En mikroskopisk deformation av neutronstjärnan i det binära stjärnsystemet PSR J1023+0038 antas. Här, stjärnans spinnaxel är vinkelrät mot figurens plan. Neutronstjärnans extra höjd i en riktning är bara några mikrometer som är lika stor som en bakterie, som uppskattas från ett avstånd av cirka 4500 ljusår. Kredit:Sudip Bhattacharyya
Föreställ dig att storleken på en bakterie mäts på ett avstånd av cirka 4500 ljusår. Detta skulle vara en otrolig mätning, med tanke på att en bakterie är så liten att det krävs ett mikroskop för att se den, och vilken enorm sträcka ljus kan färdas på 4500 år, med tanke på att den kan runda jorden mer än sju gånger på bara en sekund.
Men en liten deformation av storleken på en bakterie, det är en extra höjd på några mikrometer i en riktning, har nu antagits för en neutronstjärna på ett avstånd av cirka 4500 ljusår, från forskning av Prof. Sudip Bhattacharyya från Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), Indien. Denna forskning publiceras i en ny tidning i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Neutronstjärnor är otroligt täta kosmiska objekt. De är ungefär lika stora som en stad, men innehåller mer material än solen, och en handfull stjärnprylar skulle uppväga ett berg på jorden. Vissa av dem snurrar flera hundra gånger per sekund, och vi kallar dem för millisekundspulsarer. En lätt asymmetri eller deformation kring en sådan stjärnas rotationsaxel skulle orsaka emission av gravitationsvågor kontinuerligt.
Gravitationsvågor, som är krusningar i rumtiden, har nyligen gett ett nytt fönster till universum. Men hittills har de hittats som övergående fenomen av sammanslagningar av svarta hål och neutronstjärnor. Kontinuerliga gravitationsvågor, till exempel från en lätt deformerad och snurrande neutronstjärna, har hittills inte upptäckts. De nuvarande instrumenten kanske inte har förmågan att detektera dessa vågor, om deformationen är för liten.
Dock, ett sätt att indirekt härleda sådana vågor och att mäta denna deformation är att uppskatta vågornas bidrag till pulsarens spin-down-hastighet, vilket inte varit möjligt förrän nu. PSR J1023+0038 är en unik kosmisk källa för detta ändamål, eftersom det är den enda millisekundspulsaren för vilken två snurrhastigheter, i fasen av massöverföring från medföljande stjärna och i fasen när det inte finns någon massöverföring, mättes. Genom att använda dessa värden, och främst en grundläggande fysikprincip, det är bevarandet av rörelsemängd, Bhattacharyya har slutit sig till kontinuerliga gravitationsvågor och har uppskattat neutronstjärnans mikroskopiska deformation.
