علمی، پژوهشی و فناوری

غول های جاذبه

کوه های ستاره ای نوترونی موج هایی در فضا-زمان ایجاد می کنند

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری :

ستارگان افراطی ممکن است دارای کوه هایی مشابه کوه هایی باشند که در قمرهای منظومه شمسی ما یافت می شوند و به طور بالقوه باعث ایجاد نوسانات قابل تشخیص در فضا و زمان می شوند.

ستارگان نوترونی ممکن است ساختارهای کوه مانندی داشته باشند که بر سرعت چرخش آنها تأثیر می گذارد و می توانند امواج گرانشی پیوسته منتشر کنند که توسط LIGO قابل مشاهده است. با مطالعه ویژگی‌های سطحی مشابه در قمرها و سیارات، دانشمندان می‌توانند این سیگنال‌ها را پیش‌بینی و جستجو کنند و بینش جدیدی را در مورد چگال‌ترین اجرام کیهان و قوانین حاکم بر آن‌ها باز کنند.

کوه های ستاره نوترونی
ستارگان نوترونی، بقایای ستارگان فروپاشیده، چگالی خارق‌العاده‌ای دارند – حدود یک تریلیون بار چگال‌تر از سرب. علی رغم اهمیت آنها، اطلاعات کمی در مورد ویژگی های سطح آنها وجود دارد. محققان با ترسیم شباهت‌هایی از مکانیسم‌های کوه‌سازی مشاهده‌شده در قمرها و سیارات منظومه شمسی، نشان می‌دهند که ستاره‌های نوترونی می‌توانند «کوه» داشته باشند.

این کوه‌ها، بسیار پرجرم‌تر از سایر کوه‌های روی زمین، نیروهای گرانشی عظیمی ایجاد می‌کنند که قادر به ایجاد امواج کوچک در بافت فضا و زمان هستند . این امواج، که به عنوان امواج گرانشی شناخته می شوند، اکنون توسط رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری (LIGO) جستجو می شوند.

جستجوی نوسانات فضا-زمان
مطالعه این کوه‌های ستاره‌ای نوترونی نقشی کلیدی در جستجوی امواج گرانشی پیوسته ایفا می‌کند که ضعیف هستند و نیازمند روش‌های تشخیص بسیار حساس و دقیق هستند. تشخیص این امواج برای اولین بار نه تنها بینش‌های پیشگامانه‌ای در مورد ساختار و رفتار ستاره‌های نوترونی - در میان متراکم‌ترین اجرام در کیهان بدون سیاه‌چاله - ارائه می‌کند، بلکه راه جدیدی برای آزمایش قوانین فیزیکی اساسی ارائه می‌دهد. چنین اکتشافاتی می تواند درک ما از جهان و نیروهای حاکم بر آن را تغییر دهد.

قیاس با اجرام منظومه شمسی
کوه‌ها یا تغییر شکل‌های غیر متقارن ستارگان نوترونی در حال چرخش، امواج گرانشی را به‌طور مؤثر ساطع می‌کنند. نظریه پردازان هسته ای در دانشگاه ایندیانا قیاس هایی را بین کوه های ستاره نوترونی و ویژگی های سطحی اجرام منظومه شمسی در نظر گرفتند. هم ستارگان نوترونی و هم قمرهای خاصی مانند قمر مشتری ، اروپا یا قمر زحل، انسلادوس، پوسته‌های نازکی در اعماق اقیانوس‌ها دارند، در حالی که عطارد دارای پوسته نازکی بر روی یک هسته فلزی بزرگ است. ورقه های نازک ممکن است به روش های جهانی چروک شوند. اروپا دارای ویژگی های خطی، انسلادوس دارای نوارهای ببر مانند، و عطارد دارای ساختارهای منحنی و پله مانند است.

مفاهیم برای تحقیقات ستاره نوترونی
ستاره‌های نوترونی با کوه‌ها ممکن است انواع مشابهی از ویژگی‌های سطحی داشته باشند که با مشاهده سیگنال‌های موج گرانشی پیوسته قابل کشف هستند. درونی ترین هسته داخلی زمین ناهمسانگرد با مدول برشی است که به جهت بستگی دارد. اگر مواد پوسته ستاره نوترونی نیز ناهمسانگرد باشد، یک تغییر شکل کوه مانند ایجاد می شود و ارتفاع آن با چرخش سریعتر ستاره افزایش می یابد. چنین ویژگی سطحی می‌تواند حداکثر اسپین مشاهده‌شده برای ستاره‌های نوترونی و حداقل تغییر شکل ستاره‌های نوترونی رادیویی که به عنوان تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای شناخته می‌شوند را توضیح دهد.