Ένα νέο σήμα που εντοπίστηκε από τον LIGO / Virgo μπορεί να είναι το λεγόμενο «ιερό grail» της αστροφυσικής: η συγχώνευση ενός αστέρα νετρονίων και μιας μαύρης τρύπας. Ανακάλυψαν ζεύγη συγχωνεύσεων μαύρων τρυπών και ζεύγη αστεριών νετρονίων που συγχωνεύονται, αλλά μέχρι τώρα, όχι ζεύγος αστεριών-μαύρων οπών.
"Νομίζω ότι ανοίγουμε ένα παράθυρο στο σύμπαν."
Dave Reitze, Εκτελεστικός Διευθυντής του Ligo
Τα βαρυτικά κύματα είναι εξαιρετικά εξασθενημένοι κυματισμοί στο διάστημα που προκαλούνται από καταστροφικά γεγονότα εκεί έξω στο σύμπαν. Χρειάζονται αντικείμενα μεγάλης μάζας για τη δημιουργία αυτών των κυμάτων: μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων. Συγχώνευση δύο μαύρων οπών ή συγχώνευση δύο αστεριών νετρονίων. Και τα δύο έχουν εντοπιστεί, αλλά μια τρίτη πιθανότητα, μια συγχώνευση νετρονίων-μαύρων οπών, θα μπορούσε επίσης να δημιουργήσει βαρυτικά κύματα. Αλλά μέχρι τώρα, εάν αυτό αποδειχθεί ένα, δεν έχουν βρεθεί γεγονότα μαύρης τρύπας νετρονίων.
Η ανακάλυψη των πρώτων βαρυτικών κυμάτων ανακοινώθηκε τον Φεβρουάριο του 2016, από τους LIGO και Virgo. Εκείνη την εποχή, ο Dave Reitze, εκτελεστικός διευθυντής της LIGO, είπε: «Νομίζω ότι ανοίγουμε ένα παράθυρο στο σύμπαν». Λοιπόν, δύο χρόνια αργότερα, φαίνεται ότι είχε δίκιο.
Το LIGO είναι το Laser Interferometer και το Gravitational-Wave Observatory και από την αρχική ανακάλυψη το 2016 (στην πραγματικότητα ανακαλύφθηκε το 2015 και ανακοινώθηκε το 2016) LIGO και Virgo, ο ανιχνευτής στο Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο Βαρύτητας στην Ιταλία, ανακάλυψαν μερικά ακόμη κύματα βαρύτητας .
Το πρώτο κύμα προκλήθηκε από τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών. Από την πρώτη, έχουν εντοπίσει δέκα τέτοιες συγχωνεύσεις. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι υπάρχει μια δυαδική συγχώνευση μαύρων τρυπών περίπου μία φορά κάθε 15 λεπτά στο σύμπαν μας. Όχι τόσο σπάνιο, πραγματικά, μόλις έχετε τα μέσα να τα εντοπίσετε.
Η συνεργασία LIGO / Virgo εντόπισε επίσης συγχωνεύσεις αστεριών νετρονίων με αστέρια νετρονίων, μια άλλη πηγή βαρυτικών κυμάτων. Έχουν εντοπίσει δύο τέτοιες συγχωνεύσεις. Ωστόσο, με μόνο δύο από αυτούς να έχουν εντοπιστεί μέχρι στιγμής, το ποσοστό εμφάνισής τους είναι δύσκολο να επιβεβαιωθεί.
Αλλά αυτή η τελευταία ανίχνευση, εάν αποδειχθεί συγχώνευση νετρονίων-μαύρης τρύπας, θα μπορούσε να αυξήσει την κατανόησή μας για τα κύματα βαρύτητας, πώς σχηματίζονται και θα μπορούσε να δώσει στους επιστήμονες μια ματιά στο μυστηριώδες αστέρι νετρονίων.
Αυτό το πρόσφατα εντοπισμένο συμβάν έχει ένα όνομα: # S190426c. Μπορείτε να δείτε όλα τα επιστημονικά δεδομένα σε αυτήν τη βάση δεδομένων.
Δεν υπάρχει επίσημη επιβεβαίωση ακόμη για την πηγή αυτού του νεότερου κύματος βαρύτητας. Αλλά σε ένα νήμα LIGO Twitter, (ακολουθείτε το LIGO στο Twitter, σωστά;) Ο αστροφυσικός Christopher Berry μιλά για τη σημασία της ανίχνευσης και απαντά σε μερικές ερωτήσεις.
