарите се едни од најпрецизните часовници во Универзумот, конкурирајќи со најдобрите човечки пронајдоци. Тие претставуваат вртечки неутронски ѕвезди со маса дупло поголема од онаа на Сонцето, а ширина од само 20-тина километри. Зраците од радијација се исфрлаат долж нивните магнетни полиња и минуваат покрај Земјата како космички светилници. Нивното пулсирање е толку редовно, што астрономите во почетокот се шегувале дека мора да се работи за знак на живот, денес тие претставуваат основа за подесување на некои од најточните часовници во светот. Сепак, од време на време, пулсарите подлегнуваат на грешки, моментни зголемувања во вртежите на овие светилници. Ваквите грешки ни даваат увид во егзотичната структура на неутронските ѕвезди, за која астрономите мислеа дека доволно ја разбираат. Новото истражување бара повторно обмислување на функционирањето на овие објекти.

Ѕвездениот остаток познат како неутронска ѕвезда претставува збиена маса од една до две Сонца во сфера со големина колку Менхетен. Заслуги: NASA

Неутронските ѕвезди се сосема надвор од можностите на човековото искуство. Тенката, цврста кора има дебелина од околу 800 метри и го покрива јадрото од нуклеарна течност, каде неутроните ги има 20 пати повеќе од протоните. Теоријата гласи дека надворешната кора е составена од железни атоми поставени во кристална решетка, која во почетокот на кората се топи во состојба на суперфлуид, со тек без триење, која настанува поради незамисливата густина. Физичарите на Земјата мораат да оладат течен хелиум на температури нешто над апсолутната нула за да ја создадат состојбата на суперфлуид, но на неутронските ѕвезди истата постои на температура од 100 милиони Целзиусови степени. Таа не ротира во целина, како што тоа го прави цврстата надворешна кора, туку вртењето го остварува околу голем број мали вртлози кои се прикачуваат на јадрата во суперфлуидот, притоа заглавувајќи го аголниот импулс во внатрешната кора. Така, цврстата надворешна кора ротира врз суперфлуидот полн со вртлози, па додека таа успорува со времето, суперфлуидот не го прави тоа. Но, повремено се случуваат ѕвездени потреси кои ја размрдуваат кората, па вртлозите не се прикачени и го ослободуваат аголниот импулс кон надворешната кора. Таа, пак, го забрзува своето движење, па фрекфенцијата на пулсирањето кое го добиваме како сигнал на Земјата наеднаш се зголемува и ова астрономите го нарекуваат грешка. Барем, така би требало да биде. Новото истражување го покажува спротивното – наместо до забрзување, доаѓа до нагло успорување.

На оваа отпосле обоена фотографија на X-зраци од супернова остатокот CTB 109, магнетарот 1E 2259+586 свети во брилијантно сино-бела боја, додека ниските енергии на X-зраци се прикажани во црвена, средните во зелена и високите во сина боја. Заслуги: ESA / XMM-Newton / M. Sasaki et al.

Истражувањето е направено со вселенскиот телескоп Свифт (Swift) и набљудувана е неутронската ѕвезда 1E 2259+586, која поседува магнетно поле со јачина од 5.9 милијарди тесли. Во рок од една година набљудување на овој објект на секои 2-3 недели, тимот го следел вртењето на магнетарот кое се случува еднаш на секои 7 секунди, со очекувано, постепено успорување. Тогаш, во април 2012 година, брзината на пулсот наеднаш се намалила за 2.2 милионити дел од секундата, наговестувајќи млаз од X-зраци. Ова траело неколку недели, кога одеднаш пулсот повторно забрзал. По ова чудно однесување, магнетарот сеуште се врти на секои 7 секунди, но брзината на постепеното успорување е поголема од претходно. Ова за сега е необјасниво, затоа што грешките секогаш ја забрзуваат неутронската ѕвезда, па не е јасно како успорувањето на долги стази би се сменило. Резултатот е интересен затоа што се работи за „анти-грешка“, која до сега не била забележана. Некои астрономи сметаат дека ова е предизвикано од поинаква физика, која сеуште не ни е позната.

Извор: Sky and Telescope

Превод: Марина Димовска

Сподели.