2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
Einsteinovo předpovězené zakřivení časoprostoru bylo objeveno kolem neutronových hvězd, nejhustší pozorovatelné hmoty ve vesmíru.
Deformace se projevují jako rozmazané čáry železného plynu bičujícího kolem hvězd, říkají astronomové z University of Michigan a NASA. Nález také naznačuje velikostní limit pro nebeské objekty.
Stejná zkreslení byla pozorována kolem černých děr a dokonce i kolem Země, takže i když toto zjištění nemusí být překvapením, je významné pro zodpovězení základních fyzikálních otázek, řekl člen studijního týmu SudipBhattacharyya z Goddardova vesmírného letového centra NASA v Greenbeltu, Maryland. Marylandská univerzita, College Park.
Toto je základní fyzika, řekl Bhattacharyya. „V centrech neutronových hvězd by mohly být exotickindy částic nebo stavů hmoty, jako je kvarková hmota, ale je nemožné je vytvořit v laboratoři. Jediný způsob, jak to zjistit, je porozumět neutronovým hvězdám.
Neutronové hvězdy mohou do koule o velikosti města zabalit více než sluneční materiál. Několik šálků neutronových hvězd by převážilo Mount Everest. Astronomové používají tyto zhroucené hvězdy jako přírodní laboratoře ke studiu toho, jak těsně může být hmota nacpaná pod nejextrémnějšími tlaky, které příroda může nabídnout.
Aby vědci vůbec začali řešit záhadu toho, co se skrývá uvnitř těchto umírající hvězdy, musí přesně a přesně změřit jejich průměry a hmotnosti.
Ve dvou souběžných studiích astronomové použili XMM-Newton X-ray Observatory Evropské kosmické agentury a japonský/NASA Suzaku X-ray k průzkumu tří dvojhvězd s neutronovou hvězdou: Serpens X-1, GX 349+2 a 4U 1820-30. Studovali také spektrální čáry horkých atomů železa, které víří v disku těsně za povrchy neutronových hvězd rychlostí dosahující 40 procent rychlosti světla.
Normálně by se naměřená spektrální čára pro přehřáté atomy železa ukázala jako asymetrický pík. Jejich výsledky však ukázaly zkreslený vrchol, který svědčil o zkreslení v důsledku relativistických efektů. Extrémně rychlý pohyb plynu (a související silná gravitace) podle nich způsobuje rozmazání čáry a posouvá ji na delší vlnové délky.
Měření jim umožnilo určit maximální velikost hvězdy. "Vidíme plyn šlehající kolem těsně mimo povrch neutronové hvězdy," řekl člen týmu XMM-Newton Edward Cackett z University of Michigan. „A protože vnitřní část disku zjevně nemůže obíhat blíže než povrch neutronové hvězdy, tato měření nám dávají maximální velikost průměru neutronové hvězdy.
Řekl, že neutronové hvězdy nemohou být větší než asi 33 kilometrů v průměru.