Mākslinieka veiktā binārā neitronu zvaigžņu apvienošanās.
(Attēls: © Nacionālais zinātnes fonds / LIGO / Sonomas Valsts universitāte / A. Simonnet)
HONOLULU - Lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorija (LIGO) jau otro reizi ir pamanījusi divas ultradense zvaigžņu paliekas, kas pazīstamas kā neitronu zvaigznes, kas vardarbīgi saduras. gravitācijas vilnis šķiet, ka notikumu ir radījušas īpaši masīvas vienības, kas izaicina astronomu neitronu zvaigžņu modeļus.
LIGO veidoja vēsturi pirms divarpus gadiem, kad observatorija atklāja savu pirmo neitronu zvaigžņu pāri - pilsētas lieluma objektus, kas palikuši, kad mirst milzu zvaigzne, - spirālveidīgi apgriežas viens otram un pēc tam saplūst. Kad īpaši smagi priekšmeti spirālveidīgi un šādā veidā sagrauj, tie rada rīboņus telpas laika audumā, un LIGO tika īpaši uzbūvēts to uzņemšanai.
Jaunais notikums tika novērots 2019. gada 25. aprīlī, LIGO trešā novērošanas brauciena laikā, kas turpinās. LIGO komanda noteica, ka neitronu zvaigzne pāris bija 3,4 reizes lielāks nekā Zemes saule.
Teleskopi nekad nav redzējuši neitronu zvaigžņu pāri, kura kopējā masa ir lielāka nekā 2,9 reizes lielāka nekā saules.
"Tas ir acīmredzami smagāks nekā jebkurš cits neitronu zvaigžņu pāris, kāds jebkad novērots," Ņujorkas Flatirona institūta astronome Katerina Čadioannū sacīja pirmdienas (6. janvāra) preses konferences laikā šeit, Amerikas Astronomijas 235. sanāksmē. Sabiedrība Honolulu.
Pētnieki nevar izslēgt, ka apvienošanās struktūras faktiski bija vieglas melnie caurumi vai melnais caurums pārī ar neitronu zvaigzni, viņa piebilda. Bet arī tik mazas auguma melnie caurumi nekad nav novēroti.
Kāpēc iepriekšējiem teleskopiem nav izdevies atklāt neitronu zvaigžņu pārus, šis masīvais joprojām ir noslēpums, sacīja Chatziioannou. Bet tagad, kad astronomi zina, ka šādi zvēri pastāv, teorētiķiem nāksies izskaidrot, kāpēc šie objekti, šķiet, parādās tikai gravitācijas viļņu detektoros, viņa sacīja. A papīrs ar viņas komandas atzinumiem ir iestatīts parādīties žurnālā The Astrophysical Journal Letters.
Ikreiz, kad LIGO uztver potenciāla noteikšanu, observatorija nosūta trauksmi plašākai astronomiskai sabiedrībai, un šie pētnieki nekavējoties apmācīt pieejamos teleskopus uz vietas debesīs, kuras iekārtas identificē cerībā uztvert elektromagnētisko zibspuldzi. Pēc tam, kad LIGO pirmo reizi identificēja neitronu zvaigžņu apvienošanos, gamma staru sprādziens zinātniekiem sacīja, ka apvienošanās notika vecajā galaktikā aptuveni 130 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Tas pavēra laikmetu multimessenger astronomija, kurā pētniekiem ir pieejami daudzi informācijas avoti par debess notikumiem.
Bet šis jaunatklātais notikums, šķiet, noticis bez pavadoša redzama sprādziena. Pagaidām neviena cita komanda nav atradusi gaismas zibspuldzi, kas eksplodētu vienlaikus ar neitronu zvaigžņu apvienošanos.
Viens no iemesliem ir tas, ka no trim pasaules operatīvajiem gravitācijas viļņu detektoriem tikai viens - LIGO iekārta Livingstonā, Luiziānā - varēja pamanīt notikumu. LIGO Hanfordas, Vašingtonas, observatorija tajā laikā īslaicīgi bija bezsaistē, savukārt Eiropas Jaunavu detektors, kas atradās netālu no Pizas, Itālijā, nebija pietiekami jutīgs, lai uztvertu vājus gravitācijas viļņus, sacīja pētnieki.
LIGO-Virgo tīkls parasti izmanto trīs detektorus kā pārbaudi viens otram, lai pārliecinātos, ka notikums ir reāls, un lai trīsstūrētu un precīzi noteiktu notikumu debesīs. Tātad, izmantojot tikai vienu iekārtu, zinātnieki varēja noteikt, ka apvienošanās notika vairāk nekā 500 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes reģionā, kas aptver aptuveni piekto daļu debesu.
Neskatoties uz to, trīs iekārtas darbojas pietiekami ilgi, tagad pētnieki var precīzi atšķirt viltus signālu no reālā, pat izmantojot tikai vienu detektoru. Komanda pietiekami labi izprot trokšņa avotus, ka tā ir "pārliecināta, ka tas ir īsts astrofiziskas izcelsmes signāls", sacīja Čatsioannūno.
Kad neitronu zvaigznes saplūda, tās sabruka melnajā caurumā, un tāpēc Chatziioannou ieteica milzu melno caurumu izveidot tik ātri, ka tas izsūca visus izejošos gaismas zibspuldzes, potenciāli izskaidrojot redzamā komponenta trūkumu. Vēl viena iespēja ir tāda, ka jebkura enerģijas strūkla bija vienkārši orientēta prom no Zemes, kad tā izšāva no sistēmas, viņa sacīja.
Astronomi turpinās pētīt notikumu, kā arī turpmākos gravitācijas viļņu gadījumus. Paredzams, ka pēc dažām nedēļām Japānā tiešsaistē nonāks jauns detektors, kas palīdzēs zinātniekiem atklāt un precīzi noteikt vēl vairāk gravitācijas viļņu.
- Episkā gravitācijas viļņu noteikšana: kā zinātnieki to izdarīja
- Astrofizikas “jaunais laikmets”: kāpēc gravitācijas viļņi ir tik svarīgi?
- Visuma vēsture un struktūra (Infographic)
