Nevtronske zvezde so razvrščene kot "mrtve" ... prave zombi zvezde. Rodijo se, ko se pod njeno gravitacijo zruši ogromna zvezda in se zunanji sloji raznesejo daleč naokoli, zasedejo milijardo soncev, v primeru supernove. Levo je zvezdno truplo ... jedro nepojmljive gostote ... kjer bi ena čajna žlička tehtala približno milijardo ton na Zemlji. Kako bi se učili takšne radovednosti? NASA je predlagala misijo, imenovano Neutron Star Internal Composition Explorer (NICER), ki bi zaznala zombija in nam omogočila, da se zagledamo v temno srce nevtronske zvezde.
Jedro nevtronske zvezde je precej neverjetno. Kljub dejstvu, da je odpihnil večino svoje zunanjosti in ustavil jedrsko fuzijo, še vedno seva toploto zaradi eksplozije in oddaja magnetno polje, ki nagiba lestvice. Ta intenzivna oblika sevanja, ki jo povzroči propad jedra, deluje na več kot trilijona krat močnejše od zemeljskega magnetnega polja. Če se vam ne zdi tako impresivno, pomislite na velikost. Prvotno bi lahko bila zvezda v premeru trilijone milj ali več, zdaj pa je stisnjena na velikost povprečnega mesta. Zaradi tega je nevtronska zvezda majhen dinamo, ki je sposoben kondenzirati s seboj več kot 1,4-krat večjo vsebnost Sonca ali vsaj 460.000 Zemlj.
"Nevtronska zvezda je na pragu materije, kakršna lahko obstaja - če se zgosti, postane črna luknja," pravi dr. Zaven Arzoumanian iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu v Marylandu. "Na Zemlji nimamo možnosti, da bi ustvarili notranjost nevtronskih zvezd, zato je tisto, kar se zgodi, da je material pod tako neverjetnim pritiskom, skrivnost - veliko je teorij, kako se obnaša. Najbližje temu, da simuliramo te pogoje, so pospeševalci delcev, ki razbijejo atome skupaj s skoraj hitrostjo svetlobe. Vendar ti trki niso natančno nadomestilo - trajajo le delno sekundo in ustvarijo temperature, ki so precej višje od tistih v nevtronskih zvezdah. "
Če bo odobreno, se bo misija NICER začela izvajati do poletja 2016 in jo robotsko pritrditi na Mednarodno vesoljsko postajo. Septembra 2011 je NASA za študij izbrala NICER kot potencialno raziskovalno misijo priložnosti. Misija bo prejela 250.000 dolarjev za izvedbo 11-mesečne študije koncepta izvajanja. Izmed 20 prispevkov je bilo izbranih pet predlogov za misijo priložnosti. Po podrobnih študijah NASA februarja 2013 načrtuje, da bo za razvoj izbrala enega ali več petih predlogov misije priložnosti.
Kaj bo storil NICER? Najprej bo niz 56 teleskopov zbral podatke o rentgenskih žarkih z magnetnih polov in žarišč nevtronskih zvezd. Iz teh področij naše zombi zvezde oddajajo rentgenske žarke in med vrtenjem ustvarijo svetlobni impulz - s tem pa izraz "pulsar". Ko se nevtronska zvezda skrči, se vrti hitreje in posledična intenzivna gravitacija lahko vleče material iz zvezde, ki je skoraj v orbiti. Nekateri od teh puls se vrtijo tako hitro, da lahko dosežejo hitrosti več sto vrtenja na sekundo! Znanstveniki srbijo, da razumejo, kako se materija obnaša znotraj nevtronske zvezde in "pripne pravilno enačbo stanja (EOS), ki najbolj natančno opisuje, kako se snov odziva na naraščajoči pritisk. Trenutno obstaja veliko EOS-ov, ki predlagajo, da vsaka predlaga, da se lahko v nevtronskih zvezdah snovi stisnejo različne količine. Recimo, da ste držali dve žogi enake velikosti, ena pa je bila iz pene, druga pa iz lesa. Kroglico pene lahko stisnete do manjše velikosti od lesene. Na enak način bo EOS, ki pravi, da je snov zelo stisljiva, napovedal manjšo nevtronsko zvezdo za določeno maso kot EOS, ki pravi, da je zadeva manj stisljiva. "
Zdaj bo vse, kar bo moral narediti NICER, pomagati pri merjenju pulsarjeve mase. Ko je ugotovljeno, lahko dobimo pravilen EOS in odkrijemo skrivnost, kako se zadeva obnaša pod močno gravitacijo. "Težava je v tem, da so nevtronske zvezde majhne in veliko predaleč, da bi lahko neposredno merili njihove velikosti," pravi glavni raziskovalec NICER-a dr. Keith Gendreau iz NASA Goddard. "Vendar bo NICER prva misija, ki ima dovolj občutljivosti in časovne ločljivosti, da posredno ugotovi velikost nevtronske zvezde. Ključno je natančno izmeriti, koliko se svetlost rentgenskih žarkov spreminja, ko se nevtronska zvezda vrti. "
Torej, kaj še počne naša zombi zvezda, da je impresivno? Zaradi svoje izjemne teže v tako majhni prostornini izkrivljajo prostor / čas v skladu z Einsteinovo teorijo splošne relativnosti. Prav ta vesoljski "warp" omogoča astronomom, da razkrijejo prisotnost zvezde. Prav tako ustvarja učinke, kot je orbitalni premik, imenovan precesija, ki paru omogoča, da kroži okoli drugega, kar povzroči gravitacijske valove in proizvede merljivo orbitalno energijo. Eden od ciljev NICER-a je odkriti te učinke. Osnova sama bo ekipi omogočila določitev velikosti nevtronske zvezde. Kako? Predstavljajte si, da potisnete prst v raztegljiv material - potem si predstavljajte, da celotno roko potisnete proti njemu. Manjši kot je nevtronska zvezda, bolj bo prekrival prostor in svetlobo.
Tu postanejo svetlobne krivulje zelo pomembne. Ko so vroče točke nevtronske zvezde poravnane z našimi opazovanji, se svetlost poveča, ko se eden zasuka v pogled in zatemni, ko se zavrti. Posledica tega je svetlobna krivulja z velikimi valovi. Ko pa je prostor izkrivljen, si lahko ogledamo krivuljo in vidimo drugo žarišče - kar ima za posledico lahkotno krivuljo z bolj gladkimi, manjšimi valovi. Ekipa ima modele, ki proizvajajo "edinstvene svetlobne krivulje za različne velikosti, ki jih predvidevajo različni EOS. Z izbiro svetlobne krivulje, ki najbolje ustreza opazovanemu, bodo dobili pravilen EOS in na robu pozabe rešili uganko materije. "
In vdihnite življenje zombi zvezdam ...
Prvotni vir zgodb: NASA News Mission.
