Nguvu ya Teleskopu la Roman ya Kufichua Nyota za Neutron Zilizofichwa

Wanaastronomia wako katika mpito wa kugundua kitu ambacho kinaweza kubadilisha uelewa wetu wa ulimwengu. Mtihani mpya unaonyesha kwamba teleskopi ya anga ya Nancy Grace Roman ya NASA inaweza kugundua nyota za neutron zinazoficha, ambazo ni mabaki ya nyota za angavu zinazoangazia. Vitu hivi vya angani, ambavyo kwa kawaida haviwezi kuonekana na teleskopi nyingi, vinaweza kugunduliwa kwa kutumia mlundo wa kivutio cha anga, ambao Roman umetengenezwa mahususi kuusoma.

Nguvu ya Mlundo wa Kivutio cha Anga

Nyota za neutron ni mabaki ya nyota ambayo yamepita kwenye mlipuko wa nyota. Yamejaa zaidi ya jua katika tufe ambalo halizidi ukubwa wa jiji, lakini huwa haijaonekana kwa sababu ya kuvaa na kutengwa kwao katika ulimwengu. "Nyota nyingi za neutron zinaonekana kuvaa na kutoweka," alieleza Zofia Kaczmarek, mtafiti katika Chuo Kikuu cha Heidelberg nchini Ujerumani, ambaye aliendesha mtihani huo. "Huwa ni vigumu kuzipata bila msaada fulani."

Utafiti huo, uliotolewa kwenye jarida la Astronomia na Fizikia ya Anga, unapendekeza kwamba teleskopi ya anga ya Nancy Grace Roman ya NASA inaweza kubadilisha hali hiyo. Mbinu ya Roman, inayojulikana kama mlundo wa kivutio cha anga, inamruhusu kugundua vitu hivi vidhaifu kwa kipimo cha jinsi uvutio wake wa nguvu unavyopinda na kuangazia mwanga wa nyota zilizo mbali nyuma yake.

Mlundo wa kivutio cha anga hutokea wakati kitu kikubwa, kama nyota ya neutron, kinapitia kati ya Dunia na nyota iliyo mbali, na kubadilisha mwanga wa nyota. Kuangazia kwa muda hufanya wanaastronomia kuona vitu ambavyo havitangetambuliwa vinginevyo. Uwezo wa Roman kufikia kiwango cha juu huwezesha kipimo cha ongezeko la mwangaza (fotometri) na kubadilika kwa nyota ya msingi (astrometri). Mchanganyiko wa vipimo hivi hupelekea njia sahihi zaidi ya kutambua na kusoma nyota za neutron.

Maarifa Mapya Kuhusu Mabaki ya Nyota

Uwezo wa teleskopi ya Roman Space kuangalia mlundo wa kivutio cha anga kwa usahihi wa hali ya juu una uwezo wa kugundua nyota za neutron na pia kutoa data muhimu kuhusu Wingi wake. "Kile ambacho ni chema kuhusu kutumia mlundo wa kivutio cha anga ni kwamba unaweza kupata vipimo vya moja kwa moja vya wingi," alisema Peter McGill, mwandishi mwenza wa utafiti kutoka Lawrence Livermore National Laboratory. "Fotometri inatuambia kwamba kitu kilipitia mbele ya nyota, lakini ni kiasi cha mpito wa nafasi ya nyota unatuambia ni wingi gani cha kitu hicho."

Kulingana na NASA, njia hii mpya ya kipimo cha wingi inaweza kusaidia kutatua baadhi ya matatizo yaliyokwamisha muda mrefu katika astronomia. Kwa mfano, wanasayansi hawajui mgawanyiko wa wingi wa nyota za neutron na mashimo meusi, wala eneo ambalo moja inaisha na nyingine inaanza. Matokeo ya Roman yanaweza kuwa uvumbuzi katika kubaini jinsi mabaki haya ya nyota tofauti kwa ukubwa na uzito, na jinsi gani nyota za neutron zinasonga kwa kasi kwenye galaxy baada ya kupokea "mashutumu makubwa" wakati wa kuzaliana.

