science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Microscopische vervorming van een neutronenster afgeleid van een afstand van 4500 lichtjaar

Een microscopische vervorming van de neutronenster in het binaire stellaire systeem PSR J1023+0038 wordt afgeleid. Hier, de spin-as van de ster staat loodrecht op het vlak van de figuur. De extra hoogte van de neutronenster in één richting is slechts enkele micrometers zo groot als een bacterie, die wordt geschat vanaf een afstand van ongeveer 4500 lichtjaar. Krediet:Sudip Bhattacharyya

Stel je voor dat de grootte van een bacterie wordt gemeten vanaf een afstand van ongeveer 4500 lichtjaar. Dit zou een ongelooflijke meting zijn, gezien het feit dat een bacterie zo klein is dat een microscoop nodig is om het te zien, en wat een enorme afstand kan licht in 4500 jaar afleggen, gezien het feit dat het in slechts één seconde meer dan zeven keer rond de aarde kan.

Maar een kleine vervorming ter grootte van een bacterie, dat is een extra hoogte van enkele micrometers in één richting, is nu afgeleid voor een neutronenster op een afstand van ongeveer 4500 lichtjaar, uit onderzoek van Prof. Sudip Bhattacharyya van het Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), Indië. Dit onderzoek is gepubliceerd in een nieuw artikel in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Neutronensterren zijn ongelooflijk dichte kosmische objecten. Ze zijn ongeveer zo groot als een stad, maar bevatten meer materiaal dan de zon, en een handvol stellaire dingen zou groter zijn dan een berg op aarde. Van sommigen wordt waargenomen dat ze honderden keren per seconde ronddraaien, en we noemen ze milliseconde pulsars. Een lichte asymmetrie of vervorming rond de spin-as van zo'n ster zou ervoor zorgen dat er continu zwaartekrachtsgolven worden uitgezonden.

zwaartekracht golven, die rimpelingen in de ruimtetijd zijn, hebben onlangs een nieuw venster op het universum gegeven. Maar tot nu toe zijn ze gevonden als voorbijgaande verschijnselen van samensmeltingen van zwarte gaten en neutronensterren. Continue zwaartekrachtgolven, bijvoorbeeld van een licht vervormde en draaiende neutronenster, zijn tot nu toe niet geconstateerd. De huidige instrumenten zijn mogelijk niet in staat om deze golven te detecteren, als de vervorming te klein is.

Echter, een manier om dergelijke golven indirect af te leiden en deze vervorming te meten, is door de bijdrage van de golven aan de spin-downsnelheid van de pulsar te schatten, wat tot nu toe niet mogelijk was. PSR J1023+0038 is hiervoor een unieke kosmische bron, omdat het de enige millisecondepulsar is waarvoor twee spin-down-snelheden, in de fase van massaoverdracht van de begeleidende ster en in de fase waarin er geen massaoverdracht is, waren gemeten. Met behulp van deze waarden, en in de eerste plaats een fundamenteel principe van de natuurkunde, dat is het behoud van impulsmoment, Bhattacharyya heeft ononderbroken zwaartekrachtgolven afgeleid en de microscopische vervorming van de neutronenster geschat.