Astronomowie odkryli rekordową liczbę fal grawitacyjnych

Naukowcy dokonali odkrycia 35 Sygnały fal grawitacyjnych ogłosił, podnosząc całkowitą liczbę podobnych odkryć do 90. Wyniki mogą pomóc rozwiązać niektóre z najbardziej złożonych zagadek wszechświata i rzucić więcej światła na jego ewolucję oraz życie i śmierć gwiazd.

Pierwszy Fale grawitacyjne zostały zarejestrowane we wrześniu 2015 r., chociaż odkrycie ogłoszono dopiero w lutym 2016 r., ponieważ analiza danych i sprawdzenie, czy fale rzeczywiście były falami grawitacyjnymi, zajęło trochę czasu. Od tego czasu potwierdzono dziesiątki podobnych odkryć. Naukowcy odkryli teraz więcej „fałd czasoprzestrzennych”. Interferometry zarejestrowane między listopadem 2019 a marcem 2020 FAM i Panna do 35 Sygnały fal grawitacyjnych. Wyniki można przeglądać w bazie danych preprintów ArXiv.
Tsunami fali grawitacyjnej

Źródło obrazu: Pixabay;

Nowe odkrycia pochodzą z kosmicznych wydarzeń, które znajdują się w większości miliardów lat świetlnych od nas. Te 35 nowych zdarzeń obejmuje cały zakres masowy źródeł fal grawitacyjnych. Według naukowców 32 z 35 zarejestrowanych sygnałów najprawdopodobniej pochodzi ze zderzeń z czarnymi dziurami. Dwóch stanęło w obliczu rzadszego wystąpienia kolizji między jednym Czarna dziura i gwiazda neutronowa. W tym drugim przypadku badacze nie są pewni, jakiego rodzaju jest to obiekt Fale grawitacyjne wyzwolony dokładnie, ale najprawdopodobniej była to wyjątkowo mała czarna dziura.

Nowe odkrycia oznaczają, że od 2015 r. naukowcy mieli łącznie 90 Sygnały fal grawitacyjnych nagrały.

Zderzenie tak masywnych obiektów, jak czarne dziury i gwiazdy neutronowe, wysyła Fale grawitacyjne w przestrzeń, podobnie jak fale, które powstają, gdy kamień wrzuci się do jeziora. Astronomowie mogą analizować te „fałdy czasoprzestrzenne”, aby określić właściwości obiektów, które je utworzyły. Na przykład w jednym z odkrytych zdarzeń czarna dziura o masie 87 mas Słońca zderzyła się z czarną dziurą o masie 61 mas Słońca. W rezultacie powstał obiekt o masie 141 mas Słońca.


Profesor Susan Scott z Australian National University (ANU) potwierdziła, że ​​ostatnie odkrycia stanowią prawdziwe „tsunami” i „wielki krok naprzód w naszych dążeniach do rozwikłania tajemnic ewolucji wszechświata”. - Dzięki tym odkryciom wzrosła liczba odkrytych przez LIGO i Virgo Fale grawitacyjne od początku obserwacji dziesięciokrotnie. Odkryliśmy 35 wydarzeń. To ogromna liczba. Podczas naszej pierwszej kampanii obserwacyjnej, która trwała cztery miesiące w latach 2015-2016, dokonaliśmy tylko trzech odkryć – podkreśla naukowiec. - To naprawdę nowa era w odkrywaniu fal grawitacyjnych. Nowe odkrycia ujawniają wiele informacji na temat życia i śmierci gwiazd we wszechświecie – dodała.

Nowe szanse

Ale jest coś jeszcze. Kiedy najbardziej masywne gwiazdy umierają, zapadają się pod wpływem własnej grawitacji, pozostawiając za sobą czarne dziury. Kiedy umierają nieco mniej masywne gwiazdy, eksplodują w Supernowe i pozostawić grube, martwe szczątki zwane gwiazdami neutronowymi. Astronomowie od lat próbują rozwikłać zagadkę różnicy mas między gwiazdami neutronowymi a czarnymi dziurami. Najcięższa znana gwiazda neutronowa ma nie więcej niż 2,5 masy naszego Słońca, podczas gdy najlżejsza znana czarna dziura ma około 5 mas Słońca. Pozostaje pytanie: czy istnieje coś o masie między 2,5 a około 5 mas naszego Słońca?

W ostatnich odkryciach pojawiają się zdarzenia, które wydają się wypełniać pustkę w masach obserwowanych czarnych dziur. Naukowcy powiedzieli, że w jednym z tych przypadków doszło do zderzenia obiektu o masie 2,8 mas Słońca. Astronomowie doszli do wniosku, że prawdopodobnie był bardzo mały Czarna dziura działa, chociaż nie mogą wykluczyć bardzo ciężkiej gwiazdy neutronowej. Kolejnym niezwykle interesującym odkryciem jest sygnał wskazujący na zderzenie czarnej dziury o masie 33 mas Słońca z bardzo małą gwiazdą neutronową o masie około 1,17 mas Słońca. Jest to jedna z najmniej masywnych gwiazd neutronowych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano.

Naukowcy zastanawiają się, czy brane są pod uwagę układy, z których pochodzą fale grawitacyjne Binarne systemy gwiazd które przeszły razem przez swój cykl życiowy i ostatecznie stały się czarnymi dziurami. A może dwie czarne dziury zostały wepchnięte do bardzo dynamicznego środowiska, takiego jak centrum galaktyki?

- Dopiero zaczynamy, cudowna różnorodność czarnych dziur i Gwiazdy neutronowe – mówi Christopher Berry z Uniwersytetu w Glasgow w Wielkiej Brytanii. – Nasze ostatnie wyniki pokazują, że występują one w wielu rozmiarach i kombinacjach. Rozwiązaliśmy kilka starych zagadek, ale także odkryliśmy nowe. Dzięki tym obserwacjom jesteśmy tajemnicą formacji gwiazd, naszych cegiełek Wszechświat, zbliżył się o krok - dodał.