Trešais gravitācijas vilnis ir atklāts ar lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatoriju (LIGO). Starptautiska komanda šodien paziņoja par atklāšanu, savukārt pats notikums tika atklāts 2017. gada 4. janvārī. Gravitācijas viļņi ir viļņi telpā-telpā, ko pirms vairāk nekā gadsimta paredzēja Alberts Einšteins.
LIGO sastāv no divām iekārtām: viena Hanfordā, Vašingtonā un otra Livingstonā, Luiziānā. Kad LIGO paziņoja par savu pirmo gravitācijas vilni 2016. gada februārī (tika atklāts 2015. gada septembrī), tas atvēra jaunu logu astronomijā. Ar šo gravitācijas vilni trešais atklāja, ka jaunais logs kļūst lielāks. Līdz šim visi trīs atklātie viļņi ir radīti, apvienojot melnos caurumus.
Komanda, kurā bija inženieri un zinātnieki no Ilinoisas Ziemeļrietumu universitātes, savus rezultātus publicēja žurnālā Physical Review Letters.
Kad beidzot tika atklāts pirmais gravitācijas vilnis, simts gadu laikā pēc tam, kad Einšteins to paredzēja, tas palīdzēja apstiprināt Einšteina aprakstu par telpas laiku kā integrētu nepārtrauktību. Bieži tiek teikts, ka nav laba ideja derēt pret Einšteinu, un šī trešā atklāšana tikai pastiprina Einšteina teoriju.
Tāpat kā iepriekšējie divi atklājumi, arī šis tika izveidots, apvienojot divus melnos caurumus. Šie divi bija atšķirīgi izmēri viens no otra; viena bija aptuveni 31,2 saules masas, bet otra bija aptuveni 19,4 saules masas. Kombinētais 50 saules masas notikums izraisīja trešo vilni, kura nosaukums ir GW170104. Melnie caurumi atradās aptuveni 3 miljardu gaismas gadu attālumā.
“… Intriģējošs melnā cauruma iedzīvotājs…” - Vicky Kalogera, vecākais astrofiziķis, LIGO zinātniskā sadarbība
LIGO mums parāda, ka viņu populācijā ir bināri melnie caurumi. "Mūsu nedaudzi atklājumi līdz šim atklāj intriģējošu melno caurumu populāciju, par kuru mēs nezinājām, ka pastāvējām līdz šim," sacīja Ziemeļrietumu Vicky Kalogera, vecākais astrofiziķis ar LIGO Zinātnisko sadarbību (LSC), kas veic pētījumus saistībā ar dvīņu LIGO detektoriem, kas atrodas ASV
“Tagad mums ir trīs pāri melno caurumu, un katrs pāris beidzas ar nāves spirāles deju miljoniem vai miljardiem gadu pēc dažām visspēcīgākajām sprādzieniem Visumā. Astronomijā mēs sakām, ka ar trim viena veida objektiem jums ir klase. Mums ir iedzīvotāju skaits, un mēs varam veikt analīzi. ”
Kad mēs sakām, ka gravitācijas viļņi ir atvēruši jaunu logu astronomijā, tas paveras uz pašiem melnajiem caurumiem. Papildus Einšteina prognožu apstiprināšanai un bināro melno caurumu populācijas noteikšanai LIGO var raksturot un izmērīt šos melnos caurumus. Mēs varam uzzināt caurumu masas un to griešanās raksturlielumus.
"Atkal ir melnie caurumi, kas ir smagi," sacīja Šads Larsons no Čikāgas Ziemeļrietumu universitātes un Adlera planetārija. “Pirmie atklātie LIGO melnie caurumi bija divreiz smagāki, nekā mēs jebkad būtu gaidījuši. Tagad mēs visi esam krāpjuši savus kloķus, mēģinot izdomāt visus interesantos neskaitāmos veidus, kā mēs varam iedomāties, kā Visums veido lielus un smagus melnus caurumus. Un ziemeļrietumi šajā pētniecības jomā ir spēcīgi, tāpēc mēs esam satraukti. ”
Šis trešais atradums apstiprina jaunas melno caurumu klases esamību: bināros melnos caurumus, kas ir savstarpēji saistīti. Tas arī parāda, ka šie objekti var būt lielāki, nekā tika domāts pirms LIGO tos atklāja.
"Zīmīgi, ka cilvēki var izveidot stāstu un to izmēģināt tik dīvainiem un ekstrēmiem notikumiem, kas notika pirms miljardiem gadu un miljardiem gaismas gadu attālumā no mums." - Deivids Shoemaker, MIT
"Mums ir vēl viens apstiprinājums tam, ka pastāv melnie caurumi, kas ir smagāki par 20 saules masām. Objekti, par kuriem mēs nezinājām, pastāvēja pirms LIGO tos bija atklājuši," sacīja Deivids Shoemakers no MIT, LIGO zinātniskās sadarbības pārstāvis. "Zīmīgi, ka cilvēki var izveidot stāstu un to izmēģināt tik dīvainiem un ekstrēmiem notikumiem, kas notika pirms miljardiem gadu un miljardiem gaismas gadu attālumā no mums."
"Ar trešo apstiprināto gravitācijas viļņu noteikšanu, kas rodas no divu melno caurumu sadursmes, LIGO ir kļuvusi par spēcīgu observatoriju, lai atklātu Visuma tumšo pusi," sacīja Deivids Reitze no Kaltehas, LIGO laboratorijas izpilddirektors un Ziemeļrietumu absolvents. "Lai arī LIGO ir unikāli piemērota šāda veida notikumu novērošanai, mēs ceram drīz redzēt cita veida astrofiziskus notikumus, piemēram, divu neitronu zvaigžņu vardarbīgu sadursmi."
Indikatora čīkstoša skaņa apstiprina gravitācijas viļņa noteikšanu, un to var dzirdēt šeit aprakstītā un izskaidrotā Ziemeļrietumu universitātes apraidē.
Avoti:
- LIGO trešo reizi atrod gravitācijas viļņus
- GW170104: 50 saules enerģijas bināro melno caurumu koalācijas novērošana sarkanā nobīdes laikā 0.2
