Rumtiden virvlar runt en slocknad stjärna däruppe.

Hur tid och rum virvlar runt en död stjärna (neutronstjärna) har bekräftat ännu en förutsägelse av Einsteins relativitetsteori enligt en ny studie. 



Det är ett fenomen som kallas Lense-Thirring effekt. 

Det anger att rumtiden virvlar runt en massiv roterande kropp (likt Merkurius gör runt solen se ovan länk om relativitetsteorin). 


Experiment har upptäckt Lense-Thirring effekt  i gravitationsfältet från den roterande jorden. Men effekten är utomordentligt liten och har därför varit svår att mäta. Objekt med större massor och mer kraftfulla gravitationsfält såsom neutronstjärnor erbjuder bättre möjligheter att undersöka detta fenomen.


Forskare fokuserade på PSR J1141-6545, en ung pulsar ca 1,27 gånger solens massa. Pulsaren finns 10.000 till 25.000 ljusår från jorden i stjärnbilden Flugan nära de södra korset.


En pulsar är en snabbroterande neutronstjärna som avger radiovågor längs de magnetiska polerna. (Neutronstjärnor är slutprodukten av stjärnor som dog i som supernovor i ett skeende  kraftfullt nog att krossa protoner tillsammans med elektroner för att bilda neutroner.)


Runt PSR J1141-6545 cirklar en vit dvärg med en massa ungefär som solens. Vita dvärgar är det som blev kvar av utbrända stjärnor efter stjärnor i medelstorlek som uttömt sitt bränsle och kastat från sig sitt yttre lager. Vår sol kommer att sluta som en vit dvärg en dag, liksom mer än 90 % av alla stjärnor i vår galax.


Pulsaren kretsar runt den vita dvärgen i en stram snabb bana mindre än 5 timmar lång och rusar genom rymden i en hastighet av 1 miljon km/h enligt, studiens huvudförfattare Vivek Venkatraman Krishnan, astrofysiker vid Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland. Han säger även att "System som PSR J1141-6545 där pulsaren är yngre än den vita dvärgen är ganska sällsynta,". 


En svår (enligt mig) tanke enligt mig,  rum-tiden och relativitetsteorin är jag inte helt hemma inom.

Bild från  som visar hur vi förundras över verkligheten

Vid resa bakåt i tiden stöter vi kanske på problem.

Vad skulle hända dig om du åkte tillbaka i tiden och dödade din egen farfar? Skulle du försvinna i tomma intet då och framtiden förändras? Men om så vem dödade då din farfar?


En modell med fotoner avslöjar att kvantmekaniken kan lösa dilemmat — och även kvantkryptering.


 Tidsresor är enligt teorin i dag möjliga både framåt och bakåt enligt relativitetsteorin där svarta hål används för ändamålet.


I denna teori beskrivs gravitation som en skevhet i rumtiden av energi och materia. Ett extremt kraftfullt gravitationsfält som produceras av ett snurrande svart hål kan i princip göra att rumtiden böjer sig tillbaka in i sig själv. Detta skulle skapa en ”sluten tidskurva”, eller en loop som kan passeras för att resa båkåt i tiden.


Då det gäller paradoxen att resa tillbaks i tiden och döda sin farfar”farfar paradoxen”, ett hypotetiskt scenario där någon använder en CTC en sluten tidskurva enligt ovan för att resa tillbaka i tiden att mörda sin egen farfar och därmed förhindra sin egen senare födelse. Men det behöver för den skull inte innebära att denne försvinner i ingenting och aldrig har existerat.


Vid korsningen av en CTC i syfte att döda sin förfader går  en grundläggande partikel tillbaka i tiden för att vända om till en partikel av annat slag än en människa. Om partikeln gör detta vänder denna tillbaks igenom CTC och inget har hänt.


I det här fallet finns det ingen förhand deterministiska säkerhet till var partikeln hamnande endast en fördelning av sannolikheter. Att partikeln i detta fall människans kommer in ena änden av en CTC och måste dyka upp i andra änden med identiska egenskaper är ingen garanti. Därför är en partikel som avges genom det svarta hålet med en sannolikhet av hälften skulle ange CTC och kom ut i andra änden att vända växeln med en sannolikhet på en halv vilket ger flera möjligheter av ett förlopp enligt en teori och då skulle mordet enbart ha 50 % sannolikhet att lyckas. Men om det lyckas var sker det då och var och hur har det påverkat framtiden och vilken framtid?

Resonemanget är helt i linje med de kända lagarna av kvantmekanik.


För mer om detta resonemang följ länken


Nog är verkligheten annorlunda än den vi en gång lärde oss i skolan.

