Kredit gambar: NASA
Ada kemungkinan kadar putaran pulsar dibatasi oleh radiasi graviti menurut data baru yang dikumpulkan oleh Rossi X-ray Timing Explorer NASA - fenomena yang diramalkan oleh Albert Einstein. Para saintis percaya bahawa ketika pulsar mempercepat, ia merata, dan penyelewengan bentuknya menyebabkannya mengeluarkan gelombang graviti yang menghalangnya berputar begitu cepat sehingga terbang.
Sinaran graviti, riak di ruang ruang yang diramalkan oleh Albert Einstein, dapat berfungsi sebagai penguat trafik kosmik, melindungi pulsar sembrono dari berputar terlalu cepat dan bertiup, menurut laporan yang diterbitkan dalam terbitan Nature pada 3 Julai.
Pulsar, bintang berputar terpantas di Alam Semesta, adalah sisa inti bintang yang meletup, yang mengandungi jisim Matahari kita yang dimampatkan ke dalam sfera sekitar 10 batu. Beberapa pulsar memperoleh kelajuan dengan menarik gas dari bintang tetangga, mencapai kadar putaran hampir satu revolusi per milisaat, atau hampir 20 peratus kelajuan cahaya. Pulsar "milisaat" ini akan terbang terpisah jika memperoleh kelajuan yang lebih banyak.
Dengan menggunakan Rossi X-ray Timing Explorer NASA, para saintis telah menemui had seberapa cepat pulsar berputar dan berspekulasi bahawa penyebabnya adalah radiasi graviti: Semakin cepat pulsar berputar, semakin banyak radiasi graviti yang mungkin dilepaskan, kerana bentuk sfera yang indah menjadi sedikit cacat. Ini dapat mengekang putaran pulsar dan menyelamatkannya dari hilang.
"Alam telah menetapkan had kecepatan untuk putaran pulsar," kata Prof Deepto Chakrabarty dari Massachusetts Institute of Technology, penulis utama artikel jurnal. "Sama seperti kereta yang melaju di lebuh raya, pulsar berputar paling cepat secara teknikal boleh melaju dua kali lebih cepat, tetapi sesuatu menghentikannya sebelum mereka pecah. Ini mungkin radiasi graviti yang mencegah pulsar memusnahkan diri mereka sendiri. "
Pengarang bersama Chakrabarty ialah Drs. Edward Morgan, Michael Muno, dan Duncan Galloway dari MIT; Rudy Wijnands, Universiti St. Andrews, Scotland; Michiel van der Klis, Universiti Amsterdam; dan Craig Markwardt, Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA. Wijnands juga mengetuai surat Alam kedua yang melengkapkan penemuan ini.
Gelombang graviti, serupa dengan gelombang di lautan, adalah riak dalam ruang masa empat dimensi. Gelombang eksotik ini, yang diramalkan oleh teori relativiti Einstein, dihasilkan oleh objek besar yang bergerak dan belum dapat dikesan secara langsung.
Dicipta dalam letupan bintang, pulsar dilahirkan berputar, mungkin 30 kali sesaat, dan melambatkan selama berjuta-juta tahun. Tetapi jika pulsar yang padat, dengan potensi gravitasi yang kuat, berada dalam sistem binari, ia dapat menarik bahan dari bintang pendampingnya. Kemasukan ini dapat memutarkan pulsar ke jarak milisaat, berputar beratus-ratus kali sesaat.
Di beberapa pulsar, bahan terkumpul di permukaan kadang-kadang habis dalam ledakan termonuklear besar, memancarkan ledakan cahaya sinar-X yang berlangsung hanya beberapa saat. Dalam kemarahan ini terdapat peluang singkat untuk mengukur putaran pulsar yang samar-samar. Para saintis melaporkan di Nature bahawa jenis kerlipan yang terdapat dalam semburan sinar-X ini, yang disebut "osilasi pecah," berfungsi sebagai ukuran langsung kadar putaran pulsar. Mengkaji osilasi pecah dari 11 pulsar, mereka mendapati tiada pergerakan berputar lebih cepat daripada 619 kali sesaat.
Rossi Explorer mampu mengesan pulsar berputar secepat 4,000 kali sesaat. Pulsar break-up diramalkan berlaku pada 1,000 hingga 3,000 revolusi sesaat. Namun saintis tidak menemui secepat itu. > Dari analisis statistik 11 pulsar, mereka menyimpulkan bahawa kelajuan maksimum yang dilihat di alam mestilah di bawah 760 putaran sesaat.
Pemerhatian ini menyokong teori mekanisme maklum balas yang melibatkan radiasi graviti yang membatasi kelajuan pulsar, yang dikemukakan oleh Prof Lars Bildsten dari University of California, Santa Barbara. Semasa pulsar menaikkan kelajuan melalui pertambahan, sebarang penyelewengan sedikit pada kerak logam kristal yang tebal setengah batu bintang akan membolehkan pulsar memancarkan gelombang graviti. (Bayangkan bola ragbi yang berputar dan longgar di dalam air, yang akan menyebabkan lebih banyak riak daripada bola keranjang berputar, bola bulat.) Laju putaran keseimbangan akhirnya tercapai di mana gerakan sudut yang diturunkan dengan memancarkan sinaran gravitasi sesuai dengan momentum sudut yang ditambahkan ke pulsar oleh bintang pendampingnya.
Bildsten mengatakan bahawa peningkatan pulsar milisaat akhirnya dapat dikaji dengan lebih terperinci dengan cara yang sama sekali baru, melalui pengesanan langsung radiasi graviti mereka. LIGO, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory yang kini beroperasi di Hanford, Washington, dan di Livingston, Louisiana, akhirnya akan dapat disesuaikan dengan frekuensi di mana pulsar milisaat dijangka memancarkan gelombang graviti.
"Gelombang halus, mengubah jarak ruang dan jarak antara objek yang jauh seperti Bumi dan Bulan jauh lebih sedikit daripada lebar atom," kata Prof Barry Barish dari California Institute of Technology, pengarah LIGO. "Oleh itu, radiasi graviti belum dapat dikesan secara langsung. Kami berharap dapat mengubahnya tidak lama lagi. "
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
