Một mô phỏng mới của các sao neutron cho thấy chúng có thể không trơn tru như dự đoán. Sự dao động này có thể tạo ra sóng hấp dẫn, lan truyền vào vũ trụ và có thể được phát hiện ở đây trên Trái đất
Sao neutron là tàn dư của những ngôi sao khổng lồ sau khi chúng phát nổ thành siêu tân tinh. Lõi dày đặc vẫn ở phía sau, quay nhanh và chỉ gồm các neutron. Chúng có các trường hấp dẫn to lớn và được cho là có khối lượng lớn như Mặt trời của chúng ta, nhưng chỉ dài 20 km. Khi chúng bảo tồn động lượng góc của người tiền nhiệm mặt trời khổng lồ của chúng, vì chúng rất nhỏ, chúng được dự kiến sẽ quay hàng trăm lần mỗi giây.
Nhưng làm thế nào những vật thể lạ này có thể được phát hiện? Chà, đối với một người, họ có thể được coi là các pulsar bức xạ cao (hoặc, có thể là, Magnet Magnetars), chiếu một chùm bức xạ qua Trái đất khi chúng quay tròn như một ngọn hải đăng, những chùm photon năng lượng cao phát ra từ các cực sao neutron. Nhưng những gì về hiệu ứng họ có trong không-thời gian? Những cơ thể to lớn này có thể tạo ra sóng hấp dẫn? (Lưu ý: Sóng hấp dẫn là một sinh vật hoàn toàn khác với sóng trọng lực trong khí quyển.
Để hình dung cảnh: Hãy tưởng tượng quay một quả bóng hình cầu hoàn hảo trong một bể bơi. Nếu quả bóng đứng yên hoàn toàn (không nhấp nhô lên xuống và không trôi), chỉ quay tròn trên trục của nó, sẽ không thấy gợn sóng trong hồ bơi. Do đó, bất kỳ dụng cụ đo gợn sóng trong hồ bơi sẽ không phát hiện ra sự hiện diện của quả bóng quay. Bây giờ quay một vật thể không hình cầu (như quả bóng bầu dục, hoặc bóng đá Mỹ) trong hồ bơi. Khi vật thể này quay tròn, các điểm không đều trên bề mặt (tức là các đầu nhọn) sẽ tạo ra một sóng trên mỗi vòng quay của vật thể không đều. Các nhạc cụ gợn sẽ phát hiện sự hiện diện của quả bóng trong hồ bơi.
Đây là vấn đề mà các nhà khoa học phải đối mặt khi cố gắng phát hiện sóng hấp dẫn từ các sao neutron. Nếu chúng là những vật thể nhẵn (có lẽ hình cầu, hoặc hơi dẹt do quay tròn), chúng không thể tạo ra những gợn sóng trong không gian và do đó không thể được phát hiện. Mặt khác, nếu chúng là những vật thể quay có hình dạng bất thường, với sự không đồng nhất (cục hoặc núi Núi) trên bề mặt, sóng hấp dẫn có thể được tạo ra. Khối u sẽ quét ra một biến động trong không gian-thời gian trên mỗi vòng quay. Điều này là tốt, nhưng sao neutron sần?
Chà, triển vọng là rất tốt. Các máy dò gợn sóng Ripple thời gian không gian được thiết lập để quan sát sóng hấp dẫn cho đến nay không phát hiện thấy bất kỳ dấu hiệu nào của những ngôi sao neutron quay nhanh này. Điều này có thể có nghĩa là công nghệ chúng ta đang sử dụng không đủ nhạy để phát hiện sóng hấp dẫn hoặc sao neutron mịn tự nhiên và không thể tạo ra sóng hấp dẫn ở nơi đầu tiên.
Matthias Vigelius và Andrew Melatos, các nhà nghiên cứu từ Đại học Melbourne ở Úc, nghĩ rằng họ có hy vọng mới rằng một số loại sao neutron có thể được phát hiện vì chúng tự nhiên bị vón cục. Sử dụng một kỹ thuật mô hình máy tính mới, cặp đôi tin rằng ngay cả một biến thể nhỏ trên bề mặt sao neutron cũng sẽ tạo ra sóng hấp dẫn có thể phát hiện được. Nhưng làm thế nào để những khối u hình thành? Thông thường, các ngôi sao tiến hóa như một phần của hệ nhị phân (tức là hai ngôi sao quay quanh một trọng tâm chung), nếu một người trở thành siêu tân tinh, để lại một ngôi sao neutron phía sau, trường hấp dẫn mãnh liệt sẽ tước đi ngôi sao khí của nó. Khi khí được đưa vào sao neutron, từ trường cực mạnh sẽ hỗ trợ cấu trúc cho khí tới, tạo ra hỗn hợp electron-proton của plasma siêu nóng nằm trên bề mặt sao neutron. Các khối hình thành tại các cực từ sao neutron sao sẽ là một đặc điểm tồn tại lâu dài, quét xung quanh ngôi sao mỗi khi nó quay. Vigelius và Melatos nghĩ rằng các máy dò như Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế tia laser (LIGO) có thể phát hiện ra dấu hiệu đặc trưng này của một sao neutron có hình dạng bất thường. đúng giờ.
Tuy nhiên, những ngôi sao neutron không sần sùi này đã không được phát hiện, nhưng thông qua quan sát liên tục (thời gian phơi sáng), người ta hy vọng rằng các đài quan sát sóng hấp dẫn trên Trái đất cuối cùng có thể nhận được tín hiệu.
Nguồn: RAS, Nhà khoa học mới
