ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์เผยคุณสมบัติใหม่ของพัลซาร์

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์เผยคุณสมบัติใหม่ของพัลซาร์

นักดาราศาสตร์มองดูลำแสงคลื่นวิทยุที่เปล่งออกมาจากดาวฤกษ์ที่กำลังเต้นเป็นจังหวะใหม่อีกครั้งในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็จับชีพจร 

การหมุนของดาวฤกษ์ที่ตายแล้วซึ่งรู้จักกันในชื่อพัลซาร์จะระเบิดลำแสงคลื่นวิทยุอันทรงพลังสู่อวกาศ เมื่อพัลซาร์หมุน ลำแสงจะกวาดผ่านพื้นโลก ทำให้เกิดสัญญาณเป็นจังหวะคล้ายกับแสงวาบของประภาคาร นักดาราศาสตร์ได้ทำแผนที่โครงสร้างของคานของพัลซาร์หนึ่งดวง โดยใช้การสังเกตการณ์ที่ทำมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ เทคนิคนี้อาศัยทฤษฎีแรงโน้มถ่วง สัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einstein และยืนยันอีกครั้งว่าทฤษฎีนั้นถูกต้องนักวิทยาศาสตร์รายงานในScience 6  กันยายน

ผลที่ได้นี้ทำให้นักวิจัยสามารถ 

“ดูลำแสงพัลซาร์ในรูปแบบใหม่ทั้งหมด” Victoria Kaspi นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย McGill ในเมืองมอนทรีออลซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาใหม่กล่าว  

พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอนชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นเศษซากหนาแน่นที่หลงเหลือไว้เมื่อดาวระเบิด สนามแม่เหล็กทรงพลังจะส่งคลื่นวิทยุจากพัลซาร์ออกไปในลำแสง โดยปกติ ลำแสงเหล่านั้นจะผ่านโลกในมุมคงที่ และนักวิทยาศาสตร์สามารถเหลือบเห็นเพียงชิ้นเดียวผ่านลำแสงขณะที่มันหมุนไป — เหมือนกับการดูสัญญาณประภาคารผ่านช่องเล็กๆ 

แต่พัลซาร์ที่เพิ่งทำแผนที่ใหม่ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ PSR J1906+0746 นั้นไม่ปกติ มันเป็นส่วนหนึ่งของดาวคู่ที่โคจรรอบดาวนิวตรอนอีกดวงหนึ่ง ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 20,000 ปีแสง ( SN: 12/18/15 ) ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ถ้าพัลซาร์หมุนเป็นมุมที่ไม่ตรงกับวงโคจรของคู่ – ซึ่งอันนี้ทำ – พัลซาร์จะเคลื่อนไปข้างหน้า นั่นหมายความว่าแกนที่พัลซาร์หมุนอยู่จะหมุน คล้ายกับท่อนบนที่โยกเยก 

การทดลองนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถจับชิ้นส่วนของลำแสงต่างๆ ได้โดยการสังเกตพัลซาร์เมื่อเวลาผ่านไปขณะที่มันหมุน Gregory Desvignes จากสถาบัน Max Planck สำหรับดาราศาสตร์วิทยุในเมืองบอนน์ ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “จากนี้ เราสามารถเรียนรู้หลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับโครงสร้างของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก 

Desvignes และเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบทั้งความเข้มของลำแสงและโพลาไรซ์ ทิศทางของการกระดิกของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประกอบกัน โพลาไรซ์ตรวจสอบทฤษฎีอายุ 50 ปีเกี่ยวกับเรขาคณิตของพัลซาร์และสนามแม่เหล็กของพวกมัน

และในการชนะของไอน์สไตน์ พัลซาร์ถูกนำหน้าด้วยอัตราประมาณ 2.2 องศาต่อปี ซึ่งสอดคล้องกับการคาดการณ์ของสัมพัทธภาพทั่วไป

