Kreditna slika: ESA
Kmalu po velikem udaru je verjelo, da je vsa zadeva v vesolju razdeljena na njene najmanjše sestavine. Z vesoljskim teleskopom XMM-Newton skupina astronomov poskuša izračunati "kompaktnost" več nevtronskih zvezd - da bi videli, ali presegajo gostoto običajne snovi.
Del sekunde po velikem udaru je bila vsa prvinska juha snovi v vesolju 'razdrobljena' na njene najbolj temeljne sestavine. Mislili so, da je za vedno izginila. Vendar znanstveniki močno sumijo, da je še vedno mogoče najti eksotično juho z raztopljeno snovjo v današnjem vesolju, v jedru nekaterih zelo gostih predmetov, imenovanih nevtronske zvezde.
Z ESA-jevim vesoljskim teleskopom XMM-Newton so zdaj bližje preizkušanju te ideje. XMM-Newton je prvič lahko izmeril vpliv gravitacijskega polja nevtronske zvezde na svetlobo, ki jo oddaja. Ta meritev omogoča veliko boljši vpogled v te predmete.
Nevtronske zvezde so med najgostejšimi predmeti v vesolju. Maso sonca nabirajo v kroglo čez 10 kilometrov. Košček nevtronske zvezde v velikosti kocke tehta več kot milijardo ton. Nevtronske zvezde so ostanki eksplodirajočih zvezd do osemkrat bolj masivne kot naše Sonce. Svoje življenje končajo v eksploziji supernove in se nato zrušijo pod lastno gravitacijo. Njihova notranjost lahko zato vsebuje zelo eksotično obliko snovi.
Znanstveniki verjamejo, da sta v nevtronski zvezdi gostota in temperature podobni tistim, ki obstajajo le del sekunde po velikem udaru. Domnevajo, da ko se zadeva tesno nabira, kot je v nevtronski zvezdi, gre skozi pomembne spremembe. Protoni, elektroni in nevtroni? sestavni deli atomov - se zlivajo skupaj. Možno je, da se celo sestavni deli protonov in nevtronov, tako imenovani kvarki, zdrobijo, kar povzroči nekakšno eksotično plazmo "raztopljene" snovi.
Kako to ugotoviti? Znanstveniki so več desetletij poskušali prepoznati naravo snovi v nevtronskih zvezdah. Da bi to naredili, morajo zelo natančno poznati nekatere pomembne parametre: če poznate zvezdovo maso in polmer ali razmerje med njima, lahko pridobite njeno kompaktnost. Vendar pa do zdaj noben instrument ni bil dovolj napreden za izvajanje potrebnih meritev. Zahvaljujoč ESA opazovalnici XMM-Newton, so astronomi prvič lahko izmerili razmerje med maso in polmerom nevtronske zvezde in dobili prve namige o njeni sestavi. Ti kažejo, da nevtronska zvezda vsebuje normalno, neeksotično snov, čeprav niso dokončne. Avtorji pravijo, da je to prvi ključni korak? in nadaljevali bodo z iskanjem.
Način, kako so dobili to meritev, je prvi v astronomskih opazovanjih in velja za velik dosežek. Metoda je sestavljena iz neposredne določitve kompaktnosti nevtronske zvezde. Gravitacijski poteg nevtronske zvezde je ogromen - tisoč milijonov krat močnejši od Zemljine? Zaradi tega svetlobni delci, ki jih oddaja nevtronska zvezda, izgubljajo energijo. To izgubo energije imenujemo gravitacijski "rdeči premik". Meritev tega rdečega premika z XMM-Newtonom je pokazala moč gravitacijskega vleka in razkrila zvezdino kompaktnost.
"To je zelo natančna meritev, ki je ne bi mogli opraviti brez visoke občutljivosti XMM-Newtona in njegove zmožnosti razlikovanja podrobnosti," pravi Fred Jansen, ESA-jev znanstvenik XMM-Newton Project.
Po besedah glavnega avtorja odkritja Jeana Cottama iz Nasinega vesoljskega letalskega centra Goddard so bili „poskusi merjenja gravitacijskega rdečega premika opravljeni takoj po tem, ko je Einstein objavil Splošno teorijo relativnosti, vendar nihče ni mogel meriti učinek v nevtronski zvezdi, kjer naj bi bila ogromna. To je zdaj potrjeno. "
Izvirni vir: ESA News Release
