Kolmas painovoima-aalto on havainnut laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatoriossa (LIGO). Kansainvälinen joukkue ilmoitti havainnoista tänään, kun taas tapahtuma havaittiin 4. tammikuuta 2017. Painovoima-aallot ovat aalto-ajan aallot, jotka Albert Einstein ennusti yli sata vuotta sitten.
LIGO koostuu kahdesta tilasta: yksi Hanfordissa, Washingtonissa ja toinen Livingstonissa, Louisiana. Kun LIGO ilmoitti ensimmäisen painovoima-aallonsa helmikuussa 2016 (havaittu syyskuussa 2015), se avasi uuden ikkunan tähtitieteen. Tällä gravitaatioaallolla kolmas havaitsi, että uusi ikkuna kasvaa. Toistaiseksi kaikki kolme havaittua aaltoa on luotu yhdistämällä mustia reikiä.
Ryhmä, mukaan lukien insinöörit ja tutkijat Northwestern Universitystä Illinoisissa, julkaisi tuloksensa Physical Review Letters -lehdessä.
Kun ensimmäinen gravitaatioaalto havaittiin lopulta, yli sadan vuoden kuluttua siitä, kun Einstein ennusti sen, se auttoi vahvistamaan Einsteinin kuvauksen avaruus-ajasta yhtenäisenä jatkumona. Usein sanotaan, että ei ole hyvä idea panostaa Einsteiniä vastaan, ja tämä kolmas havaitseminen vain vahvistaa Einsteinin teoriaa.
Kuten kaksi edellistä havaintoa, tämäkin luotiin yhdistämällä kaksi mustaa reikää. Nämä kaksi olivat erikokoisia toisistaan; yksi oli noin 31,2 aurinkomassaa ja toinen oli noin 19,4 aurinko massaa. Yhdistetty 50 aurinko massatapahtuma aiheutti kolmannen aallon, jonka nimi on GW170104. Mustat aukot olivat noin 3 miljardia valovuotta päässä.
”… Kiehtova mustan aukon väestö…” - Vicky Kalogera, vanhempi astrofysiikka, LIGO: n tieteellinen yhteistyö
LIGO osoittaa meille, että heidän joukossaan on binaarisia mustia reikiä. "Tähän mennessä kourallinen havainnointimme paljastaa kiehtovan mustien aukkojen populaation, jota emme tienneet olemassa olleen", kertoi Northwesternin Vicky Kalogera, vanhempi astrofysiikka LIGO tieteellisessä yhteistyössä (LSC), joka suorittaa kaksois-LIGO-ilmaisimiin liittyvää tutkimusta. joka sijaitsee Yhdysvalloissa
”Nyt meillä on kolme paria mustia reikiä, ja jokainen pari päättyy kuoleman kierteiden tanssiin miljoonien tai miljardejen vuosien ajan maailmankaikkeuden voimakkaimmissa räjähdyksissä. Tähtitieteessä sanomme, että kolmella saman tyyppisellä esineellä sinulla on luokka. Meillä on väestö, ja voimme tehdä analyysejä. ”
Kun sanomme, että painovoima-aallot ovat avanneet uuden ikkunan tähtitiedestä, se ikkuna aukeaa itse mustiin reikiin. Sen lisäksi, että LIGO vahvistaa Einsteinin ennusteet ja perustaa binaaristen mustien reikien populaation, LIGO pystyy luonnehtimaan ja mittaamaan nämä mustat aukot. Voimme oppia reikien massat ja niiden spin-ominaisuudet.
"Jälleen kerran mustat aukot ovat raskaita", sanoi Shane Larson, Northwestern University ja Adler Planetarium Chicagossa. ”Ensimmäiset havaitut mustat aukot, jotka LIGO havaitsivat, olivat kaksi kertaa raskaammat kuin koskaan odotimme. Nyt me kaikki olemme kuristaneet kampiamme yrittäessään selvittää kaikkia mielenkiintoisia lukemattomia tapoja, joilla voimme kuvitella maailmankaikkeuden tekevän suuria ja raskaita mustia reikiä. Ja Northwestern on vahva tällä tutkimusalueella, joten olemme innostuneita. ”
Tämä kolmas havainto vahvistaa uuden luokan mustien reikien olemassaoloa: binaariset mustat aukot, jotka on lukittu suhteessa toisiinsa. Se osoittaa myös, että nämä esineet voivat olla suurempia kuin ajateltiin ennen kuin LIGO havaitsi ne.
"On huomattavaa, että ihmiset voivat koota tarinan ja testata sitä sellaisille outoille ja äärimmäisille tapahtumille, joita tapahtui miljardeja vuosia sitten ja miljardeja valovuosia kaukana meistä." - David Shoemaker, MIT
"Meillä on vielä vahvistus mustien reikien olemassaolosta, jotka ovat raskaampia kuin 20 aurinkoa, esineitä, joita emme tienneet olevan olemassa ennen kuin LIGO havaitsi ne", kertoi LIGO: n tieteellisen yhteistyön tiedottaja David Shoemaker MIT: stä. "On huomattavaa, että ihmiset voivat koota tarinan ja testata sitä sellaisille outoille ja äärimmäisille tapahtumille, joita tapahtui miljardeja vuosia sitten ja miljardeja valovuosia kaukana meistä."
"Kolmannen vahvistetun gravitaatioaaltojen havaitsemisen seurauksena kahden mustan aukon törmäyksestä LIGO on vakiinnuttanut asemansa tehokkaana observatoriona paljastamaan maailmankaikkeuden tumman puolen", kertoi David Reitze Caltechista, LIGO-laboratorion ja Luoteis-Länsi-Afrikan pääjohtaja. alumni. "Vaikka LIGO soveltuu ainutlaatuisesti tällaisten tapahtumien tarkkailuun, toivomme näkevämme pian myös muun tyyppisiä astrofyysisiä tapahtumia, kuten kahden neutronitähden väkivaltainen törmäys."
Merkkivalo sirisevä ääni vahvistaa gravitaatioaallon havaitsemisen, ja kuulet sen kuvatun ja selitetyn täällä, Northwestern Universityn podcastissa.
Lähteet:
- LIGO havaitsee painovoima-aallot kolmannen kerran
- GW170104: 50-aurinkoisen binaarisen mustan reiän yhtymisen havaitseminen punasuunnassa 0.2
