Eltorzult a téridő a neutroncsillagok közelében

Az elmélet első csillagászati (kísérleti) bizonyítékát Eddington szolgáltatta az 1919-es napfogyatkozás alkalmával, amikor kimutatta, hogy a Hold által eltakart napkorong mellett feltűnő csillagok más helyen látszanak, mint fél év elteltével, amikor a Nap az égbolt átellenes oldalán látszik. Az elmúlt majdnem száz esztendő alatt az elmélet általánosan elfogadottá vált, s a görbült téridőtartományokat ma már felhasználják a csillagászok a gravitációs lencsézés technikájával megfigyelt nagyon távoli kvazárok megfigyelésekor, vagy kisebb léptékben a mikrolencsehatás segítségével felfedezett exobolygóknál. Az elmélet egy másik jóslata, hogy a nagyon erős gravitációs terekben áthaladó fotonok energiát veszítenek, így hullámhosszuk nagyobb lesz.

Az XMM-Newton és a Suzaku űrteleszkóp segítségével most három neutroncsillag körül mutatták ki az elméletek által jósolt effekteket - írja a hirek.csillagaszat.hu. A neutroncsillagok a csillagfejlődés speciális végállapotai, a legsűrűbb megfigyelhető objektumok a világegyetemben, városnyi méretű térfogatban naptömegnyi anyagot tartalmaznak. A neutroncsillagokban uralkodó speciális fizikai körülmények remek laboratóriumot szolgálnak az anyag Földön elő nem állítható viszonyok közötti viselkedésének tanulmányozására.

A NASA Goddard Space Flight Center laborjának kutatói a Serpens X-1 jelű röntgenkettőst vizsgálták, amelynek egyik komponense egy neutroncsillag, a másik pedig egy normál csillag. A kísérőről folyamatosan anyag áramlik át a neutroncsillagra, és az erős gravitációs térben felhevülő gázanyag erős röntgensugárzás forrása. A kutatók közvetlenül a neutroncsillag felszíne felett a fénysebesség 40 százalékával örvénylő vasatomok egyik színképvonalát tanulmányozták, és azt észlelték, hogy a vas tanulmányozott vonala aszimmetrikus módon szélesedett ki. Ennek oka az áramló gáz rendkívül nagy sebessége. A jelenséget sok fekete lyuk esetében észlelték már, de ez az első alkalom, hogy egy neutroncsillagnál sikerült őket megfigyelni. Az elmélet által megjósolt hullámhosszváltozás pedig abban jelentkezik, hogy az észlelt vasvonal jelentős vöröseltolódást mutatott a laboratóriumi hullámhosszához képest.

Neutroncsillag a NASA képén

A japán Suzaku űrteleszkóp munkacsoportja három, neutroncsillagot tartalmazó kettőst észlelt, és a vizsgálataik megerősítették az XMM-Newton eredményeit. Mivel a megfigyelések közvetlenül a neutroncsillag felszíne felett áramló gázokra irányultak, a mérések elemzéséből következtetni lehetett a központi objektumok méretére. Ezek szerint a megfigyelt neutroncsillagok átmérője 29-33 km.

Ezek az adatok azért fontosak, mert az elméleti fizikusok ezek ismeretében pontosítani tudják a neutroncsillagokat alkotó egzotikus anyag viselkedését leíró állapotegyenletet, ami alapján számításokat lehet végezni a szupersűrű objektumok belsejében uralkodó viszonyokról.