Wykonanie przez artystę binarnego połączenia gwiazdy neutronowej.
(Zdjęcie: © National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet)
HONOLULU - Po raz drugi laserowe interferometryczne obserwatorium fal grawitacyjnych (LIGO) dostrzegło dwie bardzo gęste pozostałości gwiezdne znane jako gwiazdy neutronowe, które gwałtownie się zderzają. The fala grawitacyjna Wydaje się, że zdarzenie zostało wygenerowane przez szczególnie masywne byty, które rzucają wyzwanie modelom gwiazd neutronowych astronomów.
LIGO przeszło do historii dwa i pół roku temu, gdy obserwatorium wykryło swoją pierwszą parę gwiazd neutronowych - obiektów wielkości miasta pozostawionych po śmierci gigantycznej gwiazdy - spiralnie się wokół siebie, a następnie scalają. Kiedy bardzo ciężkie przedmioty poruszają się spiralnie i rozbijają w ten sposób, tworzą zmarszczki w materiale czasoprzestrzennym, a LIGO został specjalnie zaprojektowany, aby je podnieść.
Nowe wydarzenie miało miejsce 25 kwietnia 2019 r. Podczas trzeciego biegu obserwacyjnego LIGO, który trwa. Zespół LIGO ustalił, że całkowita masa gwiazda neutronowa para była 3,4 razy większa niż Słońce na Ziemi.
Teleskopy nigdy nie widziały pary gwiazd neutronowych o łącznej masie większej niż 2,9 razy masy Słońca.
„Jest to wyraźnie cięższy niż jakakolwiek inna para gwiazd neutronowych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano” - powiedziała Katerina Chatziioannou, astronomka z Flatiron Institute w Nowym Jorku podczas konferencji prasowej w poniedziałek (6 stycznia) podczas 235. spotkania American Astronomical Społeczeństwo w Honolulu.
Badacze nie mogą wykluczyć, że łączące się podmioty były w rzeczywistości lekkie czarne dziury lub czarna dziura w połączeniu z gwiazdą neutronową, dodała. Ale czarne dziury o tak małym wzroście nigdy wcześniej nie były obserwowane.
Chatziioannou powiedział, dlaczego poprzednie teleskopy nie wykrywały par gwiazd neutronowych, że ten masyw pozostaje tajemnicą. Ale teraz, gdy astronomowie wiedzą, że takie bestie istnieją, teoretycy wyjaśnią, dlaczego te obiekty wydają się pojawiać tylko w wykrywaczach fal grawitacyjnych. ZA papier z wynikami jej zespołu ma pojawić się w The Astrophysical Journal Letters.
Ilekroć LIGO wykrywa potencjalne wykrycie, obserwatorium wysyła ostrzeżenie do szerszej społeczności astronomicznej, a ci badacze natychmiast szkolą dostępne teleskopy w miejscu na niebie, które obiekty identyfikują w nadziei na uchwycenie błysku elektromagnetycznego. Po pierwszej identyfikacji LIGO połączenia gwiazdy neutronowej, rozbłysk światła gamma powiedział naukowcom, że połączenie nastąpiło w starej galaktyce około 130 milionów lat świetlnych od Ziemi. To otworzyło erę astronomia wielu pasażerów, w którym badacze mają dostęp do wielu źródeł informacji o wydarzeniach niebieskich.
Wydaje się jednak, że to nowo wykryte zdarzenie miało miejsce bez towarzyszącej widocznej eksplozji. Jak dotąd żadne inne zespoły nie znalazły błysku światła, który wybuchłby w tym samym czasie, co fuzja gwiazd neutronowych.
Jednym z powodów jest to, że spośród trzech działających na świecie wykrywaczy fal grawitacyjnych tylko jeden - obiekt LIGO w Livingston w Luizjanie - był w stanie zauważyć to wydarzenie. Naukowcy twierdzą, że obserwatorium LIGO w Hanford w Waszyngtonie było tymczasowo wyłączone, podczas gdy wykrywacz Europejskiej Panny, znajdujący się w pobliżu Pizy we Włoszech, nie był wystarczająco czuły, aby wychwycić słabe fale grawitacyjne.
Sieć LIGO-Virgo zwykle używa trzech detektorów do sprawdzania siebie nawzajem, aby upewnić się, że zdarzenie jest prawdziwe, oraz do triangulacji i wskazania zdarzenia na niebie. Tak więc, mając tylko jeden obiekt, najlepszym, co naukowcy mogli ustalić, było to, że połączenie nastąpiło ponad 500 milionów lat świetlnych od Ziemi w regionie obejmującym około jedną piątą nieba.
Niemniej jednak trzy obiekty działają już wystarczająco długo, aby badacze mogli dokładnie rozróżnić fałszywy sygnał od prawdziwego, nawet za pomocą tylko jednego detektora. Zespół rozumie źródła hałasu na tyle dobrze, że jest „przekonany, że to prawdziwy sygnał pochodzenia astrofizycznego”, powiedział Chatziioannou.
Kiedy gwiazdy neutronowe się połączyły, zapadły się w czarną dziurę, więc Chatziioannou zasugerował, że gigantyczna czarna dziura powstała tak szybko, że pochłonęła wszelkie wychodzące błyski światła, potencjalnie tłumacząc brak widocznego komponentu. Inna możliwość polega na tym, że jakikolwiek strumień energii był po prostu skierowany z dala od Ziemi, gdy wystrzelił z systemu, powiedziała.
Astronomowie będą nadal badali to wydarzenie, a także kolejne wystąpienia fali grawitacyjnej. Oczekuje się, że za kilka tygodni w Japonii pojawi się nowy detektor, który pomoże naukowcom wykrywają i lokalizują jeszcze więcej fal grawitacyjnych.
- Epickie wykrywanie fali grawitacyjnej: jak to zrobili naukowcy
- „Nowa era” astrofizyki: dlaczego fale grawitacyjne są tak ważne
- Historia i struktura wszechświata (Infografika)
