गांठदार न्यूट्रॉन सितारे गुरुत्वाकर्षण तरंगें पैदा कर सकते हैं

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न्यूट्रॉन सितारों के एक नए सिमुलेशन का सुझाव है कि वे उतने सहज नहीं होंगे जितना कि भविष्यवाणी की गई थी। यह उतार-चढ़ाव गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न कर सकता है, ब्रह्मांड में फैल सकता है, और यहां पृथ्वी पर इसका पता लगाया जा सकता है ...

न्यूट्रॉन तारे सुपरनोवा के रूप में विस्फोट होने के बाद बड़े पैमाने पर सितारों के अवशेष हैं। घने कोर पीछे रहता है, तेजी से घूमता है और केवल न्यूट्रॉन से बना होता है। उनके पास विशाल गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र हैं और उन्होंने सोचा कि हमारे सूर्य के समान द्रव्यमान है, लेकिन केवल 20 किलोमीटर के पार। जैसा कि वे अपने बड़े सूरज पूर्ववर्ती के कोणीय गति का संरक्षण करते हैं, क्योंकि वे इतने छोटे होते हैं, उन्हें प्रति सेकंड सैकड़ों बार स्पिन करने की उम्मीद होती है।

लेकिन इन अजीब वस्तुओं का पता कैसे लगाया जा सकता है? खैर, एक के लिए, उन्हें अत्यधिक विकिरण वाले पल्सर (या, संभवतः, "मैग्नेटर्स") के रूप में देखा जा सकता है, जिससे पृथ्वी के अतीत में विकिरण का एक किरण चमकता है क्योंकि वे प्रकाशस्तंभ की तरह घूमते हैं, न्यूट्रॉन स्टार के ध्रुवों से उत्सर्जित उच्च ऊर्जा फोटॉन के बीम। लेकिन अंतरिक्ष-समय पर उनके प्रभाव के बारे में क्या? क्या ये विशाल पिंड गुरुत्वाकर्षण तरंगें बना सकते हैं? (नोट: एक गुरुत्वाकर्षण तरंग एक वायुमंडलीय "गुरुत्वाकर्षण तरंग" से पूरी तरह से अलग प्राणी है।)

दृश्य को देखने के लिए: एक स्विमिंग पूल में पूरी तरह से गोलाकार गेंद को घुमाते हुए कल्पना करें। यदि गेंद पूरी तरह से स्थिर है (ऊपर और नीचे नहीं उछल रही है और बहती नहीं है), केवल अपनी धुरी पर घूमती है, तो पूल में कोई लहर दिखाई नहीं देगी। इसलिए, पूल में तरंगों को मापने वाला कोई भी उपकरण कताई गेंद की उपस्थिति का पता नहीं लगाएगा। अब एक वस्तु को गोलाकार नहीं (एक रग्बी गेंद की तरह, या एक अमेरिकी फुटबॉल) पूल में स्पिन करें। जैसा कि यह वस्तु घूमती है, सतह पर अनियमितताएं (यानी नुकीले सिरे) अनियमित वस्तु की प्रत्येक क्रांति पर एक लहर उत्पन्न करेंगी। रिपल साधन पूल में गेंद की उपस्थिति का पता लगाएगा।

यह वह मुद्दा है जो वैज्ञानिकों को न्यूट्रॉन सितारों से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने की कोशिश कर रहा है। यदि वे चिकनी वस्तुएं हैं (शायद गोलाकार, या स्पिन के कारण थोड़ा चपटा), तो वे अंतरिक्ष-समय में लहर का उत्पादन नहीं कर सकते हैं और इसलिए उनका पता नहीं लगाया जा सकता है। यदि, दूसरी ओर, वे अनियमित आकार के कताई निकायों हैं, तो सतह पर अमानवीयता (गांठ या "पहाड़") के साथ, गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न हो सकती हैं। गांठ प्रत्येक घुमाव पर अंतरिक्ष-समय में उतार-चढ़ाव को बाहर कर देगी। यह ठीक है, लेकिन क्या न्यूट्रॉन तारे ढेलेदार हैं?

खैर, आउटलुक बहुत अच्छा नहीं है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के निरीक्षण के लिए लगाए गए अंतरिक्ष-समय "तरंग" डिटेक्टरों ने अब तक इन तेजी से घूमते हुए न्यूट्रॉन सितारों के किसी भी संकेत का पता नहीं लगाया है। इसका अर्थ यह हो सकता है कि हम जिस तकनीक का उपयोग कर रहे हैं, वह गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशील नहीं है या न्यूट्रॉन तारे स्वाभाविक रूप से चिकने हैं और पहली बार में गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्पादन नहीं कर सकते हैं।

ऑस्ट्रेलिया में मेलबर्न विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं मैथियास विगेलियस और एंड्रयू मेलेटोस को लगता है कि उन्हें नई उम्मीद है कि कुछ प्रकार के न्यूट्रॉन स्टार का पता लगाया जा सकता है क्योंकि वे स्वाभाविक रूप से ढेलेदार हैं। एक नई कंप्यूटर मॉडलिंग तकनीक का उपयोग करते हुए, जोड़ी का मानना ​​है कि न्यूट्रॉन स्टार की सतह में भी एक छोटे से बदलाव से पता लगाने योग्य गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न होंगी। लेकिन ये गांठ कैसे बनती हैं? अक्सर, तारे एक द्विआधारी प्रणाली के भाग के रूप में विकसित होते हैं (यानी दो तारे गुरुत्वाकर्षण के एक सामान्य केंद्र की परिक्रमा करते हैं), एक को सुपरनोवा के रूप में मरना चाहिए, एक न्यूट्रॉन तारे को पीछे छोड़ते हुए, गहन गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र अपने गैसों के साथी तारे को छीन लेगा। जैसे ही गैस को न्यूट्रॉन स्टार में फ़नल किया जाता है, तीव्र चुंबकीय क्षेत्र आने वाली गैस को संरचनात्मक समर्थन देगा, जिससे न्यूट्रॉन स्टार की सतह के ऊपर बैठे सुपरहीटेड प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉन-प्रोटॉन मिश्रण का निर्माण होगा। न्यूट्रॉन स्टार के चुंबकीय ध्रुवों पर बनने वाली गांठ एक लंबी-जीवित सुविधा होगी, जो हर बार घूमने पर तारे के चारों ओर घूमती है। विगेलियस और मेलाटोस का मानना ​​है कि लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) जैसे डिटेक्टर अनियमित आकार के न्यूट्रॉन स्टार के इस विशेषता हस्ताक्षर का पता लगाने में सक्षम हो सकते हैं…। समय के भीतर।

अभी तक, इन "ढेलेदार" न्यूट्रॉन सितारों का पता नहीं चला है, लेकिन निरंतर अवलोकन (एक्सपोज़र टाइम) के माध्यम से, यह आशा की जाती है कि पृथ्वी-आधारित गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशालाएं अंततः संकेत प्राप्त कर सकती हैं।

स्रोत: आरएएस, न्यू साइंटिस्ट

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