Ένα τρίτο βαρυτικό κύμα ανιχνεύτηκε από το Παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων Laser Interferometer (LIGO). Μια διεθνής ομάδα ανακοίνωσε την ανίχνευση σήμερα, ενώ η ίδια η εκδήλωση εντοπίστηκε στις 4 Ιανουαρίου 2017. Τα κύματα βαρύτητας είναι κυματισμοί στον χωροχρόνο που είχε προβλέψει ο Albert Einstein πριν από έναν αιώνα.
Το LIGO αποτελείται από δύο εγκαταστάσεις: μία στο Hanford, Washington και μία στο Livingston της Λουιζιάνας. Όταν η LIGO ανακοίνωσε το πρώτο της κύμα βαρύτητας τον Φεβρουάριο του 2016 (εντοπίστηκε τον Σεπτέμβριο του 2015), άνοιξε ένα νέο παράθυρο στην αστρονομία. Με αυτό το κύμα βαρύτητας, το τρίτο εντοπίστηκε, ότι το νέο παράθυρο μεγαλώνει. Μέχρι στιγμής, και τα τρία κύματα που εντοπίστηκαν έχουν δημιουργηθεί από τη συγχώνευση των μαύρων οπών.
Η ομάδα, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών και επιστημόνων από το Northwestern University στο Ιλινόις, δημοσίευσε τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Physical Review Letters.
Όταν το πρώτο βαρυτικό κύμα εντοπίστηκε τελικά, πάνω από εκατό χρόνια μετά την πρόβλεψη του Αϊνστάιν, βοήθησε στην επιβεβαίωση της περιγραφής του χωροχρόνου του Αϊνστάιν ως ολοκληρωμένου συνεχούς. Λέγεται συχνά ότι δεν είναι καλή ιδέα να στοιχηματίζουμε εναντίον του Αϊνστάιν και αυτή η τρίτη ανίχνευση ενισχύει τη θεωρία του Αϊνστάιν.
Όπως και οι δύο προηγούμενες ανιχνεύσεις, αυτή δημιουργήθηκε με τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών. Αυτά τα δύο είχαν διαφορετικά μεγέθη το ένα από το άλλο. το ένα ήταν περίπου 31,2 ηλιακές μάζες και το άλλο ήταν περίπου 19,4 ηλιακές μάζες. Η συνδυασμένη 50 ηλιακή μάζα προκάλεσε το τρίτο κύμα, το οποίο ονομάζεται GW170104. Οι μαύρες τρύπες ήταν περίπου 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
«… Ένας ενδιαφέρων πληθυσμός μαύρων τρυπών…» - Vicky Kalogera, Senior Astrophysicist, LIGO Scientific Collaboration
Το LIGO μας δείχνει ότι είναι ένας πληθυσμός δυαδικών μαύρων τρυπών εκεί έξω. «Μέχρι στιγμής, οι λίγες ανιχνεύσεις μας αποκαλύπτουν έναν ενδιαφέροντα πληθυσμό μαύρων τρυπών που δεν γνωρίζαμε ότι υπήρχε μέχρι τώρα», δήλωσε ο Βίκυ Καλογέρα της Βορειοδυτικής, ανώτερος αστροφυσικός με την επιστημονική συνεργασία LIGO (LSC), η οποία διεξάγει έρευνα σχετικά με τους δίδυμους ανιχνευτές LIGO, βρίσκεται στις ΗΠΑ
«Τώρα έχουμε τρία ζευγάρια μαύρων τρυπών, κάθε ζευγάρι που τελειώνει τον σπειροειδή χορό του θανάτου τους για εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια σε μερικές από τις πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν. Στην αστρονομία, λέμε ότι με τρία αντικείμενα του ίδιου τύπου έχετε μια τάξη. Έχουμε πληθυσμό και μπορούμε να κάνουμε ανάλυση. "
Όταν λέμε ότι τα κύματα βαρύτητας έχουν ανοίξει ένα νέο παράθυρο στην αστρονομία, αυτό το παράθυρο ανοίγει στις μαύρες τρύπες οι ίδιοι. Πέρα από την επιβεβαίωση των προβλέψεων του Αϊνστάιν και τον καθορισμό ενός πληθυσμού δυαδικών μαύρων τρυπών, το LIGO μπορεί να χαρακτηρίσει και να μετρήσει αυτές τις μαύρες τρύπες. Μπορούμε να μάθουμε τις μάζες των οπών και τα χαρακτηριστικά περιστροφής τους.
«Για άλλη μια φορά, οι μαύρες τρύπες είναι βαριές», δήλωσε ο Shane Larson, από το Πανεπιστήμιο Northwestern και το Πλανητάριο Adler στο Σικάγο. «Οι πρώτες μαύρες τρύπες που εντοπίστηκαν LIGO ήταν διπλάσιες από ό, τι θα περίμενε κανείς. Τώρα όλοι γυρίζουμε τους μανιβέλους μας προσπαθώντας να καταλάβουμε όλους τους ενδιαφέροντες μυριάδες τρόπους που μπορούμε να φανταστούμε ότι το σύμπαν δημιουργεί μεγάλες και βαριές μαύρες τρύπες. Και το Northwestern είναι ισχυρό σε αυτόν τον τομέα έρευνας, οπότε είμαστε ενθουσιασμένοι. "
Αυτό το τρίτο εύρημα ενισχύει την υπόθεση για την ύπαρξη μιας νέας κατηγορίας μαύρων οπών: δυαδικών μαύρων οπών που είναι κλειδωμένες σε σχέση μεταξύ τους. Δείχνει επίσης ότι αυτά τα αντικείμενα μπορεί να είναι μεγαλύτερα από ό, τι πιστεύεται προτού τα εντοπίσει ο LIGO.
«Είναι αξιοσημείωτο ότι οι άνθρωποι μπορούν να συνθέσουν μια ιστορία και να τη δοκιμάσουν, για τόσο περίεργα και ακραία γεγονότα που έλαβαν χώρα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς». - David Shoemaker, MIT
«Έχουμε περαιτέρω επιβεβαίωση για την ύπαρξη μαύρων οπών που είναι βαρύτερες από 20 ηλιακές μάζες, αντικείμενα που δεν γνωρίζαμε ότι υπήρχαν προτού τα εντοπίσει ο LIGO», δήλωσε ο David Shoemaker του MIT, εκπρόσωπος της επιστημονικής συνεργασίας LIGO. «Είναι αξιοσημείωτο ότι οι άνθρωποι μπορούν να συνθέσουν μια ιστορία και να τη δοκιμάσουν, για τόσο περίεργα και ακραία γεγονότα που έλαβαν χώρα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς».
«Με την τρίτη επιβεβαιωμένη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από τη σύγκρουση δύο μαύρων οπών, η LIGO καθιερώνεται ως ένα ισχυρό παρατηρητήριο για την αποκάλυψη της σκοτεινής πλευράς του σύμπαντος», δήλωσε ο David Reitze του Caltech, εκτελεστικός διευθυντής του εργαστηρίου LIGO και βορειοδυτικός απόφοιτος. «Ενώ το LIGO είναι μοναδικά κατάλληλο για την παρατήρηση αυτών των τύπων γεγονότων, ελπίζουμε να δούμε σύντομα άλλους τύπους αστροφυσικών γεγονότων, όπως η βίαιη σύγκρουση δύο αστεριών νετρονίων».
Ένας ήχος κουδουνίσματος επιβεβαιώνει την ανίχνευση ενός βαρυτικού κύματος και μπορείτε να τον ακούσετε να περιγράφεται και να εξηγείται εδώ, σε ένα podcast του Northwestern University.
Πηγές:
- Το LIGO ανιχνεύει βαρυτικά κύματα για τρίτη φορά
- GW170104: Παρατήρηση συνένωσης μαύρης τρύπας 50-Solar-Mass δυαδικών οπών στο Redshift 0.2
