Simulasi komputer baharu mengenai lubang hitam yang menelan bintang neutron telah mencetuskan perdebatan menarik dalam komuniti saintifik tentang apa yang sebenarnya berlaku semasa perlanggaran kosmik ini. Walaupun penyelidikan ini menunjukkan butiran yang menakjubkan tentang gempa bintang dan gelombang kejutan, pakar-pakar mempersoalkan sama ada dakwaan asal mengenai penggabungan ini benar-benar tepat.
Perdebatan tertumpu pada kenyataan utama dalam penyelidikan yang mencadangkan lubang hitam biasanya menelan bintang neutron secara keseluruhan tanpa mencipta awan bahan bercahaya yang dilihat dalam perlanggaran kosmik lain. Walau bagaimanapun, sesetengah saintis berhujah bahawa ini bukan gambaran yang lengkap.
 |
|---|
| Gambaran artistik lubang hitam dan bintang kerdil putih, mewakili fenomena kosmik yang dibincangkan dalam artikel |
Kontroversi Penciptaan Emas
Perkara utama perselisihan melibatkan sama ada penggabungan lubang hitam-bintang neutron ini benar-benar boleh mencipta unsur berat seperti emas. Penyelidikan asal mencadangkan bahawa ia tidak menghasilkan banyak bahan berbanding dengan perlanggaran bintang neutron-bintang neutron. Tetapi perbincangan komuniti mendedahkan bahawa ini mungkin terlalu dipermudahkan.
Menurut kajian terkini, walaupun apabila lubang hitam memakan bintang neutron, sebahagian jirim masih terlepas. Ini termasuk besi daripada kerak bintang neutron dan neutron bebas yang boleh menjalani proses yang dipanggil nukleosintesis r-process. Proses ini bertanggungjawab untuk mencipta banyak unsur yang lebih berat daripada besi pada jadual berkala, termasuk emas.
Pengeluaran biasa antara tiga hingga 13 jisim bumi emas adalah tipikal. Jumlah jisim ini tidak signifikan berbanding dengan jisim akhir objek gabungan, tetapi ia juga merupakan enjin yang mencipta banyak unsur yang lebih tinggi daripada besi pada jadual berkala.
Jumlah emas yang dihasilkan mungkin kelihatan kecil berbanding dengan objek besar yang terlibat, tetapi ia masih signifikan untuk memahami bagaimana unsur berat terbentuk di alam semesta kita.
Anggaran Pengeluaran Unsur Berat:
- Pengeluaran emas: 3-13 jisim Bumi setiap penggabungan
- Proses: Nukleosintesis stellar R-process
- Bahan: Nukleus besi (daripada kerak) + neutron bebas
- Kepentingan: Mencipta unsur yang lebih berat daripada besi pada jadual berkala
Simulasi Komputer Canggih Menunjukkan Butiran Baharu
Pasukan penyelidik menggunakan superkomputer berkuasa dengan unit pemprosesan grafik khas ( GPU ) untuk mencipta simulasi terperinci ini. Teknologi yang sama yang menggerakkan permainan video dan program AI seperti ChatGPT membantu saintis memodelkan apa yang berlaku apabila bintang neutron dikoyak oleh graviti lubang hitam.
Simulasi ini mendedahkan bahawa bintang neutron retak seperti telur di bawah daya graviti yang kuat, mencipta gempa bintang yang mengeluarkan gelombang radio. Medan magnet di sekeliling bintang neutron bertindak seperti tali yang digoncang dengan ganas, mencipta isyarat yang mungkin dapat dikesan oleh teleskop masa depan.
Simulasi juga menunjukkan pembentukan gelombang kejutan gergasi - antara yang terkuat di alam semesta - yang boleh menghasilkan isyarat radio yang boleh dikesan sejurus sebelum bintang neutron hilang.
Spesifikasi Simulasi:
- Masa operasi: 4-5 jam bagi setiap simulasi
- Superkomputer: Perlmutter ( Lawrence Berkeley National Laboratory )
- Teknologi: Pengkomputeran selari berkuasa GPU
- Percubaan terdahulu: 2+ tahun menggunakan superkomputer bukan- GPU (tidak berjaya)
Kemungkinan Pengesanan Masa Depan
Apa yang menjadikan penyelidikan ini menarik ialah potensinya untuk membantu ahli astronomi mengetahui apa yang perlu dicari. Simulasi meramalkan jenis isyarat khusus yang mungkin dapat dikesan oleh teleskop, termasuk pancaran radio pantas dan kilatan sinar-X.
Pengesan gelombang graviti semasa seperti LIGO boleh mengesan penggabungan ini hanya beberapa saat sebelum ia berlaku, dan saintis sedang berusaha untuk memanjangkannya kepada satu minit penuh. Sistem amaran awal ini boleh memberi ahli astronomi lebih banyak masa untuk mengarahkan teleskop mereka ke peristiwa ini dan menangkap pertunjukan cahaya yang diramalkan.
Perdebatan ini menyerlahkan bagaimana pemahaman kita tentang peristiwa kosmik yang melampau ini terus berkembang apabila simulasi komputer dan teknik pemerhatian bertambah baik.
Rujukan: Star Quakes and Monster Shock Waves