“มันไม่น่าเชื่อ” Kaspi กล่าว “คุณดูและพูดว่า ‘โอ้ ว้าว นั่นวิเศษมากใช่ไหม’”

ผลลัพธ์ยังเผยให้เห็นคุณลักษณะบางอย่างที่ไม่คาดคิดของพัลซาร์ แทนที่จะใช้คานทรงกลมเหมือนประภาคารซึ่งมักจะคิดว่าเป็นพัลซาร์ คานของพัลซาร์นี้กลับถูกยืดออก นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Maura McLaughlin จากมหาวิทยาลัยเวสต์เวอร์จิเนียในมอร์แกนทาวน์กล่าวว่า “มันมีรูปร่างตลกแบบนี้” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว “นี่เจ๋งเพราะมันแสดงให้เห็นว่าพัลซาร์ไม่ธรรมดา” เธอกล่าว และภายในลำแสงนั้น คลื่นวิทยุก็มีความสว่างต่างกันไปหลายร้อยเท่าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

ภาพพัลซาร์ใหม่นี้อาจหมายความว่านักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องทบทวนการประมาณการก่อนหน้านี้ว่าดาวนิวตรอนทั่วไปเป็นอย่างไร และพวกมันรวมตัวกันบ่อยเพียงใด หากดาวนิวตรอนมีลำแสงที่ไม่เคยเคลื่อนผ่านโลก มันจะไม่ปรากฏเป็นจังหวะ ดังนั้น ในการนับจำนวนที่นักดาราศาสตร์ไม่เห็น พวกเขาจำเป็นต้องมีการประมาณที่แม่นยำของขนาดและรูปร่างของคานพัลซาร์  

งานในอนาคตสามารถปักหมุดสำมะโนดาวนิวตรอนได้ดีขึ้น และอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาคลื่นโน้มถ่วงได้ ระลอกคลื่นในกาลอวกาศสามารถสร้างขึ้นได้เมื่อดาวนิวตรอนสองดวงโคจรรอบ กันชนกัน ( SN: 10/16/17 ) ดังนั้นการประมาณการประชากรของคู่ดาวนิวตรอนที่ดีขึ้นอาจช่วยคาดการณ์ได้ว่าระลอกคลื่นจากการชนกันของดาวนิวตรอนจะสั่นคลอนเครื่องตรวจจับ ได้บ่อยเพียงใด ( SN: 5/6/19 ) 

นักวิจัยคาดการณ์ว่าพัลซาร์ที่ผิดปกตินี้จะหายวับไป มุมของมันเปลี่ยนไปมากจนในปี 2028 ลำแสงของมันจะหายไปจากโลกโดยสิ้นเชิง

แต่ละสตริงสั่นสะเทือนในกาลอวกาศที่มี 11 มิติ — 7 มิติเกินปกติ 3 ของพื้นที่และ 1 ของเวลา (SN: 2/19/00, หน้า 122: http://www.sciencenews.org/20000219/ bob1.asp). ทฤษฎีสตริงบิดใหม่ล่าสุดที่เรียกว่าทฤษฎี M ช่วยให้วัตถุที่ซับซ้อนมากขึ้น: พื้นผิวมากกว่าเพียงแค่สตริง พื้นผิวเหล่านี้เรียกว่าเมมเบรนหรือเพียงแค่ branes

นักฟิสิกส์หลายคนกำลังศึกษาเกี่ยวกับ branes ด้วยความหวังว่าจะเชื่อมโยงแรงโน้มถ่วงและแรงพื้นฐานอื่นๆ ของธรรมชาติกับอนุภาคมูลฐานที่สื่อถึงแรงเหล่านี้ Steinhardt และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าวไว้ว่า branes บางประเภทอาจส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อจักรวาลวิทยา

Credit : parkerhousewallace.com partyservicedallas.com pastorsermontv.com planosycapacetes.com platterivergolf.com prestamosyfinanciacion.com quirkyquaintly.com rodsguidingservice.com rodsguidingservices.com saabsunitedhistoricrallyteam.com