Astronómovia zachytili gravitačnú vlnu „tsunami“. K vám, odkiaľ pochádzam

najnovšie gravitačná vlna Running Monitor zaznamenal doteraz najväčšiu vzdialenosť.

Za menej ako päť mesiacov, od novembra 2019 do marca 2020, zaznamenali interferometre LIGO-Virgo 35 masívnych gravitačných vĺn. V priemere je to približne 1,7 udalosti gravitačnej vlny každý týždeň počas trvania behu.

Ide o významný nárast v porovnaní s týždenným priemerom 1,5 udalosti zistenej v predchádzajúcom behu a v dôsledku toho sa celkový počet udalostí zvýšil na 90 od prvej detekcie gravitačnej vlny, ktorá sa zapísala do histórie v septembri 2015.

“Tieto objavy predstavujú desaťnásobný nárast počtu gravitačných vĺn, ktoré LIGO a Panna zachytili od začiatku pozorovania,” Astrofyzička Susan Scott povedala:z Austrálskej národnej univerzity v Austrálii.

“Objavili sme 35 udalostí. To je obrovské! Na rozdiel od toho sme urobili tri objavy pri našom prvom pozorovaní, ktoré trvalo štyri mesiace v rokoch 2015-16. Toto je skutočne nová éra objavov gravitačných vĺn a rastúci počet objavov odhaľuje veľa informácií o živote a smrti.” hviezdy po celom vesmíre.”

Z 35 nových objavov bolo 32 s najväčšou pravdepodobnosťou výsledkom fúzií medzi pármi čierne diery. K tomu dochádza, keď sú páry čiernych dier na blízkej obežnej dráhe ťahané vzájomnou gravitáciou a nakoniec sa zrazia, aby vytvorili jedinú, masívnejšiu čiernu dieru.

Táto kolízia vysiela časopriestorom vlnenie, ako vlnenie generované, keď hodíte kameň do rybníka; Astronómovia môžu analyzovať tieto vlnky, aby určili charakteristiky čiernych dier.

Graf zobrazujúci masy všetkých doteraz oznámených spojení čiernych dier. (LIGO-Virgo / Aaron Geller / Northwestern University)

Údaje odhalili zhluk hmotností čiernych dier, pričom najväčšia zaznamenaná hmotnosť bola približne 87-krát väčšia ako hmotnosť Slnka. Táto čierna diera sa spojila so spoločníkom s hmotnosťou 61-krát väčšou ako Slnko, výsledkom čoho bola jediná čierna diera s hmotnosťou 141-krát väčšou ako Slnko. Táto udalosť bola pomenovaná GW200220_061928.

READ  Biele bodky na tomto obrázku nie sú hviezdy ani galaxie. Sú to čierne diery

Výsledkom posledného zlúčenia bola čierna diera s hmotnosťou 104-násobku hmotnosti Slnka. Obidve sa považujú za stredne ťažké čierne diery s hmotnosťou od 100 do približne 1 milióna hmotností Slnka, pričom sa zistilo len veľmi málo čiernych dier.

GW200220_061928 je tiež zaujímavý, pretože aspoň jedna z čiernych dier zapojených do zlúčenia sa nachádza v oblasti, ktorú nazývame horná hmotnostná medzera. Podľa našich modelov čierne diery s hmotnosťou vyššou ako 65 Slnka nemôžu pozostávať z jednej hviezdy, ako to robia čierne diery s hviezdnou hmotnosťou.

Je to preto, že prekurzorové hviezdy sú také masívne, že supernovy – známe ako Nestabilný pár supernov Mala by úplne vymazať hviezdne jadro a nezanechať nič, čo by sa gravitáciou zrútilo do čiernej diery.

To naznačuje, že čierna diera s hmotnosťou 87 Slnka mohla byť výsledkom predchádzajúcej fúzie. GW200220_061928 nie je prvá, ktorá zahŕňa čiernu dieru do hornej hmotnostnej medzery, ale jej objav naznačuje, že hierarchické zlúčenie čiernych dier nie sú nezvyčajné.

Ďalšia udalosť zahŕňa objekt v nižšej hmotnostnej medzere – medzere čiernych dier medzi 2,5 a 5-násobkom hmotnosti Slnka. Nezistili sme presvedčivo žiadnu neutrónovú hviezdu väčšiu ako tá prvá, ani čiernu dieru menšiu ako tá druhá; Udalosť s názvom GW200210_092254 zahŕňala záznam objektu s hmotnosťou 2,8 Slnka. Astronómovia dospeli k záveru, že môže ísť o veľmi malú čiernu dieru.

“Pohľad na hmotnosti a rotácie čiernych dier v týchto binárnych systémoch naznačuje, ako tieto systémy držia pohromade,” povedal Scott.

“Vyvoláva to tiež niekoľko skutočne zaujímavých otázok. Napríklad, vznikol systém pôvodne z dvoch hviezd, ktoré spolu prešli svojimi životnými cyklami a nakoniec sa z nich stali čierne diery? Alebo boli dve čierne diery spojené dohromady vo veľmi hustom, dynamickom prostredí ako napr. stred galaxie?”

READ  NASA's new space telescope is set to reveal the secrets of the Big Bang

Ďalšie tri udalosti z 35 zahŕňali čiernu dieru a niečo menej hmotné, pravdepodobne neutrónovú hviezdu. Tieto udalosti sú veľmi zaujímavé pre astronómov, pretože môžu odhaliť, čo je vo vnútri neutrónovej hviezdy – ak niekedy zistíme, že vyžaruje svetlo. Nájdením viacerých takýchto fúzií môžeme začať lepšie chápať, ako k nim vlastne dochádza.

„Až teraz začíname oceňovať úžasnú rozmanitosť čiernych dier a neutrónové hviezdy,“ Astronóm Christopher Berry povedal: Z University of Glasgow, Spojené kráľovstvo

“Naše najnovšie výsledky dokazujú, že prichádzajú v mnohých veľkostiach a kombináciách – vyriešili sme niektoré staré záhady, ale objavili sme aj nové. S týmito pozorovaniami sme bližšie k vyriešeniu záhad, ako sú hviezdy, stavebné kamene náš vesmír sa vyvíja.”

Práca tímu bola odoslaná na publikovanie a možno ju nájsť na predtlačovom serveri arXiv.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *