ดาวนิวตรอน และที่มาของคลื่นแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากการกระแทก

ดาวนิวตรอน การควบรวมดาวนิวตรอนแบบไบนารี ที่มนุษย์สังเกตเห็นคลื่นความโน้มถ่วง ที่เสนอโดยไอน์สไตน์เป็นครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตการโก่งตัวของอวกาศ ที่เกิดจากการชนกันของดาวนิวตรอน 2 ดวง พวกเขายืนยันว่าการรวมตัว ของดาวนิวตรอนสองดวง ทำให้เกิดทองคำและทองคำขาว ที่มีอยู่ในจักรวาล คลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากเหตุการณ์กระแทกรุนแรงนี้ ได้รับการตรวจสอบโดยไลโก และอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์

การค้นพบนี้ทำให้กล้องโทรทรรศน์ ดาราศาสตร์ทั่วโลก สามารถสังเกตรายละเอียด ของการรวมตัวของดาวนิวตรอนได้ เดวิด ไรท์ซี่ กรรมการบริหารของไลโก ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย ในเมืองพาซาดีนา รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า นี่คือสิ่งที่พวกเรารอคอย นักวิทยาศาสตร์เสนอให้สำรวจศูนย์กลางของโลก คุณสามารถเรียนรู้อะไรจากนิสัยใจคอ ของไอน์สไตน์

คราวนี้เกิดบิ๊กแบงในกาแลคซีที่เรียกว่า NGC4993 ซึ่งอยู่ห่างจากไฮดราประมาณล้านล้านกิโลเมตร การปะทะกันเกิดขึ้นเมื่อ 130 ล้านปีก่อน เมื่อไดโนเสาร์ยังคงอาศัยอยู่บนโลก เนื่องจากระยะทาง แสง และคลื่นความโน้มถ่วงไม่ได้มาถึงเรา จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มวลของ ดาวนิวตรอน 2 ดวง นั้นใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเรา 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ตื แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 30 กิโลเมตร

พวกมันคือแกนในของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ ที่ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา เมื่อนานมาแล้ว พวกมันถูกเรียกว่า ดาวนิวตรอน เพราะในระหว่างกระบวนการ ของการกระแทก และการแตกตัวของดาว โปรตอนที่มีประจุ และอนุภาคที่มีประจุ ในอะตอมของดาว จะรวมกันเป็นเอนทิตีที่ประกอบด้วยนิวตรอนทั้งหมด ความหนาแน่นของสารตกค้างเหล่านี้ ไม่สามารถจินตนาการได้ เนื่องจากช้อนชาสามารถชั่งน้ำหนักได้ 1 พันล้านตัน

ห้องทดลองแห่งหนึ่ง สำหรับการสังเกตนี้ ตั้งอยู่ในวิทยาเขตที่งดงาม สระน้ำพุ ฉีดน้ำพุ่งขึ้นไปบนท้องฟ้า และน้ำจะโปรยลงสู่พื้น ในลักษณะโค้งภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง สาดกระเพื่อมบนสระน้ำใส ในพื้นที่ป่าอันกว้างใหญ่ ของ ลิฟวิงสตัน รัฐหลุยเซียนา การปรากฏตัวของเครื่องตรวจจับไลโก ดูเหมือนจะไม่ปกติ ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบความโน้มถ่วง ที่เกิดจากการชนกันของท้องฟ้า อย่างรุนแรงในจักรวาล

นับตั้งแต่การอัพเกรดเมื่อสองปีที่แล้ว ตรวจพบการรวมตัว ของหลุมดำสี่ครั้ง คลื่นความโน้มถ่วง ที่เกิดจากการชนกันอย่างรุนแรง จะกระจายระลอกคลื่น ไปตามกาลเวลา และในอวกาศ และทุกสิ่งที่คลื่นเคลื่อนผ่าน จะถูกยืดออกเล็กน้อย และถูกบีบอัด แอมพลิจูดจะน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง ของอะตอม ห้องปฏิบัติการไลโกในลิฟวิงสตัน ประกอบด้วยอาคารขนาดเล็ก 2 หลัง โดยมีท่อยาว 2.5 ไมล์สองท่อยื่นออกไปที่มุมขวา

ภายในท่อเป็นอุปกรณ์เลเซอร์อันทรงพลัง ที่สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความยาว ได้อย่างแม่นยำ ฉันเดินเข้าไปในท่อแห่งหนึ่ง กับศาสตราจารย์นอร์นา โรเบิร์ตสัน เธอเป็นชาวสก็อตที่เคยทำงาน ที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และต่อมาได้ช่วยออกแบบ ระบบตรวจสอบในอุปกรณ์ชุดนี้ งานของศาสตราจารย์โรเบิร์ตสัน ช่วยให้โครงการความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง ที่ปล่อยออกมาจากการชนกัน ของดาวนิวตรอนสองดวงได้สำเร็จ

ฉันตื่นเต้นมากกับสิ่งที่เราได้ทำไป ฉันเริ่มศึกษาคลื่นโน้มถ่วง ตั้งแต่ยังเป็นนักเรียนเมื่อ 40 ปีที่แล้ว และมาไกลมากมีขึ้นมีลง แต่ตอนนี้ ทุกอย่างกลายเป็นแล้ว เธอบอกกับบีบีซี ในช่วงสองปีที่ผ่านมา มีการตรวจสอบการรวมตัวของหลุมดำ เป็นครั้งแรก และตอนนี้เป็นการรวมตัวกันของดาวนิวตรอน ฉันรู้สึกจริงๆ ว่าเรากำลังเปิดสนามใหม่ และนี่คือสิ่งที่ฉันต้องการทำมาตลอด และตอนนี้เราได้ทำหมันแล้ว

การตรวจสอบนี้ทำให้กล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ 70 ตัวสามารถจับภาพรายละเอียด ของปรากฏการณ์นี้ ได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ภาพเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า คราวนี้บิ๊กแบงมีพลังมากกว่าซูเปอร์โนวา 1,000 เท่า ซึ่งเรียกว่าโนวาพันเท่า ข้อความคำอธิบายประกอบวิดีโอ การสาธิตวิชวลเอฟเฟกต์ วงโคจรของดาวนิวตรอน 2 ดวงรวมเข้าด้วยกัน ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ วิเคราะห์การมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วง

หลังจากทำงานหนักมาหลายทศวรรษ เทคโนโลยีที่สามารถสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงได้โดยตรง ก็ได้รับการพัฒนา พวกมันก่อตัวขึ้นจากการชนกัน ของเทห์ฟากฟ้าอย่างรุนแรง ซึ่งเทียบเท่ากับระลอกคลื่น ที่เกิดขึ้นในเวลา และพื้นที่ของจักรวาลเอนทิตี เร่งจะสร้างคลื่นที่เดินทางด้วยความเร็วแสง แหล่งกำเนิดคลื่นโน้มถ่วงที่ตรวจพบได้

อ่านบทความที่น่าสนใจต่อได้ที่  น้ำมันปลา อาหารเสริมน้ำมันปลาดีต่อสุขภาพหัวใจหรือไม่