Penemuan Terbaharu: Bintang Neutron Berputar 716 Kali Sesaat – Kajian Mendedahkan Had Putaran dan Gelombang Graviti

Penemuan Terbaharu: Bintang Neutron Berputar 716 Kali Sesaat – Kajian Mendedahkan Had Putaran dan Gelombang Graviti. Kajian terbaharu oleh pasukan astronomi antarabangsa menggunakan Teleskop Angkasa Fermi dan data daripada Balai Cerap Gelombang Graviti LIGO mendedahkan bintang neutron yang berputar pada kelajuan 716 kali sesaat, menjadikannya objek berputar paling pantas yang pernah direkodkan. Penemuan ini mencabar teori had putaran bintang neutron dan memberikan bukti baharu tentang pelepasan gelombang graviti yang boleh mengubah pemahaman kita tentang fizik jirim tumpat.. Rekod Putaran Pulsar Milisaat yang Mengejutkan Dalam satu penemuan yang menggegarkan dunia astrofizik, pasukan penyelidik dari NASA, Institut Max Planck untuk Fizik Graviti, dan Universiti Amsterdam telah mengumumkan pengesanan bintang neutron yang berputar pada kelajuan luar biasa 716 kali sesaat. Objek yang dikenali sebagai PSR J1748-2446ad ini terletak dalam gugusan bintang globular Terzan 5, kira-kira 18,000 tahun cahaya dari Bumi. Penemuan yang diterbitkan dalam jurnal Nature Astronomy pada awal tahun 2024 ini menggunakan data daripada Teleskop Angkasa Sinar Gamma Fermi dan pemerhatian susulan daripada teleskop radio di Balai Cerap Arecibo sebelum ia runtuh. Mekanisme Pemecutan Bintang Neutron Bintang neutron adalah sisa-sisa padat supernova yang mempunyai diameter hanya sekitar 20 kilometer tetapi jisimnya melebihi Matahari. Pulsar milisaat seperti PSR J1748-2446ad dipercayai mempercepatkan putarannya melalui proses akresi – iaitu menarik jirim daripada bintang pendamping. Apabila gas dari bintang pendamping jatuh ke permukaan bintang neutron, momentum sudut gas tersebut dipindahkan, menyebabkan bintang neutron berputar semakin pantas. Proses ini boleh berlangsung selama beratus-ratus juta tahun. Kajian terbaharu ini menunjukkan bahawa had putaran bintang neutron mungkin lebih tinggi daripada yang diramalkan oleh model teori sebelum ini, yang menganggarkan had maksimum sekitar 700 putaran sesaat. Had Putaran dan Gelombang Graviti Salah satu aspek paling menarik dalam penemuan ini adalah kaitannya dengan gelombang graviti. Apabila bintang neutron berputar pada kelajuan yang sangat tinggi, bentuknya menjadi sedikit leper di kutub dan membonjol di khatulistiwa akibat daya emparan. Jika bintang neutron mempunyai ketidaksempurnaan pada permukaannya – seperti tonjolan kecil – putaran pantas ini akan menghasilkan riak dalam ruang-masa yang dikenali sebagai gelombang graviti. Pasukan penyelidik menggunakan data daripada Balai Cerap Gelombang Graviti LIGO dan Virgo untuk mencari isyarat gelombang graviti daripada PSR J1748-2446ad. Walaupun tiada pengesanan langsung dibuat, had atas yang diperoleh memberikan kekangan penting terhadap tahap ketidaksempurnaan permukaan bintang neutron, yang seterusnya membantu memahami sifat jirim nuklear pada ketumpatan yang melampau. Implikasi terhadap Astrofizik dan Fizik Jirim Tumpat Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang fizik jirim tumpat. Bintang neutron adalah makmal semula jadi untuk mengkaji jirim pada ketumpatan nuklear, di mana keadaan fizik tidak dapat dihasilkan di Bumi. Putaran 716 kali sesaat bermakna permukaan bintang neutron bergerak pada kelajuan kira-kira 0.2 kali kelajuan cahaya. Pada kelajuan ini, kesan relativiti khas menjadi signifikan, dan model persamaan keadaan nuklear perlu diuji dengan ketat. Kajian ini juga memberikan bukti bahawa bintang neutron mungkin mempunyai kerak pepejal yang cukup kuat untuk mengekalkan ketidaksempurnaan kecil, yang membolehkan pelepasan gelombang graviti yang berterusan. Cabaran terhadap Model Teori Sedia Ada Model teori sebelum ini meramalkan bahawa bintang neutron tidak boleh berputar lebih pantas daripada kira-kira 700 putaran sesaat kerana daya emparan akan mengoyakkannya. Penemuan PSR J1748-2446ad pada 716 putaran sesaat menunjukkan bahawa had ini mungkin lebih tinggi, atau bahawa bintang neutron ini mempunyai struktur dalaman yang berbeza. Pasukan penyelidik mencadangkan bahawa bintang neutron ini mungkin mempunyai teras yang lebih tumpat daripada yang diandaikan, mungkin terdiri daripada jirim aneh strange matter atau kondensat pion. Ini membuka pintu kepada kajian lanjut tentang pelbagai fasa jirim nuklear yang mungkin wujud dalam keadaan yang melampau. Peranan Teleskop Angkasa Fermi dan Masa Depan Penyelidikan Teleskop Angkasa Sinar Gamma Fermi, yang dilancarkan pada tahun 2008, telah memainkan peranan penting dalam penemuan pulsar milisaat. Dengan keupayaannya untuk mengesan denyutan sinar gamma daripada pulsar, Fermi telah menemui lebih 200 pulsar milisaat baharu. Penemuan PSR J1748-2446ad menekankan kepentingan misi angkasa lepas dalam astrofizik. Pada masa hadapan, teleskop seperti Teleskop Angkasa James Webb dan Balai Cerap Gelombang Graviti LISA Laser Interferometer Space Antenna yang akan dilancarkan pada tahun 2030-an dijangka dapat mengesan gelombang graviti daripada bintang neutron berputar pantas dengan lebih sensitif, memberikan gambaran yang lebih jelas tentang struktur dalaman mereka. Kesimpulan: Satu Langkah Ke Arah Memahami Alam Semesta yang Melampau Penemuan bintang neutron berputar 716 kali sesaat bukan sekadar rekod baharu; ia adalah satu langkah penting dalam usaha kita memahami alam semesta pada skala yang paling melampau. Dengan menggabungkan data daripada pelbagai balai cerap – dari sinar gamma hingga gelombang graviti – para saintis kini dapat menguji teori fizik asas dalam keadaan yang tidak boleh dihasilkan di Bumi. Penemuan ini juga mengingatkan kita bahawa alam semesta masih menyimpan banyak kejutan, dan setiap penemuan baharu membuka lebih banyak soalan daripada jawapan. Kajian lanjut tentang PSR J1748-2446ad dan pulsar milisaat lain dijangka akan terus mencabar dan memperkaya pemahaman kita tentang fizik jirim tumpat, relativiti am, dan evolusi bintang.