ดาวนิวตรอนอัดแน่นมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เป็นทรงกลมกว้างพอๆ กับเมือง ดาวนิวตรอนหนึ่งช้อนชามีน้ำหนักหนึ่งพันล้านตัน แม้ว่ามันอาจจะแปลกใหม่ แต่ดาวนิวตรอนไม่ใช่สิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่าแปลก ตามรายงานการศึกษาในสัปดาห์นี้การค้นพบระเบิด ภาพประกอบแสดงการระเบิดของเทอร์โมนิวเคลียร์ที่ปกคลุมพื้นผิวของดาวนิวตรอน การวิเคราะห์การปะทุดังกล่าวเผยให้เห็นองค์ประกอบของดาว
องค์การนาซ่า
เพื่อค้นหาว่าดาวที่มีความหนาแน่นสูงเหล่านี้ทำมาจากอะไร Jean Cottam จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA ในเมืองกรีนเบลต์ รัฐแมริแลนด์ และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ดาวเทียมเอ็กซ์เรย์เพื่อตรวจสอบว่าแสงบิดเบี้ยวอย่างไรจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวนิวตรอนที่ร่วมมือกับ ดาวธรรมดาที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 30,000 ปีแสง การจับคู่นี้เรียกว่า EXO0748-676
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แสงที่หลุดออกจากบริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงแรงสูงจะสูญเสียพลังงาน การสูญเสียพลังงานทำให้แสงมีความยาวคลื่นยาวขึ้นหรือแดงขึ้น คอตแทมและเพื่อนร่วมงานของเธอได้ทำการตรวจวัดการเลื่อนสีแดงของแรงโน้มถ่วงของแสงที่ผ่านชั้นบรรยากาศสูงเป็นเซนติเมตรของดาวนิวตรอนเป็นครั้งแรก
การเลื่อนสีแดงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของมวลต่อรัศมี อัตราส่วนนี้ให้ค่าความดันภายในของดาวเทียบกับความหนาแน่นของมัน จากตัวเลขดังกล่าว นักดาราศาสตร์สามารถตรวจสอบได้ว่าภายในของดาวนิวตรอนประกอบด้วยนิวตรอนเพียงอย่างเดียวหรือมีอนุภาคที่แปลกใหม่รวมอยู่ด้วย
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
ตามแบบจำลองโครงสร้างของดาวนิวตรอนที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง แรงโน้มถ่วงของดาวนิวตรอนจะบีบโปรตอนและอิเล็กตรอนเข้าด้วยกันเพื่อสร้างลูกบอลนิวตรอนที่มีขนาดกะทัดรัด แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์ว่านิวตรอนจะถูกบีบอัดมากขึ้น สลายตัวเป็นควาร์ก ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของอนุภาคมูลฐาน ตัวอย่างเช่น ดาวควาร์กที่เกิดขึ้นจะประกอบด้วยอัพและดาวน์ควาร์ก ซึ่งประกอบกันเป็นโปรตอนและนิวตรอน และยังมีควาร์กแปลก ๆ ซึ่งหนักกว่าและไม่พบในสสารธรรมดา
จากการวัดค่า Redshift ทีมของ Cottam คำนวณอัตราส่วนมวลต่อรัศมีที่ 0.152 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อกิโลเมตร อัตราส่วนนั้นถูกต้องหากดาวฤกษ์ประกอบด้วยนิวตรอน แต่มันไม่สอดคล้องกับแบบจำลองควาร์กที่เป็นไปได้มากที่สุด กล่าวโดยคอตแทมและผู้ร่วมงานของเธอ Frits Paerels จาก Columbia University และ Mariano Mendez จาก SRON National Institute for Space Research ในเมือง Utrecht ประเทศเนเธอร์แลนด์ . รายงาน ของพวกเขาปรากฏในNature ฉบับวันที่ 7 พฤศจิกายน
การค้นพบนี้ “ดูมั่นคงมากทั้งในแง่ของข้อมูลและการตีความ” Lars Bildsten จาก University of California, Santa Barbara กล่าว เขาเสริมว่าข้อโต้แย้งใหม่นี้น่าเชื่อถือกว่าคำกล่าวอ้างก่อนหน้านี้มากว่าดาวดังกล่าวอาจประกอบด้วยควาร์ก ข้อสรุปเหล่านั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยประมาณของดาวนิวตรอนสองดวง (SN: 4/20/02, p. 246: Strange Stars ?
แม้จะมีความละเอียดสูงของดาวเทียม X-ray Multi Mirror (XMM) Newton ของ European Space Agency การวัดของ Cottam ก็ต้องการความฉลาดจากการระเบิดแสนสาหัส 28 ครั้ง การระเบิดเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อมวลสารวิกฤตจากดาวฤกษ์คู่ธรรมดามารวมกันบนพื้นผิวของดาวนิวตรอน ในระหว่างการระเบิด XMM-Newton ได้วัดสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ที่ผ่านอะตอมของเหล็กที่แตกตัวเป็นไอออนสูงในชั้นบรรยากาศของดาวนิวตรอน
ความพยายามก่อนหน้านี้ในการวัดเรดชิฟต์ของดาวนิวตรอนมุ่งเน้นไปที่ดาวฤกษ์ที่มีสนามแม่เหล็กมหาศาล อย่างไรก็ตาม ฟิลด์ที่แข็งแกร่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสีแดงของตัวเอง เนื่องจากสนามจากดาวนิวตรอนไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ส่วนประกอบแม่เหล็กของเรดชิฟต์ของดาวฤกษ์จึงไม่สามารถแยกออกจากส่วนประกอบของความโน้มถ่วงได้อย่างชัดเจน โคล มิลเลอร์แห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าว ในทางตรงกันข้าม วัตถุที่ศึกษาโดยทีมของคอตแทมมีสนามแม่เหล็กอ่อนมากจนการเปลี่ยนสีแดงเป็นผลจากแรงโน้มถ่วงโดยสิ้นเชิง
Credit : สล็อตเว็บตรง
