Attēla kredīts: ESA
Neilgi pēc lielā sprādziena tiek uzskatīts, ka visa Visuma matērija ir sadalīta tās mazākās sastāvdaļās. Izmantojot XMM-Ņūtona kosmosa teleskopu, astronomu komanda mēģina aprēķināt vairāku neitronu zvaigžņu “kompaktumu” - lai redzētu, vai tie pārsniedz normālas vielas blīvumu.
Dažu sekundes daļu pēc lielā sprādziena visa Visuma pirmatnējā matērijas zupa tika “sadalīta” tās pamatjomās. Tika uzskatīts, ka tā ir pazudusi uz visiem laikiem. Tomēr zinātniekiem ir nopietnas aizdomas, ka izšķīdušo vielu eksotiskā zupa joprojām ir atrodama mūsdienu Universā, dažu ļoti blīvu priekšmetu kodolā, ko sauc par neitronu zvaigznēm.
Izmantojot ESA kosmosa teleskopu XMM-Newton, viņi tagad ir tuvāk šīs idejas pārbaudei. Pirmoreiz XMM-Newton spēja izmērīt neitronu zvaigznes gravitācijas lauka ietekmi uz gaismu, ko tā izstaro. Šis mērījums sniedz daudz labāku ieskatu šajos objektos.
Neitronu zvaigznes ir starp blīvākajiem Visuma objektiem. Viņi sakrauj saules masu sfērā, kas atrodas 10 kilometru pāri. Cukura kuba lieluma neitronu zvaigznes gabals sver vairāk nekā miljardu tonnu. Neitronu zvaigznes ir eksplodējošu zvaigžņu paliekas līdz astoņas reizes masīvākas nekā mūsu Saule. Viņi beidz savu dzīvi supernovas sprādzienā un pēc tam sabrūk sava smaguma ietekmē. Tāpēc viņu interjerā var būt ļoti eksotiska matērijas forma.
Zinātnieki uzskata, ka neitronu zvaigznī blīvums un temperatūra ir līdzīgi tiem, kas eksistē sekundes daļu pēc Lielā sprādziena. Viņi pieņem, ka tad, kad matērija ir cieši iesaiņota tā, kā tā atrodas neitronu zvaigznē, tā iziet svarīgās izmaiņās. Protoni, elektroni un neitroni? atomu komponenti - saplūst kopā. Iespējams, ka pat protonu un neitronu celtniecības bloki, tā sauktie kvarki, tiek sasmalcināti, veidojot sava veida eksotisku “izšķīdušās” vielas plazmu.
Kā uzzināt? Zinātnieki gadu desmitiem ilgi ir mēģinājuši identificēt matērijas dabu neitronu zvaigznēs. Lai to izdarītu, viņiem ļoti precīzi jāzina daži svarīgi parametri: ja jūs zināt zvaigznes masu un rādiusu vai attiecības starp tām, varat iegūt tās kompaktumu. Tomēr līdz šim neviens instruments nav pietiekami uzlabots, lai veiktu nepieciešamos mērījumus. Pateicoties ESA XMM-Newton observatorijai, astronomi pirmo reizi ir spējuši izmērīt neitronu zvaigznes masas un rādiusa attiecību un iegūt pirmos pavedienus uz tā sastāvu. Tie liek domāt, ka neitronu zvaigzne satur normālu, neeksotisku vielu, kaut arī tās nav pārliecinošas. Autori saka, ka tas ir galvenais pirmais solis? un viņi turpinās meklēt.
Veids, kā viņi ieguva šo mērījumu, ir pirmais astronomiskajos novērojumos, un tas tiek uzskatīts par milzīgu sasniegumu. Metode sastāv no neitronu zvaigznes kompaktuma noteikšanas netiešā veidā. Neitronu zvaigznes gravitācijas vilkme ir milzīga - tūkstošiem miljonu reižu spēcīgāka nekā Zeme. Tas neitronu zvaigznes izstarotajām gaismas daļiņām zaudē enerģiju. Šo enerģijas zudumu sauc par gravitācijas “sarkano maiņu”. Šīs sarkanās nobīdes mērījums ar XMM-Newton parādīja gravitācijas vilkmes spēku un parādīja zvaigznes kompakciju.
"Šis ir ļoti precīzs mērījums, ko mēs nevarētu veikt bez XMM-Newton augstas jutības un tā spējas atšķirt detaļas," saka Freds Jansens, ESA XMM-Newton projekta zinātnieks.
Pēc galvenā atklājuma autora Žana Cotama no NASA Goddard kosmisko lidojumu centra teiktā, “mēģinājumi izmērīt sarkano gravitācijas maiņu tika veikti tūlīt pēc tam, kad Einšteins publicēja Vispārīgo relativitātes teoriju, bet neviens nekad nebija spējis izmērīt efekts neitronu zvaigznī, kur tai vajadzēja būt milzīgai. Tagad tas ir apstiprināts. ”
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
