Einstein gravitációs hullámai szabályozzák a pulzárokat?

A gravitációs sugárzás, az Albert Einstein által kikövetkeztetett tér anyagának fodrozódása, kozmikus forgalomirányítóként szolgálhat, megvédve a felelőtlen pulzárokat a túl gyors forgástól, és ennek következtében a darabokra hullástól, állítja a Nature magazinban a napokban megjelent írás.

A pulzárok a világegyetem leggyorsabban forgó csillagai, felrobbant csillagok magjainak maradványai, tömegük hasonló a Napéhoz, mégis mindössze nagyjából 15 kilométer átmérőjűek. Egyes pulzárok szomszédos csillagaikból történő gázelvonással tesznek szert sebességre, milliszekundumonként egy fordulatot téve meg, ami közel 20 százaléka a fénysebességnek. Ezek a "milliszekundum" pulzárok szétszakadnának, ha ennél nagyobb sebességet nyernének.

A röntgensugarú NASA Rossi Explorer alkalmazásával a tudósok úgy vélik, megtalálták a pulzárok forgási sebességének gátat szabó tényezőt. Minél gyorsabban forog egy pulzár, annál nagyobb gravitációs sugárzást bocsát ki, ennek hatására válik tökéletes gömbalakja enyhén deformálttá. Ez a deformáció és a belőle fakadó gravitációs sugárzás fékezheti meg a pulzár pörgését megmentve a pusztulástól.


"A természet felállított egy sebesség korlátozót a pulzároknak" - mondta Deepto Chakrabarty professzor az MIT tudósa, a publikáció szerzője. "Akárcsak napjaink gyorsuló autói, a leggyorsabban pörgő pulzárok is technikailag kétszer ilyen gyorsak is lehetnének, azonban valami visszafogja őket mielőtt szétesnének. Ez lehet a gravitációs sugárzás."

Az óceán hullámaihoz hasonló gravitációs hullámok négydimenziós téridőben fodrozódnak. Ezeket az egzotikus hullámokat, melyeket Einstein relativitás elmélete megemlít, elméletileg nagy tömegű, azaz erős gravitációval rendelkező objektumok mozgása idézi elő, viszont a gyakorlatban mindeddig nem sikerült kimutatni. A pulzár születésekor másodpercenként talán 30 fordulatot tesz meg, ami az évmilliók során lelassul. Azonban ha az erős gravitációs adottsággal rendelkező pulzár egy kettős rendszerben helyezkedik el, képes elszívni csillagtársa anyagát és a beáramlás milliszekundumos tartományba pörgeti fel a pulzárt.


Egyes pulzárok esetében a felszínen felgyülemlő anyag néha hatalmas termonukleáris robbanás formájában kerül elfogyasztásra, röntgensugarú kitöréseket idézve elő. Ebben a tombolásban rejlik az amúgy halvány pulzárok forgási sebességének mérése. A Rossi Explorer másodpercenkénti 4000 fordulattal pörgő pulzárokat is képes lenne észlelni, a legnagyobb mért sebesség eddig azonban 619 fordulat volt. A kritikus határ, ami a megsemmisülést okozhatja, valahol 1000 és 3000 fordulat között lehet másodpercenként.

A pulzár sebességnövekedésének következtében bármilyen enyhe torzulás a csillag sűrű, közel 1 kilométer vastag kristályos fémkérgében elindítja a gravitációs hullámok kibocsátását, állítja elméletében Lars Bildsten, a California Egyetem professzora. A most nyíló Lézer Interferométer Gravitációs Hullám Obszervatórium (LIGO) lehetővé fogja tenni a sugárzás közvetlen észlelését, így jóval részletesebben vizsgálhatják a jelenséget, mondta Bildsten.


"A gravitáció olyan csekély kölcsönhatás, hogy a hullámok egy atom szélességénél is jóval kisebbek lehetnek, mégis nagy energiasűrűségük miatt az ezekben a tartományokban lejátszódó jelenségek erősen befolyásolják az egész világmindenség fejlődését. " - mondta Barry Barish professzor, a LIGO igazgatója. "Tulajdonképpen a gravitációs sugárzást még nem észleltük közvetlenül. Reméljük ez hamarosan megváltozik."