17 syyskuuta, 2019

Avaruudesta löytyi "ylihurja" neutronitähti

Neutronitähden eli pulsarin (pienempi pallo vasemmalla) massa onnistuttiin mittaamaan sen vinhan pyörimisen aiheuttamista pulsseista, kun ne ohittivat pulsarin tähtiparina olevan valkoisen kääpiön. Valkoisen kääpiön ohittaessaan pulssit joutuvat kulkemaan hieman pitemmän matkan, sillä valkoinen kääpiö taivuttaa sitä ympäröivää avaruutta.






















Tutkijat ovat löytäneet kaukaisesta avaruudesta massiivisimman neutronitähden, mitä on koskaan havaittu. Neutronitähden halkaisija on vain 20–30 kilometriä, mutta sen sisään mahtuu ainetta yhtä paljon kuin on yli kahdessa Auringossa – tarkkaan ottaen 2,17 auringollista.
Yhden Auringon massaan tarvitaan 333 000 maapalloa.
Tutkijat havaitsivat vinhasti pyörivän neutronitähden eli pulsarin J0740+6620 Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n Länsi-Virginiassa sijaitsevalla Green Bank -radioteleskoopilla.
Tähti sijaitsee 4 600 valovuoden päässä Maasta.
Neutronitähdet eli pulsarit ovat mustien aukkojen jälkeen maailmankaikkeuden tiheimmin pakattuja kappaleita. Neutronitäti syntyy, kun Aurinkoa massiivisempi tähti luhistuu elinkaarensa lopulla. Silloin valtaisa määrä ainetta pakkautuu äärimmäisen tiheään tilaan.
Vaikka neutronitähdet ovat kooltaan hyvin pieniä, niiden massa on valtaisa. Sokeripalan kokoinen palanen neutronitähteä painaisi Maan pinnalla sata miljoonaa tonnia. Se on suurin piirtein yhtä paljon kuin kaikki maailman ihmiset yhteensä painavat.
Neutronitähti pyörii jopa satoja kierroksia sekunnissa.
Pyöriessään pulsarit lähettävät avaruuteen hyvin säännöllisiä sähkömagneettisia pulsseja. Siksi niiden lähettämiä pulsseja on joskus luultu merkeiksi vieraan sivilisaation olemassaolosta.
Koska pulsarien lähettämät pulssit ovat hyvin täsmällisiä, tutkijat käyttävät niitä eräänlaisina kosmisina atomikelloina, kun he tutkivat esimerkiksi aika-avaruuden luonnetta, mittaavat avaruuden kappaleiden massoja tai testaavat suhteellisuusteorian paikkansapitävyyttä.
Nimi neutronitähti juontaa juurensa siitä, että ne koostuvat atomiytimen varauksettomista hiukkasista eli neutroneista ja alkeishiukkasista.
Maailmankaikkeutta luotaavia tutkijoita neutronitähdet kiinnostavat, sillä moni niihin liittyvä mysteeri on yhä selvittämättä.
Mitä neutroneille tapahtuu tiheään pakattujen tähtien sisäosissa?
Hajoavatko neutronit kvarkeiksi vai joksikin muiksi eksoottisiksi hiukkasiksi?Missä menee raja, jonka jälkeen painovoima voittaa ja tiheään pakattu alue luhistuu mustaksi aukoksi?
– Nämä kaupungin kokoiset kappaleet ovat periaatteessa jättimäisiä atomiytimiä. Ne ovat niin massiivisia, että niiden sisäosissa tapahtuu kaikenlaisia kummallisia asioita, sanoo uutta neutronitähteä väitöskirjatyössään tutkinut Virginian yliopiston jatko-opiskelija ja tohtorikoulutettava Thankful Cromartie.
Cromartien mukaan tutkijat haluavat tietää ennen kaikkea vastauksen siihen, missä menee äärimmäisen tiheäksi pakatun aineen mustaksi aukoksi luhistumisen raja.
Nyt löydetyn neutronitähden massa eli 2,17 kertaa Auringon massa on ilmeisesti hyvin lähellä tuota rajaa.
– Jos saamme tietää, mikä on fysiikan lakien ja luonnon sallima tihein massa, saamme paljon uutta tietoa sellaisesta astrofysiikan alueesta, mihin emme muuta kautta pääse käsiksi, Cromartie sanoo Green Bank -observatorion tiedotteessa.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti