Tín dụng hình ảnh: NASA
Có thể là tốc độ quay của các pulsar bị giới hạn bởi bức xạ hấp dẫn theo dữ liệu mới được thu thập bởi Nhà thám hiểm thời gian tia X của NASA Ross Rossi - một hiện tượng được dự đoán bởi Albert Einstein. Các nhà khoa học tin rằng khi một pulsar tăng tốc, nó sẽ bị bong ra và các biến dạng trong hình dạng của nó khiến nó phát ra các sóng hấp dẫn khiến nó không thể quay quá nhanh.
Theo một báo cáo được công bố trên tạp chí Nature ngày 3 tháng 7, bức xạ hấp dẫn, gợn sóng trong kết cấu không gian được dự đoán bởi Albert Einstein, có thể đóng vai trò là người thực thi giao thông vũ trụ, bảo vệ các xung động liều lĩnh khỏi bị quay quá nhanh và nổ tung.
Pulsar, các ngôi sao quay nhanh nhất trong vũ trụ, là cốt lõi của các ngôi sao phát nổ, chứa khối lượng của Mặt Trời của chúng ta nén thành một quả cầu khoảng 10 dặm. Một số pulsar tăng tốc bằng cách kéo khí từ một ngôi sao lân cận, đạt tốc độ quay gần một vòng / mili giây, hoặc tốc độ ánh sáng gần 20%. Các pulsar này trong một phần nghìn giây sẽ bay xa nhau nếu chúng tăng tốc hơn nhiều.
Sử dụng công cụ thám hiểm thời gian tia X Rossi của NASA, các nhà khoa học đã tìm ra giới hạn về tốc độ quay của pulsar và suy đoán rằng nguyên nhân là do bức xạ hấp dẫn: Tốc độ của một pulsar càng nhanh, bức xạ hấp dẫn của nó càng phát ra, vì hình dạng hình cầu tinh tế của nó trở nên nhẹ hơn biến dạng. Điều này có thể hạn chế vòng quay Pulsar và lưu nó khỏi sự xóa sổ.
Giáo sư Deepto Chakrabarty thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, tác giả chính của bài viết trên tạp chí cho biết. Giống như những chiếc xe tăng tốc trên đường cao tốc, các pulsar quay nhanh nhất về mặt kỹ thuật có thể đi nhanh gấp đôi, nhưng một cái gì đó ngăn chúng lại trước khi chúng vỡ ra. Nó có thể là bức xạ hấp dẫn ngăn không cho các pulsar tự hủy hoại.
Đồng tác giả của Chakrabarty là Tiến sĩ. Edward Morgan, Michael Muno và Duncan Galloway của MIT; Rudy Wijnands, Đại học St. Andrew, Scotland; Michiel van der Klis, Đại học Amsterdam; và Craig Markwardt, Trung tâm bay không gian Goddard của NASA. Wijnands cũng dẫn một lá thư Tự nhiên thứ hai bổ sung cho phát hiện này.
Sóng hấp dẫn, tương tự như sóng trên đại dương, là những gợn sóng trong không thời gian bốn chiều. Những sóng kỳ lạ này, được dự đoán bởi thuyết tương đối Einstein Einstein, được tạo ra bởi các vật thể lớn trong chuyển động và chưa được phát hiện trực tiếp.
Được tạo ra trong một vụ nổ sao, một pulsar được sinh ra quay tròn, có thể 30 lần mỗi giây và chậm lại trong hàng triệu năm. Tuy nhiên, nếu pulsar dày đặc, với tiềm năng hấp dẫn mạnh mẽ của nó, nằm trong một hệ nhị phân, nó có thể kéo vật liệu từ ngôi sao đồng hành của nó. Dòng này có thể quay pulsar đến phạm vi mili giây, quay hàng trăm lần mỗi giây.
Trong một số pulsar, vật liệu tích lũy trên bề mặt thỉnh thoảng được tiêu thụ trong một vụ nổ nhiệt hạch lớn, phát ra một chùm ánh sáng tia X chỉ kéo dài trong vài giây. Trong cơn giận dữ này là một cơ hội ngắn ngủi để đo độ xoáy của các pulsar mờ nhạt khác. Các nhà khoa học báo cáo trong Tự nhiên rằng một loại nhấp nháy được tìm thấy trong các vụ nổ tia X này, được gọi là dao động nổ của Hồi, Hồi đóng vai trò là thước đo trực tiếp của tốc độ quay của pulsar. Nghiên cứu các dao động nổ từ 11 pulsar, họ thấy không có sự quay nào nhanh hơn 619 lần mỗi giây.
Rossi Explorer có khả năng phát hiện các pulsar quay nhanh tới 4.000 lần mỗi giây. Sự phá vỡ Pulsar được dự đoán sẽ xảy ra ở mức 1.000 đến 3.000 vòng quay mỗi giây. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã không tìm thấy nhanh. > Từ phân tích thống kê của 11 pulsar, họ đã kết luận rằng tốc độ tối đa nhìn thấy trong tự nhiên phải dưới 760 vòng quay mỗi giây.
Quan sát này ủng hộ lý thuyết về một cơ chế phản hồi liên quan đến bức xạ hấp dẫn giới hạn tốc độ xung, được đề xuất bởi Giáo sư Lars Bildsten của Đại học California, Santa Barbara. Khi pulsar tăng tốc thông qua quá trình bồi tụ, bất kỳ biến dạng nhỏ nào trong lớp sao dày đặc, dày nửa dặm của kim loại tinh thể sẽ cho phép pulsar phát ra sóng hấp dẫn. (Hình dung một quả bóng bầu dục hình tròn, xoay tròn trong nước, sẽ gây ra nhiều gợn sóng hơn một quả bóng rổ xoay tròn.) Một tốc độ quay cân bằng cuối cùng đạt được khi chuyển động góc bằng cách phát ra bức xạ hấp dẫn phù hợp với động lượng góc được thêm vào xung. ngôi sao đồng hành của nó.
Bildsten nói rằng việc tích lũy các mili giây thứ hai cuối cùng có thể được nghiên cứu chi tiết hơn theo một cách hoàn toàn mới, thông qua việc phát hiện trực tiếp bức xạ hấp dẫn của chúng. LIGO, Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser hiện đang hoạt động ở Hanford, Washington và Livingston, Louisiana, cuối cùng sẽ có thể điều chỉnh theo tần số mà các xung puli giây dự kiến sẽ phát ra sóng hấp dẫn.
Giáo sư Barry Barish thuộc Viện Công nghệ California, giám đốc LIGO, cho biết, sóng là rất tinh vi, làm thay đổi không thời gian và khoảng cách giữa các vật thể cách xa Trái đất và Mặt trăng ít hơn nhiều so với chiều rộng của một nguyên tử. Như vậy, bức xạ hấp dẫn chưa được phát hiện trực tiếp. Chúng tôi hy vọng sẽ sớm thay đổi điều đó.
Nguồn gốc: NASA News Release
