Tajemnicze kosmiczne wydarzenie mogło w ubiegłym tygodniu tak lekko rozciągnąć i uścisnąć naszą planetę. 14 stycznia astronomowie wykryli wybuch fal grawitacyjnych w ułamku sekundy, zniekształcenia czasoprzestrzeni… ale badacze nie wiedzą, skąd ten wybuch.
Sygnał fali grawitacyjnej odebrany przez laserowe interferometryczne obserwatorium fal grawitacyjnych (LIGO) i interferometr Virgo trwał tylko 14 milisekund, a astronomowie nie byli jeszcze w stanie wskazać przyczyny wybuchu ani ustalić, czy był to tylko przelot detektory.
Fale grawitacyjne mogą być spowodowane zderzeniem masywnych obiektów, takich jak dwie czarne dziury lub dwie gwiazdy neutronowe. Astronomowie wykryli takie fale grawitacyjne w wyniku zderzenia gwiazdy neutronowej w 2017 r. I jednej w kwietniu 2019 r., Zgodnie z nowymi odkryciami zaprezentowanymi na spotkaniu American Astronomical Society 6 stycznia.
Ale fale grawitacyjne z kolizji takich masywnych obiektów zwykle trwają dłużej i przejawiają się w danych jako seria fal, które zmieniają częstotliwość w czasie, gdy dwa krążące obiekty zbliżają się do siebie, powiedział Andy Howell, naukowiec z obserwatorium w Los Cumbres Global Telescope Network i adiunkt fizyki na University of California, Santa Barbara. Nie brał udziału w badaniach LIGO.
Howell powiedział, że ten nowy sygnał nie był serią fal, ale serią. Jedną bardziej prawdopodobną możliwością jest to, że ten krótkotrwały wybuch fal grawitacyjnych pochodzi z bardziej przejściowego zdarzenia, takiego jak wybuch supernowej, katastrofalne zakończenie życia gwiazdy.
Rzeczywiście, niektórzy astronomowie wysunęli hipotezę, że mógł to być sygnał gwiazdy Betelgeuse, która tajemniczo przygasła niedawno i oczekuje się, że ulegnie eksplozji supernowej. Howell powiedział jednak, że gwiazda Betelgeuse wciąż tam jest, więc nie jest to taki scenariusz. Dodał, że jest również mało prawdopodobne, aby była to kolejna supernowa, ponieważ zdarzają się one w naszej galaktyce tylko raz na 100 lat.
Co więcej, wybuch wciąż wydaje się „trochę za krótki na to, czego oczekujemy po zapaści masywnej gwiazdy” - powiedział. „Z drugiej strony nigdy nie widzieliśmy gwiazdy, która wybuchała falami grawitacyjnymi, więc tak naprawdę nie wiemy, jak by to wyglądało”. Ponadto astronomowie nie wykryli żadnych neutrin, drobnych cząstek subatomowych, które nie niosą ładunku, o których wiadomo, że supernowe uwalniają.
Howell powiedział, że inną możliwością jest to, że połączenie dwóch czarnych dziur o średniej masie spowodowało sygnał. Scalanie gwiazd neutronowych wytwarza fale, które trwają dłużej (około 30 sekund) niż ten nowy sygnał, podczas gdy łączenie czarnych dziur może bardziej przypominać wybuchy (które trwają około kilku sekund). Jednak pośrednie połączenia czarnych dziur mogą również uwalniać szereg fal, które zmieniają częstotliwość.
LIGO natrafił na ten sygnał, szczególnie szukając takich wybuchów. Ale „to nie znaczy, że odkryło połączenie czarnej dziury o średniej masie”, powiedział Howell dla Live Science. „Nie wiemy, co znaleźli”, zwłaszcza że LIGO nie opublikowało jeszcze dokładnej struktury sygnału, dodał.
Howell powiedział również, że możliwe, że ten sygnał był po prostu szumem w danych z detektora. Ale ten wybuch fal grawitacyjnych został wykryty przez wszystkie trzy detektory LIGO: jeden w stanie Waszyngton, jeden w Luizjanie i jeden we Włoszech. Tak więc prawdopodobieństwo wykrycia przez detektory LIGO tego sygnału przez przypadek (co oznacza, że jest to fałszywy alarm) wynosi raz na 25,84 lat, co „daje nam pewne wskazówki, że jest to całkiem dobry sygnał” - powiedział Howell.
Mogą być również inne wyjaśnienia tej tajemniczej serii. Na przykład supernowa mogłaby bezpośrednio zapaść się w czarną dziurę bez wytwarzania neutrin, chociaż takie zjawisko jest bardzo spekulacyjne, powiedział Howell. Astronomowie wskazują teraz swoje teleskopy na ten region, aby spróbować wskazać źródło fal.
„Wszechświat zawsze nas zaskakuje” - dodał. „Mogą istnieć zupełnie nowe wydarzenia astronomiczne, które wytwarzają fale grawitacyjne, o których tak naprawdę nie myśleliśmy”.
Uwaga edytora: Ta historia została zaktualizowana, aby wyjaśnić, że sygnał nie był serią fal, ale serią.
