حقوق الصورة: ناسا
من الممكن أن يكون معدل دوران النجوم النابضة محدودًا من خلال إشعاع الجاذبية وفقًا للبيانات الجديدة التي جمعها مستكشف روسي للأشعة السينية من وكالة ناسا - وهي ظاهرة تنبأ بها ألبرت أينشتاين. يعتقد العلماء أنه مع تسارع النجم النابض ، فإنه يتسطح ، والتشوهات في شكله تجعله ينبعث من موجات الجاذبية التي تمنعه من الدوران بسرعة كبيرة بحيث تطير بعيدًا.
وفقا لتقرير نشر في عدد 3 يوليو من الطبيعة ، فإن إشعاع الجاذبية ، وهو تموجات في نسيج الفضاء الذي تنبأ به ألبرت أينشتاين ، قد يعمل كمنفذ مرور كوني ، يحمي النجوم النابضة المتهورة من الدوران بسرعة كبيرة ويفجر.
النجوم النابضة ، أسرع النجوم الدوارة في الكون ، هي البقايا الأساسية للنجوم المنفجرة ، وتحتوي على كتلة شمسنا مضغوطة في كرة يبلغ عرضها حوالي 10 أميال. تكتسب بعض النجوم النابضة السرعة بسحب الغاز من نجم مجاور ، لتصل إلى معدلات دوران تقارب دورة واحدة لكل مللي ثانية ، أو ما يقرب من 20 بالمائة من سرعة الضوء. هذه النجوم النابضة "بالمللي ثانية" سوف تتطاير إذا اكتسبت سرعة أكبر بكثير.
باستخدام مستكشف توقيت روسي للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا ، وجد العلماء حدًا لسرعة دوران النجم النابض والتكهن بأن السبب هو إشعاع الجاذبية: كلما كان النجم النابض أسرع ، زاد إشعاع الجاذبية الذي قد يطلقه ، حيث يصبح شكله الكروي الرائع قليلاً مشوه. قد يقيد هذا دوران النجم النابض ويحفظه من الطمس.
قال البروفيسور ديبتو تشاكرابارتي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، المؤلف الرئيسي في مقال المجلة: "لقد حددت الطبيعة حدًا للسرعة في دورات النجم النابض". "تمامًا مثل السيارات التي تسرع على طريق سريع ، يمكن أن تسرع النجوم النابضة سريعة الدوران من الناحية التقنية ضعف السرعة ، لكن شيئًا ما يوقفها قبل أن تنفصل. قد يكون إشعاع الجاذبية الذي يمنع النجوم النابضة من تدمير نفسها. "
المؤلفون المشاركون لشاكرابارتي هم د. إدوارد مورجان ، ومايكل مونو ، ودنكان جالواي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ؛ رودي ويجناندز ، جامعة سانت اندروز ، اسكتلندا ؛ ميشيل فان دير كليس ، جامعة أمستردام ؛ وكريغ ماركواردت ، مركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء. ويجناندز يقود أيضًا رسالة طبيعة ثانية تكمل هذه النتيجة.
موجات الجاذبية ، مماثلة للأمواج على المحيط ، هي تموجات في الزمكان رباعي الأبعاد. هذه الموجات الغريبة ، التي تنبأت بها نظرية النسبية لأينشتاين ، تنتجها أجسام ضخمة متحركة ولم يتم اكتشافها مباشرة بعد.
ولد النجم النجمى فى إنفجار نجمى ، وقد بدأ فى الدوران ، ربما 30 مرة فى الثانية ، ويتباطأ على مدى ملايين السنين. ومع ذلك ، إذا كان النجم الكثيف ، بإمكانياته الجاذبة القوية ، في نظام ثنائي ، فيمكنه سحب المواد من نجمه المرافق. يمكن لهذا التدفق أن يدور النجم النابض إلى نطاق ملي ثانية ، يدور مئات المرات في الثانية.
في بعض النجوم النابضة ، يتم استهلاك المواد المتراكمة على السطح في بعض الأحيان في انفجار نووي حراري ضخم ، ينبعث منه انفجارًا من ضوء الأشعة السينية يستمر لبضع ثوان فقط. في هذا الغضب تكمن فرصة قصيرة لقياس دوران النجوم النابضة. أفاد العلماء في الطبيعة أن نوعًا من الخفقان الموجود في رشقات الأشعة السينية هذه ، يُسمى "تذبذبات الاندفاع" ، بمثابة مقياس مباشر لمعدل دوران النجم النابض. بدراسة تذبذبات الانفجار من 11 النجم النابض ، لم يجدوا أي دوران أسرع من 619 مرة في الثانية.
إن مستكشف روسي قادر على اكتشاف دوران النجوم النابضة بسرعة تصل إلى 4000 مرة في الثانية. من المتوقع أن يحدث انفصال النجم النابض عند 1000 إلى 3000 دورة في الثانية. ومع ذلك ، لم يجد العلماء أي شيء بهذه السرعة. > من التحليل الإحصائي لـ 11 نجمًا ، استنتجوا أن السرعة القصوى في الطبيعة يجب أن تكون أقل من 760 دورة في الثانية.
تدعم هذه الملاحظة نظرية آلية التغذية المرتدة التي تشمل الإشعاع الثقالي الذي يحد من سرعات النجوم النابضة ، التي اقترحها البروفيسور لارس بيلدستن من جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا. بينما يلتقط النجم النابض السرعة من خلال التراكم ، فإن أي تشويه طفيف في قشرة النجم الكثيفة ، التي يبلغ سمكها نصف ميل ، سيسمح للنجم النابض بإشعاع موجات الجاذبية. (تصور كرة رجبي مستطيلة تدور في الماء ، مما قد يتسبب في تموجات أكثر من كرة السلة الكروية الدوارة.) يتم الوصول في النهاية إلى معدل دوران التوازن حيث تتساوى الحركة الزاوية من خلال انبعاث إشعاع الجاذبية مع الزخم الزاوي الذي يضاف إلى النجم النابض بواسطة نجمه المرافق.
قال Bildsten أن تجميع النجم النابض بالمللي ثانية يمكن دراسته في نهاية المطاف بتفصيل أكبر بطريقة جديدة تمامًا ، من خلال الكشف المباشر عن إشعاع الجاذبية. LIGO ، مرصد التداخل بالليزر ، يعمل الآن في هانفورد ، واشنطن ، وفي ليفينغستون ، لويزيانا ، سيكون في نهاية المطاف قابلًا للتكيف مع التردد الذي من المتوقع أن ينبعث فيه النابض المللي ثانية الموجات الجاذبية.
قال البروفيسور باري باريش من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، مدير LIGO: "إن الأمواج دقيقة وتغير الزمكان والمسافة بين الأجسام البعيدة مثل الأرض والقمر بأقل بكثير من عرض الذرة". على هذا النحو ، لم يتم الكشف عن إشعاع الجاذبية بشكل مباشر حتى الآن. نأمل في تغيير ذلك قريبًا ".
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
