สล็อตออนไลน์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปผ่านการทดสอบดาวนิวตรอนที่สำคัญ

สล็อตออนไลน์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปผ่านการทดสอบดาวนิวตรอนที่สำคัญ

สล็อตออนไลน์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาใช้การสังเกตการณ์ดาวนิวตรอนแบบมัลติเมสเซนเจอร์เพื่อนำทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์มาทดสอบ และทฤษฎีอายุ 106 ปีก็ผ่านพ้นไปด้วยสีสันที่โบยบินดาวนิวตรอนคือแกนกลางที่เหลือหนาแน่นของดาวมวลสูงที่ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ แต่มีรัศมีเพียง 10-12 กม. ดาวนิวตรอนมีความหนาแน่นอย่างเหลือเชื่อและสร้างสนามโน้มถ่วงขนาดใหญ่ 

สภาวะสุดขั้วเหล่านี้เป็นห้องทดลอง

สำหรับทดสอบทั้งแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป้าหมายหลักของการวิจัยดาวนิวตรอนคือการกำหนดสมการสถานะ ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ระหว่างมวลของดาวกับรัศมีของดาว ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสสารภายในดาวนิวตรอน (ไม่ว่าจะเป็นนิวตรอน พลาสมาควาร์ก-กลูออน หรืออนุภาคที่แปลกใหม่กว่า เช่น ไฮเปอร์รอน) ตลอดจนความหนาแน่นพลังงานและความดันภายในของดาว

“มวลและรัศมีของดาวนิวตรอนมีความไวสูงต่อทั้งสมการสถานะและทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่ใช้ในการจำลองดาว” เฮคเตอร์ ซิลวาแห่งสถาบัน Max Planck สำหรับฟิสิกส์ความโน้มถ่วงในพอทสดัมกล่าว ผู้ซึ่งเสริมว่าความเกี่ยวข้องกันนี้เป็น “ อุปสรรค์” ในความพยายามที่จะทดสอบแรงโน้มถ่วงโดยใช้คุณสมบัติจำนวนมากของดาวนิวตรอน

ความสัมพันธ์ที่น่ารักUrbana-Champaign และKent Yagiจาก University of Virginia ค้นพบความสัมพันธ์แบบ “I-Love-Q” ความสัมพันธ์แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแบบจำลองของแรงโน้มถ่วงที่คุณสมัครรับ แต่โดยทั่วไปแล้ว ความสัมพันธ์จะแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติมวลรวมของดาวนิวตรอนสามดวงมีความสัมพันธ์กันอย่างไร คุณสมบัติหนึ่งคือโมเมนต์ความเฉื่อยของดาวนิวตรอนและอีกคุณสมบัติหนึ่งคือจำนวนคลื่นความรัก แบบหลังอธิบายถึงความแข็งแกร่งของดาวนิวตรอน ดังนั้นจึงเปลี่ยนรูปได้ง่ายเพียงใดในสนามโน้มถ่วงของวัตถุข้างเคียง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการควบรวมดาวคู่-นิวตรอน คุณสมบัติที่สามคือโมเมนต์ควอดรูโพล ซึ่งกำหนดว่ามวลของดาวกระจายไปตามรูปร่างที่เท่ากันของดาวอย่างไร

ตอนนี้ Silva และ Yunes พร้อมด้วยA Miguel Holgado

จาก Carnegie Mellon University ในเพนซิลเวเนีย และAlejandro Cárdenas-Avendañoจาก University of Illinois at Urbana-Champaign ได้ใช้แบบจำลองของพวกเขากับดาวนิวตรอนจริงด้วยความช่วยเหลือเล็กน้อยจากNeutron Star Interior Composition Explorer (NICER) ทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติ และเครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วง LIGO/Virgo

ในปี 2019 NICER วัดมวลและรัศมีของดาวนิวตรอนที่แยกเดี่ยวได้โดยตรง PSR J0030+0451 โดยไม่คำนึงถึงสมการของสถานะ ตอนนี้ Silva, Yunes, Holgado และ Cárdenas-Avendaño ใช้การวัดเหล่านี้ในการคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยของดาว แล้วใช้ความสัมพันธ์ I-Love-Q เพื่อหาค่าความรักและโมเมนต์สี่เท่า ในขณะเดียวกัน การวัดคลื่นโน้มถ่วงของการควบรวมดาวนิวตรอนGW 170817ได้ให้การวัดค่าความรักของดาวนิวตรอนที่มีมวลใกล้เคียงกับ PSR J0030+0451 อย่างเป็นอิสระ การรู้ค่าทั้งสองนี้ทำให้สามารถทดสอบสัมพัทธภาพทั่วไปได้

