Billedkredit: CSIRO
Astronomer har opdaget et par neutronstjerner, der kunne hjælpe med at søge efter de lange teoretiske "tyngdekraftsbølger", der først blev forudsagt af Einstein. Teorien er, at parret mister energi i form af tyngdekraftsbølger og til sidst vil bremse og smelte sammen med en eksplosion af energi. Denne nye opdagelse fortæller astronomer, at disse tvillingneutronestjerner er mere almindelige end tidligere antaget, og nye tyngdekraftsbølgedetektorer skulle lokalisere en fusion hvert år eller to og ikke en gang hvert årti.
Neutronstjernepar kan smelte sammen og afgive et burst af tyngdekraften omkring seks gange oftere end tidligere antaget, rapporterer forskere i dagens udgave af tidsskriftet Nature [4. december]. I så fald kan den nuværende generation af tyngdekraftsdetektorer muligvis registrere en sådan begivenhed hvert år eller to, snarere end ca. en gang om tiåret? den mest optimistiske forudsigelse indtil nu.
Tyngdekraftsbølger blev forudsagt af Einsteins generelle relativitetsteori. Astronomer har indirekte bevis for deres eksistens, men har endnu ikke opdaget dem direkte.
Det reviderede estimat af neutronstjernens fusionshastighed kommer fra opdagelsen af et dobbelt neutronstjernesystem, en pulsar kaldet PSR J0737-3039 og dens neutronstjerne-ledsager af et team af forskere fra Italien, Australien, England og England USA bruger det 64 m lange CSIRO Parkes radioteleskop i det østlige Australien.
Neutronstjerner er kugler i stor størrelse af en meget tæt, usædvanlig form for stof. En pulsar er en speciel type? en roterende neutronstjerne, der udsender radiobølger.
PSR J0737-3039 og dets ledsager er blot det sjette kendte system med to neutronstjerner. De ligger 1600-2000 lysår (500-600 pc) væk i vores Galaxy.
Adskilt med 800.000 km? cirka to gange afstanden mellem Jorden og Månen? de to stjerner kredser om hinanden på lidt over to timer.
Systemer med så ekstreme hastigheder skal modelleres med Einsteins generelle relativitetsteori.
? Den teori forudsiger, at systemet mister energi i form af tyngdekraften ,? sagde hovedforfatter Marta Burgay, en ph.d.-studerende ved University of Bologna.
? De to stjerner er i en "dødedans", og trækker sig langsomt sammen.?
I løbet af 85 millioner år vil de dødsdømte stjerner smelte sammen, og krusende rumtid med et tyngdepunkt.
? Hvis udbruddet skete i vores tid, kunne det afhentes af en af den nuværende generation af tyngdepunktbølgedetektorer, såsom LIGO-I, VIRGO eller GEO? sagde teamleder professor Nicol? D? Amico, direktør for Cagliari Astronomical Observatory på Sardinien.
Det forrige skøn over neutron-stjernens fusionshastighed var stærkt påvirket af egenskaberne ved kun ét system, pulsar B1913 + 16 og dets ledsager. PSR B1913 + 16 var det første relativistiske binære system, der blev opdaget og studeret, og det første brugt til at vise eksistensen af gravitationsstråling.
PSR J0737-3039 og dets ledsager er et endnu mere ekstremt system og udgør nu det bedste laboratorium til test af Einsteins forudsigelse af krybning i orbital.
Den nye pulsar øger også fusionshastigheden af to grunde.
Det vil ikke leve så længe som PSR B1913 + 16, siger astronomerne. Og pulsarer som det er sandsynligvis mere almindelige end dem som PSR B1913 + 16.
? Disse to effekter skubber fusionsraten op med en faktor på seks eller syv ,? sagde teammedlem Dr Dick Manchester fra CSIRO.
Men den faktiske numeriske værdi af denne hastighed afhænger af antagelser om, hvordan pulsarer distribueres i vores Galaxy.
? Under den mest fordelagtige fordelingsmodel kan vi på 95% konfidensniveau sige, at denne første generation af gravitationsbølgedetektorer kunne registrere en neutronstjertesammenslåing hvert til to år ,? sagde Dr. Vicky Kalogera, adjunkt i fysik og astronomi ved Northwestern University i Illinois, USA.
Dr Kalogera og kollegerne Chunglee Kim og Duncan Lorimer har modelleret binære koalescensrater ved hjælp af en række antagelser.
Det nye resultat er? Gode nyheder for tyngdekraftsastronomer ,? ifølge teammedlem Professor Andrew Lyne, direktør for Jodrell Bank-observatoriet ved University of Manchester i Storbritannien.
? De kan komme til at studere en af disse kosmiske katastrofer hvert par år i stedet for at skulle vente en halv karriere ,? han sagde.
Original kilde: CSIRO News Release
