Najsilniejszy „pożeracz energii” w kosmosie

Opublikowano: 21.05.2018 | Kategorie: Nauka i technika, Wiadomości z wszechświata

Liczba wyświetleń wpisu: 30

Astrofizycy po raz pierwszy zarejestrowali, że najgorętsze „martwe gwiazdy” wszechświata bardzo szybko chłodzą się z powodu neutrinowego „złodzieja energii” w ich wnętrzu. Informuje o tym artykuł opublikowany w czasopiśmie “Physical Review Letters”.

„To wszystko ma bardzo duże znaczenie, ponieważ istnienie podobnego procesu w jądrze gwiazd neutronowych wymaga dwóch czynników — swobodnych nukleonów i dużej liczby protonów, co do czego wcześniej nikt nie miał pewności. Teraz możemy ustalić, jak dużo ciepła jest w ich środku i zbliżyć się do rozwiązania tajemnicy materii gwiazd neutronowych” — oznajmił James Lattimer, astrofizyk z Uniwersytetu Stony Brook (USA), komentując odkrycie.

Wszystkie gwiazdy stanowią gigantyczne reaktory termojądrowe, w których walczą siły fizyczne: jedne dążą do ściśnięcia gwiazdy do rozmiaru osobliwości, inne do jej rozsadzenia na kawałki. Do pierwszych należy grawitacja i jej „sojusznicy”, drugie to ciepło i światło wytwarzane podczas reakcji termojądrowych.

Kiedy gwiazda umiera i zamienia się w białego karła lub pulsar równowaga między tymi siłami zakłóca się. Była gwiazda kurczy się i rozżarza do ogromnych temperatur, co powstrzymuje ją przed dalszym zapadaniem grawitacyjnym i pozwala jej świecić przez kolejne setki milionów lat.

Jeszcze na początku XX wieku, u zarania rozwoju fizyki jądrowej i termojądrowej astronomowie odkryli, że takie wyjaśnienie procesu śmierci gwiazd nie zgadza się z realnymi obserwacjami. Powierzchnia prawdziwych gwiazd neutronowych okazała się o wiele chłodniejsza niż mówiła teoria, i w ogólnym zarysie chłodziły się szybciej niż wynikało z obliczeń.

Tę zagadkę rozwiązał znany fizyk-teoretyk Georgij Gamow, który w 1940 roku zauważył, że przy dość wysokiej temperaturze i ciśnieniu swobodne protony „pływające” w zupie materii gwiazd neutronowych lub białych karłów będą zlewać się z elektronami i neutronami, tworząc neutrony i wyrzucając w otaczającą przestrzeń pary neutrino i antyneutrino. Następnie neutrony rozpadną się na elektrony i protony, proces rozpocznie się od nowa, co pozwoli gwieździe na wyrzucenie neutrina i tracenie energii z prawie nieskończenie przyspieszoną prędkością.

Ta idea, która już od dawna stała się powszechnie przyjętym postulatem, otrzymała nazwę urka proces na cześć brazylijskiego kasyna, gdzie zgodnie z legendą Gamow i jego uczeń dokonali tego odkrycia. Były radziecki naukowiec postanowił nazwać proces w ten sposób jeszcze dlatego, że neutrino „zabierają energię równie szybko, jak znikały pieniądze podczas gry w ruletkę” lub „jak urka kradnie bezpańskie dobra”.

Pomimo wszystkich wysiłków astronomowie nie byli w stanie bezpośrednio zarejestrować „procesu urka” we wnętrzach już znanych pulsarów, to zmuszało teoretyków do poszukiwań alternatywnych wariantów pracy „neutrinowego parownika” ze współdziałaniem par neutronów lub jąder atomów i i neutronów zamiast protonów i elektronów, co gwałtownie obniżało jego skuteczność.

Edward Brown, astrofizyk z Michigan State University w East Lansing (USA) i jego koledzy znaleźli pierwsze dowody na to, że najprostszy i najbardziej efektywny wariant „procesu urka” rzeczywiście zachodzi w naturze. W tym celu przez 10 lat obserwowali gwiezdny system MXB 1659-29, który składa się z neutronowej i zwykłej gwiazdy.

Jak twierdzą naukowcy, pulsar ciągle kradnie materię gwiazdy i gromadzi ją na swojej powierzchni. Kiedy ta masa osiąga krytyczny poziom, dochodzi do swego rodzaju wybuchu termojądrowego i zewnętrzne warstwy neutronowej gwiazdy rozgrzewają się do superwysokich temperatur, co pod wieloma względami odtwarza proces ich powstania.

Korzystając z tego podobieństwa, astronomowie prześledzili, jak podobne wybuchy wpływają na ilość neutrino wytwarzanych przez pulsar. Obserwacje pokazały, że MXB 1659-29 podczas podobnych wybuchów wytwarza gigantyczną liczbę cząstek — 10-krotnie więcej niż można uzyskać przez alternatywne wersje urka procesu.

A więc teraz naukowcy mogą mówić, że główna wersja „parownika neutrinowego” rzeczywiście działa w głębi gwiazd. To z kolei wskazuje na to, że daleko nie wszystkie cząstki materii w jądrze zamieniły się w neutrony — około jednej dziesiątej musiała przetrwać, by „gwiezdny złodziej” mógł wyrzucać energię z jądra pulsaru z odpowiednią prędkością.

Źródło: pl.SputnikNews.com

Print Friendly, PDF & Email

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars Zostań pierwszą osobą, która oceni ten wpis!
Loading...

TAGI: ,

OD ADMINISTRATORA PORTALU: Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

Zobacz również

Saturn ma więcej księżyców od Jowisza

Astronomowie uchwycili kosmiczną pajęczynę

Podczas rozbłysku gamma czas płynie do tyłu



Dodaj komentarz

Chcesz skomentować? Zaloguj się!
  Subskrybuj  
Powiadom o
pl Polski
X