Monitoring Bezpieczeństwa Ziemi

Codzienna porcja informacji ze świata: Niewiarygodne, Kataklizmy, UFO, Zagrożenia dla Ziem, Trzęsienia Ziemi, Wojna…







martwe gwiazdy
Kosmos Odkrycia Wszechświat

Znaleziono najsilniejszego „pożeracza energii” we Wszechświecie

Astrofizycy po raz pierwszy zarejestrowali, że najgorętsze „martwe gwiazdy” Wszechświata bardzo szybko chłodzą się z powodu neutrinowego „złodzieja energii” w ich głębi.

Czytamy to w artykule opublikowanym 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.

Równowaga kosmiczna

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”.

Fizyczne „kasyno”

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 neutrynowego” 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

Dodaj komentarz

avatar

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

  Subscribe  
Powiadom o