중성자 별은 "언데드"… 진짜 좀비별로 분류되었습니다. 그들은 중력 하에서 거대한 별이 무너지고 초신성 사건에서 바깥 층이 멀리서 넓어 져 10 억 태양을 비출 때 태어납니다. 남은 것은 지구상에서 1 티스푼의 무게가 약 10 억 톤에 달하는 상상할 수없는 밀도의 핵심입니다. 그런 호기심을 어떻게 공부하겠습니까? NASA는 좀비를 감지하고 중성자 별의 어두운 심장을 볼 수있는 중성자 별 내부 구성 탐색기 (NICER)라는 임무를 제안했습니다.
중성자 별의 핵심은 매우 놀랍습니다. 그것이 외부의 대부분을 날려 버리고 핵융합을 멈추었다는 사실에도 불구하고 여전히 폭발에서 열을 방출하고 자기장을 배출하여 비늘을 기울입니다. 핵심 붕괴로 인한이 강력한 형태의 방사선은 지구 자기장보다 1 조 배 이상 강한 것으로 측정됩니다. 인상적이지 않다면 크기를 생각하십시오. 원래 별의 직경은 1 조 마일 이상 이었으나 이제는 평균 도시 크기로 압축되었습니다. 이것은 중성자 별을 작은 다이너 모로 만듭니다. 태양의 1.4 배 이상 또는 적어도 460,000 개의 지구에서 물질을 응축 할 수 있습니다.
메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 자벤 아르 주마 니안 박사 (Zaven Arzoumanian)는“중성자 별은 물질의 문턱에있다. 밀도가 높아지면 블랙홀이된다. “우리는 지구상에서 중성자 별 내부를 만들 수있는 방법이 없습니다. 따라서 이러한 놀라운 압력 하에서 중요한 것은 미스터리입니다. 작동 방식에 대한 많은 이론이 있습니다. 이러한 조건을 가장 가깝게 시뮬레이션 할 수있는 가장 빠른 속도로 원자를 함께 분쇄하는 입자 가속기입니다. 그러나 이러한 충돌은 정확한 대체물이 아니며 단지 1 초간 지속되며 중성자 별보다 훨씬 높은 온도를 생성합니다.”
승인되면 NICER 임무는 2016 년 여름에 시작되어 로봇 식으로 국제 우주 정거장에 부착됩니다. 2011 년 9 월 NASA는 잠재적 인 탐험 기회 미션으로 연구를 위해 NICER를 선택했습니다. 이 미션에는 11 개월의 구현 개념 연구를 수행하기 위해 25 만 달러가 제공됩니다. 20 개의 제출물 중에서 5 개의 기회 미션 제안이 선정되었습니다. 상세한 연구에 따라 NASA는 2013 년 2 월 다섯 가지 기회 미션 제안 중 하나 이상을 개발할 계획을 세울 계획입니다.
NICER는 무엇을합니까? 우선 56 개의 망원경이 중성자 별 자극과 핫스팟에서 X 선 정보를 수집합니다. 우리의 좀비 별이 X- 선을 방출하는 것은이 영역에서 비롯되며, 회전하면서 빛의 펄스를 만들어서“펄서”라는 용어를 만듭니다. 중성자 별이 줄어들면 회전 속도가 빨라지고 결과적으로 강한 중력이 밀접하게 공전하는 별에서 재료를 끌어들일 수 있습니다. 이 펄서 중 일부는 너무 빨리 회전하여 초당 수백 번의 회전 속도에 도달 할 수 있습니다! 과학자들이 이해하려고하는 것은 중성자 별 내부에서 물질이 어떻게 행동하고 어떻게 물질이 압력 증가에 반응 하는지를 가장 정확하게 묘사하는 정확한 상태 방정식 (EOS)을 찾아내는 것입니다. 현재 제안 된 EOS가 많이 있으며, 각각 중성자 별 내부에서 물질이 다른 양으로 압축 될 수 있다고 제안합니다. 같은 크기의 두 개의 공을 가지고 있지만 하나는 거품으로 만들어졌고 다른 하나는 나무로 만들어 졌다고 가정합니다. 폼볼을 나무보다 작은 크기로 짤 수 있습니다. 같은 방식으로 물질이 압축성이 높다고 말하는 EOS는 물질이 압축성이 낮다는 EOS보다 주어진 질량에 대해 더 작은 중성자 별을 예측할 것입니다.”
이제 NICER이해야 할 일은 펄서의 질량을 측정하는 것입니다. 그것이 결정되면, 우리는 올바른 EOS를 얻을 수 있고, 중력 하에서 물질이 어떻게 행동하는지에 대한 신비를 풀 수 있습니다. NASA Goddard의 NICER 수석 연구원 인 Keith Gendreau는“문제는 중성자 별이 작고 너무 멀리 떨어져서 크기를 직접 측정 할 수 없다는 것입니다. “그러나 NICER은 중성자 별의 크기를 간접적으로 파악하기에 충분한 감도와 시간 분해능을 가진 첫 번째 미션이 될 것입니다. 핵심은 중성자 별이 회전함에 따라 X- 레이의 밝기가 얼마나 변화하는지 정확하게 측정하는 것입니다.”
좀비 스타의 또 다른 기능은 무엇인가요? 소량의 중력으로 인해 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따라 공간 / 시간이 왜곡됩니다. 천문학 자들이 동반자 별의 존재를 밝힐 수있는 곳은 바로이 공간입니다. 또한 세차 운동 (precession)이라는 궤도 이동과 같은 효과를 만들어 쌍이 서로 궤도를 돌면서 중력파를 발생시키고 측정 가능한 궤도 에너지를 생성합니다. NICER의 목표 중 하나는 이러한 효과를 감지하는 것입니다. 워프 자체는 팀이 중성자 별의 크기를 결정할 수있게합니다. 어떻게? 손가락을 신축성있는 재료로 밀고 있다고 상상해보십시오. 그런 다음 손 전체를 밀지 마십시오. 중성자 별이 작을수록 공간과 빛이 더 많이 왜곡됩니다.
여기에서 빛의 곡선이 매우 중요합니다. 중성자 별의 핫스팟이 관측치와 정렬되면 밝기가 하나 올라 가면서 점점 밝아지고 회전하면 어두워집니다. 이것은 큰 파도와 함께 가벼운 곡선을 만듭니다. 그러나 공간이 왜곡되면 곡선 주위를보고 두 번째 핫스팟을 볼 수 있으므로 더 부드럽고 작은 파도가있는 밝은 곡선이 만들어집니다. 이 팀은 다른 EOS에 의해 예측 된 다양한 크기의“고유 한 빛 곡선을 생성하는 모델을 가지고 있습니다. 관찰 된 것과 가장 일치하는 빛의 곡선을 선택함으로써 올바른 EOS를 얻고 망각의 가장자리에있는 수수께끼를 풀 수 있습니다.”
좀비 스타에게 생명을 불어 넣으세요.
오리지널 스토리 소스 : NASA Mission News.