Gravitationen kan ha räddat universum från kollaps efter Big Bang

Inget säger att Big Bang ensamt har resulterat i ett stabilt universum. Tvärtom.


Professor Arttu Rajantie från Institutionen för fysik vid Imperial College i London påstår att ”Standardmodellen för partikelfysik som forskarna använder för att förklara elementarpartiklar och deras växelverkan med varandra hittills inte gett svar på varför universum inte kollapsade direkt efter Big Bang”.


Studier av Higgspartikeln vilken upptäcktes vid CERN under 2012 är en partikel vilken ger massa till alla partiklar men Higgspartiklar borde under den accelererande expansionen efter BigBang i det mycket tidiga universum (då inflation började) enligt nya rön lett till instabilitet och kollaps av skapandet av grundämnen.


Forskare har försökt att ta reda på varför detta inte skedde. Teorier finns att det måste finnas någon ännu okänd fysik som hjälper till att förklara ursprunget till universum.

Fysiker från Imperial College London, och universiteten i Köpenhamn och Helsingfors tror däremot att det finns en enklare förklaring.


I en ny studie publicerad i Physical Review Letters beskrivs hur rumtidens krökning och gravitationseffektens energi gav stabilitet vid universums skapelse. Det innebar att samspelet mellan Higgspartiklar och gravitationen gav upphov till stabilitet av universums partiklar, expansionen och bildning av grundämnen.


 Det visar även att denna  interaktion var tillräckligt för att stabilisera universum och därmed att ett misslyckat universumbildande efter Big Bang  förhindrades.


Någon ny fysik anses därmed inte behövas som förklaring. Det är gravitation som är förklaringen. 

Jag funderar på om gravitationen är förklaringen till betydligt mer än vi ännu förstår. Kan gravitation även vara förklaringen till att Big Bang skedde?

Här dansar två neutronstjärnor vars slut kommer att bli en mätbar krusning i rumtiden.

I en galax 920 miljoner ljusår från oss har astronomer upptäckt hur en stjärna exploderade som en supernova (för förståelse av vad en supernova är följ länken). Den kollapsade till en extremt kompakt stjärna som kallas för neutronstjärna.  En händelse som denna borde resultera i en smäll så kraftig att hela universum skulle skaka. OBS det innebär inte att vi människor skulle känna det utan enbart en mätbar effekt skulle uppstå och synas. 


Kollapsen resulterade till en extremt kompakt stjärna en så kallad neutronstjärna.


Men det var någonting som inte stämde i beräkningen och väntan blev förgäves. Explosionen blev inte så intensiv som supernovor brukar vara. En knappt mätbar effekt blev resultatet och den starka ljuseffekt som väntats falnande snart.


– Det är ett bevis för att stjärnan hade blivit av med stor del av sitt gasfyllda hölje före explosionen, säger Jesper Sollerman astronom vid Stockholms universitet. Han har varit med och studerat den här märkliga supernovaexplosionen.


Astronomer drar nu slutsatsen att stjärnan en längre tid har varit fångad i en nära dans med en neutronstjärna (för förståelse av vad en neutronstjärna är följ länken) som under lång tid har ryckt bort stora delar av stjärnans enorma gashölje. Av den forna lysande stjärnan återstod endast den inre kärnan vid explosionen. Därför blev den supernovaexplosion som inträffade inte lika ljusstark som supernovor brukar bli. 


Det unika nu är att astronomer nu istället fått se födelsen av ett dubbelstjärnsystem bestående av två neutronstjärnor. Den stjärna som exploderade blev en kompakt neutronstjärna och dess följeslagare som dragit bort dess gashölje är redan en neutronstjärna.  Dessa två neutronstjärnors framtid innebär däremot en kollision mellan dem.


En kollision då de här neutronstjärnorna till slut smälter samman med resultatet att det blir ett skalv så stort att det skapar krusningar i själva rumtiden. Dessa krusningar kan numera astronomer fånga upp i form av gravitationsvågor något som bara för några år sedan var omöjligt.


Rumtid  kan förklaras som en matematisk modell vilken kombinerar rummet (bredd, höjd och djup) och tid till ett enda sammanvävt kontinuum. I sin enklaste form utgår rumtiden från ett euklidiskt rum där det finns tre rumsdimensioner och till detta läggs tiden till som en fjärde dimension. Tillsammans bildar detta en mångfald som är känd som Minkowskirummet. En punkt i denna fyrdimensionella rumtid kallas för en händelse.  (för än mer förståelse av vad rumtidbegreppet innebär följ länken).


Bilden visar resterna efter en annan supernova än ovan. Keplers supernova.