“การทดสอบคือตรวจสอบว่าค่าที่อนุมานของตัวเลขความรักจากความสัมพันธ์แบบ ‘ไอ-เลิฟ’ นั้นเหมือนกับค่าที่วัดด้วย LIGO หรือไม่” ยูเนสบอกกับPhysics World “ถ้าใช่ แสดงว่าคุณผ่านการทดสอบ หากไม่เป็นเช่นนั้น แสดงว่าเป็นการเบี่ยงเบนจากสัมพัทธภาพทั่วไป”

ภาพสะท้อนของแรงโน้มถ่วง

การใช้การทดสอบอย่างหนึ่งคือการจำกัดคุณสมบัติที่เรียกว่าความเท่าเทียมกันของแรงโน้มถ่วง Yunes อธิบาย ในทางฟิสิกส์ ความเท่าเทียมกันหมายถึงความสมมาตรของกระจก: แนวคิดที่ว่าบางสิ่งมีพฤติกรรมแบบเดียวกันเมื่อสะท้อนในกระจก ตัวอย่างเช่น เมื่ออนุภาคเช่น kaon สลายตัว เราคาดว่าจะมีผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวในปริมาณเท่ากันกับภาพสะท้อนในกระจก แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นเมื่อมีการละเมิดความเท่าเทียมกันในแบบจำลองมาตรฐาน

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ควรคงความเท่าเทียมกันของแรงโน้มถ่วงไว้ อย่างไรก็ตาม หากรูปแบบแรงโน้มถ่วงที่ดัดแปลงทำงานภายในดาวนิวตรอน ก็ไม่จำเป็นต้องรักษาความเท่าเทียมกัน ความเบี่ยงเบนจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนี้สามารถตรวจพบได้ในโพลาไรเซชันของคลื่นความโน้มถ่วงที่วัดโดย LIGO/Virgo หรือในความถี่ของคลื่นโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำไบนารีดาวนิวตรอนที่บิดเบี้ยวทำให้ความลับของสสารนิวเคลียร์หนาแน่น

ในกรณีนี้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปผ่านการทดสอบได้สำเร็จ “ผลลัพธ์ของเราหมายความว่าความเท่าเทียมกันนั้นคงอยู่ในแรงโน้มถ่วงในระดับของดาวนิวตรอน” ยูเนสกล่าว เขากล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบความเท่าเทียมกันของแรงโน้มถ่วงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงยิ่งขึ้นเช่นการรวมตัวกันของหลุมดำและการรวมตัวของหลุมดำ การค้นพบของทีมจะเป็นไปไม่ได้หากปราศจากการเริ่มต้นยุคใหม่ของดาราศาสตร์มัลติเมสเซนเจอร์ ความสามารถของเราในการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ไม่เพียงแต่ในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในคลื่นโน้มถ่วงด้วย

“เป็นเรื่องที่ดีทีเดียวที่เราต้องรวมการสังเกตดาวนิวตรอนในการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นความโน้มถ่วงเพื่อทำการทดสอบนี้” ซิลวากล่าว “ความเป็นไปได้นี้อยู่ไกลเกินเอื้อมก่อนปี 2019 และเน้นย้ำถึงความสำคัญของการใช้การสังเกตการณ์แบบ multimessenger เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับฟิสิกส์”

ผลกระทบยังขึ้นอยู่กับขนาดพื้นผิวและความยาวของคุณสมบัติบนพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ McBride อธิบาย หากพารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง หยดน้ำเค็มก็จะติดอยู่ภายในพื้นผิวนาโนและก่อตัวเป็นทรงกลมโดยไม่ต้องยกตัวขึ้นเลย ตัวอย่างเช่น หญ้านาโนที่มีสันเขาวัดได้ระหว่าง 0.1 ถึง 1 ไมโครเมตรจะก่อตัวเป็นสัตว์ แต่ตัวหนึ่งที่มีไมโครโพสต์ที่เว้นระยะสม่ำเสมอ 10 ไมโครเมตรจะไม่เติบโตในแนวตั้งหรือการเคลื่อนตัวออกมาในแนวตั้ง แม้ว่าจะมีมุมสัมผัสที่คล้ายกับที่มีพื้นผิวนาโนกราส การทดลองบนพื้นผิว microhole superhydrophobic ที่มีรูสี่เหลี่ยมขนาด 10 μm ก็ล้มเหลวในการสร้าง critters คริสตัล McBride กล่าว สล็อตออนไลน์