Η απόδοση του καλλιτέχνη μιας συγχώνευσης δυαδικού αστεριού νετρονίων.
(Εικόνα: © Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών / LIGO / Κρατικό Πανεπιστήμιο Sonoma / Α. Simonnet)
HONOLULU - Για δεύτερη φορά, το Παρατηρητήριο Βαρύτητας-Κύματος του Ιντερφερόμετρου Laser (LIGO) εντόπισε δύο υπερσύγχρονα αστρικά υπολείμματα γνωστά ως αστέρια νετρονίων που συντρίβουν βίαια μεταξύ τους. ο βαρυτικό κύμα Το γεγονός φαίνεται να έχει δημιουργηθεί από ιδιαίτερα τεράστιες οντότητες που αμφισβητούν τα μοντέλα αστέρων των νετρονίων.
Η LIGO έκανε ιστορία πριν από δυόμισι χρόνια, όταν το παρατηρητήριο εντόπισε το πρώτο ζεύγος αστεριών νετρονίων - αντικείμενα μεγέθους πόλης που άφησαν πίσω όταν πεθαίνει ένα γιγαντιαίο αστέρι - περιστρέφεται το ένα γύρω στο άλλο και μετά συγχωνεύεται. Όταν τα εξαιρετικά βαριά αντικείμενα σπειροειδή και σπάζουν με αυτόν τον τρόπο, δημιουργούν κυματισμούς στο ύφασμα του χωροχρόνου και το LIGO κατασκευάστηκε ειδικά για να τα πάρει.
Το νέο γεγονός παρατηρήθηκε στις 25 Απριλίου 2019, κατά τη διάρκεια της τρίτης παρατήρησης της LIGO, η οποία βρίσκεται σε εξέλιξη. Η ομάδα LIGO καθόρισε ότι η συνολική μάζα του αστέρι νετρονίων το ζευγάρι ήταν 3,4 φορές μεγαλύτερο από τον ήλιο της Γης.
Τα τηλεσκόπια δεν έχουν δει ποτέ ζεύγος αστεριών νετρονίων με συνδυασμένη μάζα μεγαλύτερη από 2,9 φορές εκείνη του ήλιου.
"Αυτό είναι σαφώς βαρύτερο από οποιοδήποτε άλλο ζευγάρι αστέρια νετρονίων που έχει παρατηρηθεί ποτέ", δήλωσε η Κατερίνα Χατζηιωάννου, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Flatiron στη Νέα Υόρκη, κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου τη Δευτέρα (6 Ιανουαρίου) εδώ στην 235η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής. Κοινωνία στη Χονολουλού.
Οι ερευνητές δεν μπορούν να αποκλείσουν ότι οι συγχωνευόμενες οντότητες ήταν πραγματικά ελαφριές μαύρες τρύπες ή μια μαύρη τρύπα σε συνδυασμό με ένα αστέρι νετρονίων, πρόσθεσε. Ωστόσο, δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ μαύρες τρύπες τόσο μικρού μεγέθους.
Γιατί τα προηγούμενα τηλεσκόπια δεν κατάφεραν να εντοπίσουν ζευγάρια αστεριών νετρονίων, αυτό το τεράστιο παραμένει μυστήριο, είπε ο Χατζηιωάννου. Αλλά τώρα που οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι υπάρχουν τέτοια θηρία, εναπόκειται στους θεωρητικούς να εξηγήσουν γιατί αυτά τα αντικείμενα φαίνεται να εμφανίζονται μόνο σε ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων, είπε. ΕΝΑ χαρτί με τα ευρήματα της ομάδας της έχει ρυθμιστεί να εμφανίζεται στο The Astrophysical Journal Letters.
Κάθε φορά που το LIGO ανιχνεύει μια πιθανή ανίχνευση, το παρατηρητήριο στέλνει μια ειδοποίηση στην ευρύτερη αστρονομική κοινότητα, και αυτοί οι ερευνητές εκπαιδεύουν αμέσως διαθέσιμα τηλεσκόπια στο σημείο στον ουρανό, οι εγκαταστάσεις αναγνωρίζουν με την ελπίδα να συλλάβουν ένα ηλεκτρομαγνητικό φλας. Μετά την πρώτη αναγνώριση της LIGO για μια συγχώνευση αστεριού νετρονίων, μια έκρηξη ακτίνων γάμμα είπε στους επιστήμονες ότι η συγχώνευση συνέβη σε έναν παλιό γαλαξία περίπου 130 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Αυτό άνοιξε μια εποχή αστρονομία πολλαπλών επιβατών, όπου οι ερευνητές έχουν πρόσβαση σε πολλές πηγές πληροφοριών σχετικά με τα ουράνια συμβάντα.
