Bildkredit: CSIRO
Astronomer har upptäckt ett par neutronstjärnor som kan hjälpa till i sökandet efter de långa teoretiserade "tyngdkraftsvågorna", som förut förutses av Einstein. Teorin är att paret tappar energi i form av tyngdkraftsvågor och så småningom kommer att sakta ner och smälta samman med en explosion av energi. Denna nya upptäckt berättar för astronomer att dessa tvillingneutronstjärnor är vanligare än tidigare trott, och nya tyngdkraftsvågsdetektorer bör hitta en sammanslagning varje år eller två, och inte en gång per decennium.
Neutronstjärnpar kan smälta samman och avge en tyngdkraftsvåg ungefär sex gånger oftare än tidigare trott, rapporterar forskare i dagens utgåva av tidskriften Nature [4 december]. Om så är fallet kanske den nuvarande generationen av tyngdkraftsdetektorer kan registrera en sådan händelse varje år eller två, snarare än ungefär en gång per decennium? den mest optimistiska förutsägelsen fram till nu.
Gravitetsvågor förutsägs av Einsteins allmänna relativitetsteori. Astronomer har indirekt bevis på sin existens men har ännu inte upptäckt dem direkt.
Den reviderade uppskattningen av koncentrationen mellan neutronstjärnorna kommer från upptäckten av ett dubbelt neutronstjärnsystem, en pulsar kallad PSR J0737-3039 och dess följeslagare med neutronstjärna, av ett team av forskare från Italien, Australien, Storbritannien och Storbritannien USA använder 64-m CSIRO Parkes radioteleskop i östra Australien.
Neutronstjärnor är bollar av stor storlek i en mycket tät, ovanlig form av materia. En pulsar är en speciell typ? en snurrande neutronstjärna som avger radiovågor.
PSR J0737-3039 och dess följeslagare är bara det sjätte kända systemet med två neutronstjärnor. De ligger 1600-2000 ljusår (500-600 st) borta i vår Galaxy.
Avskild med 800 000 km? ungefär dubbelt avståndet mellan jorden och månen? de två stjärnorna kretsar runt varandra på drygt två timmar.
System med så extrema hastigheter måste modelleras med Einsteins allmänna relativitetsteori.
? Den teorin förutspår att systemet tappar energi i form av gravitationvågor ,? sa huvudförfattaren Marta Burgay, en doktorand vid universitetet i Bologna.
"De två stjärnorna är i en" dödsdans ", som långsamt växer ihop."
Om 85 miljoner år kommer de dömda stjärnorna att smälta samman, krusande rymdtid med en tyngdkraftsvåg
? Om bristen inträffade under vår tid, kunde den plockas upp av en av de nuvarande generationerna av gravitationsvågdetektorer, till exempel LIGO-I, VIRGO eller GEO? sa lagledaren professor Nicol? D? Amico, chef för Cagliari Astronomical Observatory på Sardinien.
Den tidigare uppskattningen av koncentrationen av neutronstjärnan påverkades starkt av egenskaperna hos bara ett system, pulsaren B1913 + 16 och dess följeslagare. PSR B1913 + 16 var det första relativistiska binära systemet som upptäcktes och studerades, och det första som användes för att visa förekomsten av gravitationsstrålning.
PSR J0737-3039 och dess följeslagare är ett ännu mer extremt system och utgör nu det bästa laboratoriet för att testa Einsteins förutsägelse om krympning i omloppet.
Den nya pulsaren ökar också koncentrationsgraden av två skäl.
Det kommer inte att leva så länge som PSR B1913 + 16, säger astronomerna. Och pulsars som det är förmodligen vanligare än sådana som PSR B1913 + 16.
? Dessa två effekter driver koncentrationsgraden upp med en faktor på sex eller sju ,? sa teammedlem Dr Dick Manchester från CSIRO.
Men det faktiska numeriska värdet för den hastigheten beror på antaganden om hur pulsars fördelas i vår Galaxy.
? Under den mest gynnsamma distributionsmodellen kan vi säga på 95% konfidensnivå att denna första generation av gravitationsvågdetektorer kan registrera en neutronstjärnsammanslagning vartannat till två år ,? sa Dr Vicky Kalogera, biträdande professor i fysik och astronomi vid Northwestern University i Illinois, USA.
Dr Kalogera och kollegorna Chunglee Kim och Duncan Lorimer har modellerat binära koalescensgrader med hjälp av en rad antaganden.
Det nya resultatet är "goda nyheter för gravitationvågastronomer," enligt teammedlem professor Andrew Lyne, chef för Jodrell Bank Observatory vid University of Manchester i Storbritannien.
? De kan komma att studera en av dessa kosmiska katastrofer med några år, istället för att behöva vänta en halv karriär ,? han sa.
Originalkälla: CSIRO News Release