Τα παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο, ελπίζουμε, να εκπαιδεύσουν τα «πεδία τους» στην πηγή αυτών των κυμάτων και να προσπαθήσουν να μάθουν περισσότερα για αυτό. Η ιδέα είναι να ταιριάξετε τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με τα κύματα βαρύτητας για να αποσαφηνίσετε την πηγή. Ένας από τους οργανισμούς που είναι αφιερωμένοι στην παρακολούθηση παρατηρήσεων παροδικών γεγονότων όπως τα βαρυτικά κύματα είναι η ΑΝΑΠΤΥΞΗ (Global Relay of Observatories Watching Transient events Happen.)
Το GROWTH είναι ένα πρόγραμμα Caltech στο οποίο συμμετέχουν 13 πανεπιστήμια και ιδρύματα σε οκτώ χώρες. Ακολουθώντας την ανίχνευση του # S190426c, η GROWTH στόχευσε ένα τηλεσκόπιο στην Ινδία στην πηγή των κυμάτων. Η GROWTH καθοδηγείται από τον αστροφυσικό Mansi Kasliwal, και σε μια συνέντευξη με την Scientific American, ο Kasliwal είπε: «Εάν ο καιρός συνεργάζεται, νομίζω ότι σε λιγότερο από 24 ώρες θα πρέπει να έχουμε κάλυψη σε σχεδόν ολόκληρο τον χάρτη του ουρανού».
Εάν αποδειχθεί ότι είναι μια συγχώνευση αστέρα-μαύρης τρύπας νετρονίων, τότε είναι που τα πράγματα γίνονται πραγματικά συναρπαστικά. Το ενδιαφέρον μέρος αυτής της πιθανής συγχώνευσης είναι αυτό που οι αστροφυσικοί μπορούν να μάθουν για τα αστέρια νετρονίων.
Φυσικά, οι μαύρες τρύπες και τα αστέρια νετρονίων είναι και οι δύο τελικές καταστάσεις για ορισμένους τύπους αστεριών. Η θεωρία δείχνει ότι τα αστέρια νετρονίων αποτελούνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από νετρόνια. Αλλά η αναλογία και η λεπτομέρεια δεν είναι γνωστά, εν μέρει επειδή είναι τόσο δύσκολο να παρατηρηθούν.
Αλλά αν αυτή η τελευταία ανίχνευση αποδειχθεί η αόριστη συγχώνευση αστέρα-μαύρης τρύπας, θα μπορούσε να είναι μια μοναδική ευκαιρία. Πρώτα απ 'όλα, επιβεβαιώνει ότι συμβαίνουν αυτοί οι τύποι συγχωνεύσεων. Αλλά επίσης, θα ήταν μια ευκαιρία να «δούμε μέσα» το αστέρι νετρονίων. Δείτε πώς.
Σε μια μαύρη τρύπα-μαύρη τρύπα ή μια συγκέντρωση αστεριών νετρονίων-αστέρων, τα αντικείμενα είναι κοντά μεταξύ τους σε μάζα. Αλλά σε μια συγχώνευση αστέρα-μαύρης τρύπας νετρονίων, η μαύρη τρύπα είναι πολύ πιο μαζική. Έτσι τα δύο αντικείμενα θα περιστρέφονταν μεταξύ τους διαφορετικά.
Η πολύ πιο μαζική μαύρη τρύπα θα παραμορφώσει το διάστημα και θα στείλει το λιγότερο μαζικό αστέρι νετρονίων σε μια κυκλική τροχιά παρά σε μια επιμήκη τροχιά τυπική των δυαδικών συστημάτων. Καθώς το αστέρι νετρονίων πλησιάζει και πλησιάζει στη μαύρη τρύπα, θα διαλυθεί και οι ηλεκτρομαγνητικές παρατηρήσεις θα δώσουν μια ματιά σε ποια κατάσταση ύλης υπάρχει μέσα στο αστέρι νετρονίων. Και ποιος δεν θέλει να το ξέρει αυτό;
Η συνεργαζόμενη εγκατάσταση της LIGO είναι η Παρθένος, ο ανιχνευτής στο Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο Βαρύτητας στην Ιταλία. Μετά από κάποια διακοπή λειτουργίας, το ζευγάρι ξεκίνησε μια νέα διαδρομή παρατήρησης που θα διαρκέσει από τον Απρίλιο του τρέχοντος έτους έως τον Απρίλιο του 2020. Μέχρι στιγμής, η συνεργασία ήταν επιτυχής και έχει εντοπίσει πολλαπλές συγχωνεύσεις μαύρων οπών και συγχωνεύσεις με αστέρια νετρονίων.
Εάν αυτό αποδειχθεί πραγματική συγχώνευση αστέρα-μαύρης τρύπας νετρονίων, περιμένετε να ακούσετε πολλά περισσότερα για αυτό στο εγγύς μέλλον.