"Hatuwezi kujua mgawanyo wa wingi wa nyota za neutron, mashimo meusi, au wapi moja inaisha na nyingine inaanza kwa uhakika. Roman itakuwa uvumbuzi katika kubaini hilo."

Peter McGill, Lawrence Livermore National Laboratory, kupitia NASA

Utafutaji Mkuu wa Idadi ya Nyota za Neutron Zilizofichwa

Watafiti watafaida na utafiti wa Roman wa Galactic Bulge Time Domain, mradi mkubwa wa uchunguzi ambao utabaki milioni ya nyota kwa maeneo pana ya anga kwa mara nyingi. Mtazamo huu unalenga hasa kutambua sayari zisizo za jua kwa kutumia fotometri ya mlundo wa kivutio cha anga, lakini uwezo uliogunduliwa wa kipimo cha astrometria huweka wazi ukanda mpya kabisa wa utafiti wa anga.

Uwezo wa teleskopi ya anga kuangalia eneo pana la anga huwezesha kugundua nyota za neutron zinazotengwa ambazo zinaweza kusiwa mbali kwenye Njia ya Milky, idadi ambayo imekuwa vigumu kusoma mpaka sasa. "Tunaona sampuli ndogo ambayo si mwakilishi wa picha kubwa," alisema Kaczmarek. "Hata kipimo kimoja cha wingi kitakuwa na nguvu kubwa kwa utafiti wetu. Ikiwa tutaipata nyota moja tu ya neutron iliyojitenga, tayari itakuwa kichocheo kikubwa kwa utafiti wetu."

Uwezo wa Roman wa kutambua vitu hivi unaweza kutoa wanaastronomia orodha kubwa ya kwanza ya nyota za neutron zinazotengwa, na kusaidia kuangazia idadi ambayo imekuwa ikificha kutoka kwa utafutaji wa awali.

Surura Mpya katika Utafiti wa Mlundo wa Kivutio cha Anga na Ugunduzi wa Anga

Mchanganyiko wa kipekee wa Roman wa uwezo wa fotometri na astrometri huwaruhusu kufuata sio lengo moja la kisayansi, bali mengi. McGill alibainisha kuwa uwezo wa kugundua nyota za neutron na mashimo meusi kwa kutumia mlundo wa kivutio cha anga haikuwa sehemu ya mpango wa awali wa Roman lakini imekuwa moja ya matumizi yake yenye hamu zaidi. "Haikuwa sehemu ya mpango wa awali," alisema. "Lakini imeonekana kwamba uwezo wa Roman wa astrometria ni mzuri kwa kugundua nyota za neutron na mashimo meusi, kwa hiyo tunaweza kuongeza aina mpya ya sayansi kwa tafiti za Roman."

Ugunduzi uliotalibiwa unaweza kubadilisha uelewa wetu wa ulimwengu. Kwa kufichua nyota za neutron zilizofichwa, Roman itafungua Surura mpya katika kusoma mabaki ya nyota na mienendo ya galaksi yetu. Kwa teknolojia hii, NASA inaweka yote kuweka idadi isiyoonekana ya vitu ambavyo vimefichwa kwa wanasayansi kwa miongo mingi.

Viungo:

• Teleskopi ya Anga ya Nancy Grace Roman ya NASA
• Chuo Kikuu cha Heidelberg (Zofia Kaczmarek)
• Jarida la Astronomia na Fizikia ya Anga
• Shirika la Tafiti za Sayari ya Roman
• Maabara ya Taifa ya Lawrence Livermore
• Maabara ya Taifa ya Lawrence Livermore ya Wizara ya Nishati
• NASA Astrophysics - Mashimo Meusi
• NASA: Roman Iliyotayarishwa Kuweka Mapinduzi Katika Utafutaji wa Nyota za Neutron
• Malengo ya Kisayansi ya Roman - Tafiti za Muda za Kipeo cha Galactic