Các nhà khoa học đo độ cong không gian trong trọng lực của một ngôi sao nhị phân và tìm khối lượng của một pulsar quay nhanh - ngay trước khi pulsar biến mất.
Một mô hình của hệ thống xung nhị phân PSR J1906 + 0746 ,. Mũi tên xuyên qua quả cầu màu cam ở bên phải đại diện cho trục trước của pulsar; đó là, pulsar hiện được biết là lắc lư trong không gian cong của hệ thống này. Hình ảnh qua Astron.
Các nhà vật lý thiên văn nói rằng họ đã xác định được một số đặc điểm của một cư dân xa lạ và kỳ lạ trong vũ trụ của chúng ta, một xung thứ hai mili giây, ngay trước khi nó biến mất khỏi tầm nhìn của chúng ta. Họ gọi hệ thống này là tương đối tính pulsar nhị phân, bởi vì khối lượng và mật độ của hai vật thể cực đoan đến mức chúng được hiểu rõ nhất dưới ánh sáng của lý thuyết tương đối Einstein Einstein. Hệ thống được gọi là PSR J1906 + 0746 hoặc viết tắt là J1906. Nó bao gồm một ngôi sao neutron quay quanh một vật thể dày đặc khác (có thể là một ngôi sao neutron khác, hoặc một sao lùn trắng), trong ít hơn 4 giờ. Trước khi nó biến mất, ngôi sao neutron được nhìn thấy quay nhanh và phát ra một chùm sóng vô tuyến giống như ngọn hải đăng cứ sau 144 mili giây.
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã nghiên cứu hệ thống và có thể mô tả khối lượng của hai vật thể, cũng như đo lường không gian thời gian trong trọng lực của hệ thống. Họ nói rằng sự cong vênh không-thời gian cuối cùng đã gây ra sự biến mất của pulsar từ điểm thuận lợi trên trái đất của chúng ta. Các nhà thiên văn học này đã công bố nghiên cứu của họ ngày hôm nay (8 tháng 1 năm 2015) trên Tạp chí Vật lý thiên văn, và họ đang trình bày kết quả của họ ngày hôm nay tại cuộc họp thứ 225 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ, tại Seattle.
Không chắc chắn về pulsar? Kiểm tra video dưới đây, từ NASA.
Joeri van Leeuwen, nhà vật lý thiên văn tại Viện Thiên văn vô tuyến ASTRON của Hà Lan và Đại học Amsterdam, Hà Lan, đã dẫn đầu nghiên cứu. Ông nói trong một thông cáo báo chí:
Kết quả của chúng tôi rất quan trọng vì việc cân sao trong khi chúng tự do trôi nổi trong không gian là vô cùng khó khăn. Đó là một vấn đề bởi vì các phép đo khối lượng như vậy là cần thiết để hiểu chính xác lực hấp dẫn, lực liên kết mật thiết với hành vi của không gian và thời gian trên tất cả các quy mô trong vũ trụ của chúng ta.
Các nhà thiên văn học đã đo được khối lượng chỉ một số ít sao neutron kép khác. Nhóm này cho biết J1906 - được phát hiện vào năm 2004 với Đài thiên văn Arecibo - cho đến nay là người trẻ nhất được đo. Vụ nổ siêu tân tinh hình thành nó chỉ diễn ra cách đây 100.000 năm. Theo các nhà khoa học, điều đó có nghĩa là:
Sai nhị phân là trong một trạng thái nguyên sơ và chưa được giải quyết. Các pulsar bình thường sống được khoảng 10 triệu năm tuổi; sau đó chúng có thể được tái chế bằng cách đồng hành nhị phân để sống thêm 1 tỷ năm nữa. Nếu người bạn đồng hành với J1906 là một ngôi sao neutron, nó có khả năng được tái chế, mặc dù nó dường như không tỏa sáng theo cách của chúng ta.
Sau phát hiện năm 2004, nhóm nghiên cứu đã theo dõi J1906 gần như hàng ngày với năm kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất trên Trái đất: Kính thiên văn Arecibo (Hoa Kỳ), Kính viễn vọng Ngân hàng Xanh (Hoa Kỳ), Kính viễn vọng Nançay (Pháp), Kính viễn vọng Lovell (Anh) và Westerbork Kính thiên văn vô tuyến tổng hợp (Hà Lan). Trong 5 năm, chiến dịch đó đã giữ điểm chính xác của tất cả các vòng quay của pulsar - tổng cộng một tỷ đáng kinh ngạc. đồng tác giả Ingrid Stairs, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học British Columbia, Canada, cho biết:
Bằng cách theo dõi chính xác chuyển động của pulsar, chúng tôi có thể đo được sự tương tác hấp dẫn giữa hai ngôi sao rất nhỏ gọn với độ chính xác cực cao.
Hai ngôi sao này nặng hơn cả mặt trời, nhưng vẫn gần nhau hơn 100 lần so với Trái đất so với mặt trời. Trọng lực cực đoan gây ra nhiều hiệu ứng đáng chú ý.
Một trong số đó là suy đoán trắc địa của trục quay của pulsar. Khi bạn bắt đầu quay đầu, nó không chỉ xoay - nó cũng chao đảo. Theo thuyết tương đối rộng, các sao neutron cũng vậy, sẽ bắt đầu chao đảo khi chúng di chuyển qua giếng hấp dẫn (thời gian không gian rất cong) của một ngôi sao đồng hành lớn, gần đó.
Nhóm nghiên cứu đã theo dõi sự suy đoán trắc địa trong J1906 và nhận thấy sự thay đổi 2,2 độ theo hướng của trục quay pulsar. Van Leeuwen nói:
Thông qua các tác động của lực hấp dẫn lẫn nhau to lớn, trục quay của pulsar giờ đã chao đảo đến mức các chùm tia không còn chạm vào Trái đất.
Các pulsar bây giờ là tất cả nhưng vô hình đối với ngay cả các kính thiên văn lớn nhất trên Trái đất. Đây là lần đầu tiên một pulsar trẻ như vậy biến mất qua suy đoán. May mắn thay, đỉnh quay vũ trụ này dự kiến sẽ chao đảo trong tầm nhìn .. nhưng nó có thể mất tới 160 năm.
Một pulsar nhị phân có thể là hai pulsar quay quanh nhau, như thể hiện trong hình minh họa nghệ sĩ này. Hoặc nó có thể là một pulsar quay quanh một sao lùn trắng. Hình ảnh thông qua Michael Kramer (Đài thiên văn Jodrell, Đại học Manchester) và Wikimedia Commons.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học đã xác định một hệ thống pulsar nhị phân, mà họ gọi là PSR J1906 + 0746, vào năm 2004. Nó bao gồm một ngôi sao neutron quay nhanh, một pulsar và có thể là một sao neutron khác hoặc sao lùn trắng. Trong năm năm sau đó, họ đã theo dõi hệ thống và có thể xác định được khối lượng của hai cơ thể quỹ đạo, cộng với nhận ra các đặc điểm tương đối tính của quỹ đạo lẫn nhau của hệ thống. Họ nói rằng trục quay của Pulsar đã nhanh chóng (lắc lư) nhanh đến mức những chùm sóng vô tuyến giống như ngọn hải đăng của nó, trước đây cứ sau 144 mili giây, giờ đã biến mất khi nhìn thấy từ Trái đất.