Credit de imagine: ESA
La scurt timp după Big Bang, s-a crezut că toată chestiunea din Univers a fost împărțită în cele mai mici componente ale sale. Folosind telescopul spațial XMM-Newton, o echipă de astronomi încearcă să calculeze „compactitatea” mai multor stele de neutroni - pentru a vedea dacă acestea depășesc densitatea materiei normale.
La o fracțiune de secundă după Big Bang, toată supa primordială de materie din Univers a fost „împărțită” în elementele sale cele mai fundamentale. Se credea că a dispărut pentru totdeauna. Cu toate acestea, oamenii de știință suspectează cu tărie că supa exotică de materie dizolvată poate fi încă găsită în Universul de astăzi, în miezul anumitor obiecte foarte dense numite stele neutronice.
Cu telescopul spațial al ESA XMM-Newton, acum sunt mai aproape de a testa această idee. Pentru prima dată, XMM-Newton a putut măsura influența câmpului gravitațional al unei stele neutronice asupra luminii pe care o emite. Această măsurare oferă o perspectivă mult mai bună asupra acestor obiecte.
Stelele neutronice sunt printre cele mai dense obiecte din Univers. Ei împachetează masa soarelui într-o sferă de 10 kilometri. O bucată de stea de neutron din dimensiunea cubului de zahăr cântărește peste un miliard de tone. Stelele neutronice sunt rămășițele stelelor care explodează de până la opt ori mai masive decât Soarele nostru. Își încheie viața într-o explozie de supernova și apoi se prăbușesc sub propria lor gravitație. Prin urmare, interioarele lor pot conține o formă de materie foarte exotică.
Oamenii de știință cred că într-o stea cu neutroni, densitatea și temperaturile sunt similare cu cele existente la o fracție de secundă după Big Bang. Ei presupun că atunci când materia este bine împachetată, așa cum este într-o stea cu neutroni, trece prin schimbări importante. Protoni, electroni și neutroni? componentele atomilor - fuzionează împreună. Este posibil ca până și blocurile de construcție ale protonilor și neutronilor, așa-numitele quark, să fie strivite împreună, dând naștere la un fel de plasmă exotică de materie „dizolvată”.
Cum să afli? Oamenii de știință au petrecut zeci de ani încercând să identifice natura materiei în stelele cu neutroni. Pentru a face acest lucru, ei trebuie să cunoască foarte precis parametri importanți: dacă cunoașteți masa și raza unei stele sau relația dintre ele, puteți obține compactitatea acesteia. Cu toate acestea, până în prezent, niciun instrument nu a fost suficient de avansat pentru a efectua măsurătorile necesare. Datorită observatorului XMM-Newton al ESA, astronomii au reușit pentru prima dată să măsoare raportul masă-rază al unei stele cu neutroni și să obțină primele indicii ale compoziției sale. Acestea sugerează că steaua de neutroni conține materie normală, neexotică, deși nu sunt concludente. Autorii spun că acesta este un „prim pas” cheie? și vor continua cu căutarea.
Modul în care au obținut această măsurare este prima în observații astronomice și este considerată o realizare uriașă. Metoda constă în determinarea compactității stelei de neutroni într-un mod indirect. Atracția gravitațională a unei stele cu neutroni este imensă - de mii de milioane de ori mai puternică decât a Pământului. Acest lucru face ca particulele de lumină emise de steaua de neutroni să piardă energie. Această pierdere de energie este numită „schimbare roșie” gravitațională. Măsurarea acestei deplasări roșii de XMM-Newton a indicat puterea atracției gravitaționale și a relevat compactitatea stelei.
„Aceasta este o măsurare extrem de precisă pe care nu am fi putut să o facem fără sensibilitatea ridicată a XMM-Newton și capacitatea sa de a distinge detaliile”, spune Fred Jansen, XMM-Newton Scientist de la ESA.
Potrivit autorului principal al descoperirii, Jean Cottam al Centrului de zbor spațial Goddard al NASA, „încercările de a măsura schimbarea roșie gravitațională au fost făcute imediat după ce Einstein a publicat Teoria generală a relativității, dar nimeni nu a mai fost în măsură să măsoare efect într-o stea cu neutroni, unde trebuia să fie imens. Acest lucru a fost acum confirmat.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