Αλλά αυτό το πρόσφατα ανιχνευόμενο γεγονός φαίνεται να έχει συμβεί χωρίς συνοδευτική ορατή έκρηξη. Μέχρι στιγμής, καμία άλλη ομάδα δεν έχει βρει μια λάμψη φωτός που ξέσπασε ταυτόχρονα με τη συγχώνευση των αστεριών νετρονίων.
Ένας λόγος για αυτό είναι επειδή, από τους τρεις λειτουργικούς ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων στον κόσμο, μόνο ένας - η εγκατάσταση LIGO στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνας - μπόρεσε να εντοπίσει την εκδήλωση. Το παρατηρητήριο του LIGO Hanford της Ουάσινγκτον ήταν προσωρινά εκτός σύνδεσης, ενώ ο ευρωπαϊκός ανιχνευτής Παρθένου, που βρίσκεται κοντά στην Πίζα της Ιταλίας, δεν ήταν αρκετά ευαίσθητος για να πιάσει τα εξασθενημένα κύματα βαρύτητας, ανέφεραν ερευνητές.
Το δίκτυο LIGO-Virgo χρησιμοποιεί συνήθως τους τρεις ανιχνευτές ως έλεγχο ο ένας στον άλλο για να βεβαιωθείτε ότι ένα συμβάν είναι πραγματικό και για να τριγωνίσει και να εντοπίσει το συμβάν στον ουρανό. Έτσι, με μία μόνο εγκατάσταση, το καλύτερο που οι επιστήμονες μπορούσαν να καθορίσουν ήταν ότι η συγχώνευση συνέβη πάνω από 500 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη σε μια περιοχή που καλύπτει περίπου το ένα πέμπτο του ουρανού.
Παρ 'όλα αυτά, οι τρεις εγκαταστάσεις λειτουργούν εδώ και αρκετό καιρό, ώστε οι ερευνητές να μπορούν να διακρίνουν με ακρίβεια μεταξύ ενός ψεύτικου σήματος και ενός πραγματικού, ακόμη και με έναν μόνο ανιχνευτή. Η ομάδα κατανοεί τις πηγές θορύβου της αρκετά καλά ότι είναι «σίγουρη ότι πρόκειται για πραγματικό σήμα αστροφυσικής προέλευσης», δήλωσε ο Χατζηιωάννου.
Όταν τα αστέρια νετρονίων συγχωνεύτηκαν, κατέρρευσαν σε μια μαύρη τρύπα και έτσι ο Χατζηιωάννου πρότεινε ότι η γιγαντιαία μαύρη τρύπα δημιουργήθηκε τόσο γρήγορα που απορρόφησε τυχόν εξερχόμενες λάμψεις φωτός, εξηγώντας ενδεχομένως την έλλειψη ενός ορατού συστατικού. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι κάθε εκτόξευση ενέργειας ήταν απλώς προσανατολισμένο μακριά από τη Γη όταν εκτοξεύτηκε από το σύστημα, είπε.
Οι αστρονόμοι θα συνεχίσουν να μελετούν το συμβάν, καθώς και τα επόμενα κύματα βαρυτικών κυμάτων. Σε λίγες εβδομάδες, ένας νέος ανιχνευτής αναμένεται να έρθει συνδεδεμένος στην Ιαπωνία, βοηθώντας τους επιστήμονες ανιχνεύει και εντοπίζει ακόμη περισσότερα βαρυτικά κύματα.
- Επική ανίχνευση κύματος βαρύτητας: Πώς το έκαναν οι επιστήμονες
- «Νέα εποχή» της αστροφυσικής: Γιατί τα κύματα βαρύτητας είναι τόσο σημαντικά
- Η ιστορία και η δομή του σύμπαντος (Infographic)
