Nowym sygnałem wykrytym przez LIGO / Virgo może być tak zwany „święty graal” astrofizyki: połączenie gwiazdy neutronowej z czarną dziurą. Odkryli, że łączą się pary czarnych dziur i pary gwiazd neutronowych, ale do tej pory nie było pary gwiazd neutronowych i czarnych dziur.
„Myślę, że otwieramy okno na wszechświat”.
Dave Reitze, dyrektor wykonawczy Ligo
Fale grawitacyjne to wyjątkowo słabe zmarszczki w czasoprzestrzeni spowodowane katastrofalnymi wydarzeniami we wszechświecie. Tworzenie fal wymaga obiektów o dużej masie: czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Albo dwie czarne dziury się łączą, albo dwie gwiazdy neutronowe się łączą. Oba zostały wykryte, ale trzecia możliwość, połączenie neutronów z czarnymi dziurami, może również powodować powstawanie fal grawitacyjnych. Ale do tej pory, jeśli okaże się, że jest to jedno, nie znaleziono zdarzeń czarnej dziury neutronowej.
Odkrycie pierwszych fal grawitacyjnych zostało ogłoszone w lutym 2016 r. Przez LIGO i Pannę. Wtedy Dave Reitze, dyrektor wykonawczy LIGO, powiedział: „Myślę, że otwieramy okno na wszechświat”. Kilka lat później wygląda na to, że miał rację.
LIGO jest interferometrem laserowym i obserwatorium fal grawitacyjnych, a od pierwszego odkrycia w 2016 r. (Faktycznie zostało odkryte w 2015 r. I ogłoszone w 2016 r.) LIGO i Panna, wykrywacz w Europejskim Obserwatorium Grawitacyjnym we Włoszech, odkryli jeszcze więcej fal grawitacyjnych .
Pierwsza fala była spowodowana połączeniem dwóch czarnych dziur. Od tego pierwszego wykryli dziesięć takich połączeń. W rzeczywistości naukowcy obliczyli, że w naszym wszechświecie istnieje połączenie binarne czarnej dziury mniej więcej co 15 minut. Nie jest to rzadkie, naprawdę, kiedy masz środki na ich wykrycie.
Współpraca LIGO / Virgo wykryła również połączenia gwiazd neutronowych z gwiazdami neutronowymi, innym źródłem fal grawitacyjnych. Wykryli teraz dwa takie połączenia. Jednak przy jak dotąd wykrytych tylko dwóch z nich, ich częstość występowania jest trudna do potwierdzenia.
Ale to ostatnie wykrycie, jeśli okaże się fuzją neutronowo-czarnej dziury, może zwiększyć nasze zrozumienie fal grawitacyjnych, ich powstawania i dać naukowcom wgląd w tajemniczą gwiazdę neutronową.
To nowo wykryte zdarzenie ma nazwę: # S190426c. Możesz wyświetlić wszystkie dane naukowe w tej bazie danych.
Nie ma jeszcze oficjalnego potwierdzenia źródła tej najnowszej fali grawitacyjnej. Ale w wątku LIGO na Twitterze (śledzisz LIGO na Twitterze, prawda?) Astrofizyk Christopher Berry mówi o znaczeniu wykrycia i odpowiada na kilka pytań.
Obserwatoria na całym świecie, miejmy nadzieję, wytrenują swoje zakresy na temat źródła tych fal i spróbują dowiedzieć się więcej na ten temat. Chodzi o dopasowanie fal elektromagnetycznych do fal grawitacyjnych w celu wyjaśnienia źródła. Jedną z organizacji zajmujących się obserwacjami zdarzeń przejściowych, takich jak fale grawitacyjne, jest GROWTH (Global Relay of Observatories Watching Transient events Happen.)
WZROST to program Caltech z udziałem 13 uniwersytetów i instytucji w ośmiu krajach. Po wykryciu # S190426c, GROWTH skierował teleskop w Indiach na źródło fal. WZROST jest prowadzony przez astrofizyka Mansiego Kasliwala, aw wywiadzie dla Scientific American Kasliwal powiedział: „Jeśli pogoda współpracuje, myślę, że za mniej niż 24 godziny powinniśmy mieć zasięg na prawie całej mapie nieba”.
Jeśli okaże się, że jest to połączenie gwiazdy z czarną dziurą neutronową, wtedy sprawy stają się naprawdę ekscytujące. Intrygującą częścią tego potencjalnego połączenia jest to, czego astrofizycy mogą dowiedzieć się o gwiazdach neutronowych.
Oczywiście, czarne dziury i gwiazdy neutronowe są stanami końcowymi dla niektórych rodzajów gwiazd. Teoria pokazuje, że gwiazdy neutronowe składają się prawie wyłącznie z neutronów. Ale proporcja i szczegółowość nie są znane, częściowo dlatego, że tak trudno je zaobserwować.
Ale jeśli to ostatnie wykrycie okaże się nieuchwytnym połączeniem gwiazdy z czarną dziurą neutronową, może to być wyjątkowa okazja. Przede wszystkim potwierdziłoby to, że tego rodzaju połączenia występują. Ale byłaby też okazja, by „zobaczyć wnętrze” gwiazdy neutronowej. Oto jak.
W połączeniu czarnej dziury z czarną dziurą lub neutronowej gwiazdy z neutronem obiekty są masowo blisko siebie. Ale w połączeniu gwiazdy i czarnej dziury neutronowej czarna dziura jest znacznie bardziej masywna. Tak więc dwa obiekty będą krążyć wokół siebie inaczej.
O wiele bardziej masywna czarna dziura wypaczyłaby czasoprzestrzeń i wysłałaby mniej masywną gwiazdę neutronową na orbitę kołową, a nie na podłużną orbitę typową dla układów podwójnych. Gdy gwiazda neutronowa zbliżała się coraz bardziej do czarnej dziury, byłaby rozrywana na strzępy, a obserwacje elektromagnetyczne pozwoliłyby rzucić okiem na stan materii wewnątrz gwiazdy neutronowej. A kto nie chce tego wiedzieć?
Placówką partnerską LIGO jest Virgo, wykrywacz w Europejskim Obserwatorium Grawitacyjnym we Włoszech. Po pewnym przestoju para rozpoczęła nowy cykl obserwacji, który potrwa od pierwszego kwietnia tego roku do kwietnia 2020 r. Jak dotąd partnerstwo zakończyło się sukcesem i wykryło wiele połączeń czarnych dziur i połączeń gwiazd neutronowych.
Jeśli okaże się to faktycznym połączeniem gwiazdy z czarną dziurą neutronową, spodziewaj się usłyszeć o tym więcej w najbliższej przyszłości.
