Taiteilijan luovutus binaarisesta neutronitähtien sulautumisesta.
(Kuva: © Kansallinen tiedesäätiö / LIGO / Sonoman osavaltion yliopisto / A. Simonnet)
HONOLULU - Laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatorio (LIGO) on toista kertaa havainnut kaksi ultradense tähtijäännöstä, joita kutsutaan neutronitähteiksi ja jotka kaatuvat väkivaltaisesti yhteen. painovoima-aalto tapahtuma näyttää syntyneen erityisen massiivisilta kokonaisuuksilta, jotka haastavat tähtitieteilijöiden mallit neutronitähteistä.
LIGO teki historiaa kaksi ja puoli vuotta sitten, kun observatorio havaitsi ensimmäisen parin neutronitähtiä - kaupunkikokoiset esineet, jotka jätettiin jättilähetähden kuollessa - spiraalitsevat toistensa ympärille ja sulautuvat sitten yhteen. Kun erittäin painavat esineet kiertyvät ja murskautuvat tällä tavalla, ne luovat väreilyä avaruus-ajan kankaaseen, ja LIGO rakennettiin erityisesti niiden keräämistä varten.
Uusi tapahtuma havaittiin 25. huhtikuuta 2019, LIGO: n kolmannen tarkkailujakson aikana, joka on käynnissä. LIGO - tiimi päätti, että neutronitähti pari oli 3,4 kertaa maapallon aurinkoinen.
Kaukoputket eivät ole koskaan nähneet neutronitähtiparia, jonka yhdistetty massa on suurempi kuin 2,9 kertaa auringon.
"Tämä on selvästi raskaampaa kuin mikään muu neutronitähtien pari, jota koskaan on havaittu", New Yorkin Flatiron-instituutin tähtitieteilijä Katerina Chatziioannou sanoi maanantaina (6. tammikuuta) pidetyssä tiedotustilaisuudessa maanantaina (6. tammikuuta) täällä Yhdysvaltain tähtitieteellisten asioiden 235. kokouksessa. Yhteiskunta Honolulussa.
Tutkijat eivät voi sulkea pois sitä, että sulautuvat yksiköt olivat todella kevyitä mustat aukot tai mustan aukon pariksi neutronitähden kanssa, hän lisäsi. Mutta niin pienen kokoisia mustia aukkoja ei myöskään ole koskaan havaittu.
Miksi aiemmat kaukoputket eivät ole pystyneet havaitsemaan neutronitähtipareja, tämä massiivinen on edelleen mysteeri, Chatziioannou sanoi. Mutta nyt kun tähtitieteilijät tietävät tällaisten petojen olemassaolon, teoreetikkojen on selitettävä, miksi nämä esineet näyttävät näkyvän vain painovoima-aaltoilmaisimissa, hän sanoi. paperia hänen ryhmänsä havainnoista on asetettu näkymään The Astrophysical Journal Letters -lehdessä.
Aina kun LIGO havaitsee potentiaalin havaitsemisen, observatorio lähettää hälytyksen laajemmalle tähtitieteelliselle yhteisölle, ja nämä tutkijat kouluttavat heti käytettävissä olevat kaukoputket taivaan paikalla, missä laitokset tunnistavat sähkömagneettisen salaman sieppauksen toivossa. Sen jälkeen kun LIGO oli ensin identifioinut neutronitähtien yhdistymisen, gammasäteilyn valon puhkeaminen kertoi tutkijoille, että sulautuminen tapahtui vanhassa galaksissa, joka oli noin 130 miljoonaa valovuotta maasta. Tämä avasi aikakauden usean viestin tähtitiede, jossa tutkijoilla on pääsy moniin tietolähteisiin taivaallisista tapahtumista.
Mutta tämä äskettäin havaittu tapahtuma näyttää tapahtuneen ilman siihen liittyvää näkyvää räjähdystä. Toistaiseksi mikään muu joukkue ei ole löytänyt valon salamaa, joka räjähti samanaikaisesti neutronitähtien sulautumisen kanssa.
Yksi syy tähän on se, että maailman kolmesta toiminnallisesta painovoima-aaltoilmaisimesta vain yksi - LIGO-laitos Livingstonissa, Louisianassa - pystyi havaitsemaan tapahtuman. LIGOn Washingtonissa sijaitsevan Hanfordin observatorio oli tuolloin väliaikaisesti offline-tilassa, kun taas Italiassa Pisan lähellä sijaitseva Euroopan neitsytdetektori ei ollut riittävän herkkä tarttumaan heikkoihin painovoima-aaltoihin, tutkijat kertoivat.
LIGO-Neitsyt-verkko käyttää yleensä kolmea ilmaisinta toisensa tarkistukseksi varmistaakseen tapahtuman todellisuuden ja kolmiomittaamalla ja määrittämällä tapahtuman taivaalla. Joten vain yhdellä laitoksella tutkijat pystyivät parhaiten selvittämään, että sulautuminen tapahtui yli 500 miljoonan valovuoden päässä maapallosta alueella, joka kattaa noin viidenneksen taivaasta.
Siitä huolimatta, kolme laitosta ovat toimineet riittävän kauan nyt, että tutkijat voivat tarkasti erottaa väärennetyn signaalin ja todellisen, jopa yhdellä ilmaisimella. Ryhmä ymmärtää melulähteet riittävän hyvin, että se on "varma siitä, että tämä on todellinen signaali astrofüüsisesta alkuperästä", Chatziioannou sanoi.
Kun neutronitähdet sulautuivat, ne romahtivat mustaan reikään, joten Chatziioannou ehdotti, että jättiläinen musta reikä syntyi niin nopeasti, että se imi pois kaikki lähtevät valon välähdykset, mikä selittää mahdollisesti näkyvän komponentin puuttumisen. Toinen mahdollisuus on, että mikä tahansa energiasuihku suuntautui yksinkertaisesti poispäin maasta, kun se ampui järjestelmästä, hän sanoi.
Astronomit jatkavat tapahtuman ja sitä seuraavien painovoima-aaltojen esiintymisen tutkimista. Uuden ilmaisimen odotetaan tulevan verkkoon Japanissa muutamassa viikossa, ja se auttaa tutkijoita havaita ja osoittaa vielä enemmän painovoima-aaltoja.
- Epic Gravitational Wave Detection: Kuinka tutkijat tekivät sen
- Astrofysiikan uusi aikakausi: Miksi painovoima-aallot ovat niin tärkeitä
- Universumin historia ja rakenne (Infographic)
