Nov signal, ki ga zazna LIGO/Virgo, je lahko tako imenovani 'sveti gral' astrofizike: združitev nevtronske zvezde in črne luknje. Odkrili so pare črnih lukenj, ki se združujejo, in pare nevtronskih zvezd, ki se združujejo, vendar do zdaj ne para nevtronska zvezda-črna luknja.
Dave Reitze, izvršni direktor Ligo
'Mislim, da odpiramo okno v vesolje.'
Gravitacijski valovi so izjemno šibki valovi v vesolju, ki jih povzročajo katastrofalni dogodki tam zunaj vesolja. Za ustvarjanje teh valov so potrebni predmeti velike mase: črne luknje in nevtronske zvezde. Ali se združita dve črni luknji ali pa se združita dve nevtronski zvezdi. Oba sta bila odkrita, toda tretja možnost, združitev nevtronov in črne luknje, bi lahko ustvarila tudi gravitacijske valove. Toda do zdaj, če se izkaže, da je to eden, ni bilo najdenih nobenih dogodkov nevtronske črne luknje.
Odkritje prvih gravitacijskih valov sta februarja 2016 napovedala LIGO in Virgo. Takrat je Dave Reitze, izvršni direktor LIGO, dejal: 'Mislim, da odpiramo okno v vesolje.' No, nekaj let pozneje je videti, da je imel prav.
LIGO je Laserski interferometer in observatorij gravitacijskih valov , in od začetnega odkritja leta 2016 (dejansko je bilo odkrito leta 2015 in objavljeno leta 2016) sta LIGO in Virgo, detektor na Evropskem gravitacijskem observatoriju v Italiji, odkrila še nekaj gravitacijskih valov.
Observatorij gravitacijskih valov z laserskim interferometrom je sestavljen iz dveh detektorjev, tega v Livingstonu v La. vesolje. Zasluge: Caltech/MIT/LIGO Lab
Prvi val je povzročil združitev dveh črnih lukenj. Od te prve so zaznali deset takšnih združitev. Pravzaprav znanstveniki izračunajo, da se v našem vesolju približno vsakih 15 minut združi binarna črna luknja. Res ni tako redko, ko imaš sredstva za njihovo odkrivanje.
Sodelovanje LIGO/Virgo je odkrilo tudi združitve nevtronske zvezde in nevtronske zvezde, še en vir gravitacijskih valov. Zdaj so zaznali dve takšni združitvi. Ker pa sta do zdaj odkrita le dva, je njihovo stopnjo pojavljanja težko potrditi.
Toda to zadnje odkritje, če se izkaže, da gre za združitev nevtronov in črne luknje, bi lahko okrepilo naše razumevanje gravitacijskih valov, kako nastanejo, in bi lahko znanstvenikom omogočilo vpogled v skrivnostno nevtronsko zvezdo.
Ta na novo odkrit dogodek ima ime: #S190426c. Vse znanstvene podatke si lahko ogledate v to bazo podatkov .
Grafika iz vnosa baze podatkov za najnovejšo zaznavo, imenovano #S190426c. Znanstveniki dajejo 13-odstotno možnost, da gre za izmuzljivo združitev črne luknje in nevtronske zvezde. Zasluge slike: LIGO/GraceDb.
Uradne potrditve izvora tega najnovejšega gravitacijskega vala še ni. Toda v niti LIGO Twitter (spremljate LIGO na Twitterju, kajne?) astrofizik Christopher Berry govori o pomenu odkrivanja in odgovarja na nekaj vprašanj.
Še bolj razburljiv (morda!) je *še en* nov kandidat #S190426 kar bi *lahko* bilo drugo #NeutronStars združitev ali morda a #NeutronStar #Črna luknja združitev, ki je še nismo videli! Oglejte si to temo od @LIGO znanstvenik @cplberry ki pripoveduje dosedanjo zgodbo #O3tukaj https://t.co/1wzxq6qj9U
- LIGO (@LIGO) 26. april 2019
Upajmo, da bodo observatoriji po vsem svetu usposobili svoje 'obsege za vir teh valov in poskušali izvedeti več o tem. Ideja je uskladiti elektromagnetne valove z gravitacijskimi valovi, da bi razjasnili vir. Ena od organizacij, ki se ukvarja z nadaljnjim opazovanjem prehodnih dogodkov, kot so gravitacijski valovi, je RAST (Globalna releja observatorijev, ki opazujejo, kako se dogajajo prehodni dogodki.)
GROWTH je program Caltech, ki vključuje 13 univerz in institucij v osmih državah. Po odkritju #S190426c je GROWTH usmeril teleskop v Indiji proti viru valov. RAST vodi astrofizik Mansi Kasliwal, v an intervju Kasliwal je za Scientific American dejal: 'Če vreme sodeluje, mislim, da bi morali v manj kot 24 urah imeti pokritost skoraj celotnega neba.'
Nekateri vizualni podatki iz #S190426c, ki povzročajo toliko navdušenja. Zasluge slike: LIGO/GraceDb.
Če se izkaže, da gre za združitev nevtronske zvezde in črne luknje, takrat postanejo stvari res razburljive. Intriganten del te potencialne združitve je tisto, kar se astrofiziki lahko naučijo o nevtronskih zvezdah.
Seveda so črne luknje in nevtronske zvezde končna stanja za nekatere vrste zvezd. Teorija kaže, da so nevtronske zvezde skoraj v celoti sestavljene iz nevtronov. Toda delež in podrobnosti nista znana, deloma zato, ker jih je tako težko opazovati.
Toda če se izkaže, da je to zadnje odkritje izmuzljiva združitev nevtronske zvezde in črne luknje, bi to lahko bila edinstvena priložnost. Prvič, to bi potrdilo, da se tovrstne združitve pojavljajo. Toda to bi bila tudi priložnost, da bi 'videli notranjost' nevtronske zvezde. Evo kako.
Pri združitvi črna luknja-črna luknja ali nevtronska zvezda-nevtronska zvezda so predmeti po masi blizu drug drugemu. Toda pri združitvi nevtronske zvezde in črne luknje je črna luknja veliko bolj masivna. Torej bi oba predmeta krožila drug ob drugem drugače.
Veliko bolj masivna črna luknja bi ukrivila prostor-čas in poslala manj masivno nevtronsko zvezdo v krožno orbito in ne v podolgovati orbiti, značilno za binarne sisteme. Ko se je nevtronska zvezda vedno bolj približevala črni luknji, bi jo raztrgali, elektromagnetna opazovanja pa bi dala vpogled v stanje snovi v nevtronski zvezdi. In kdo tega ne želi vedeti?
Trije objekti, ki sestavljajo sodelovanje gravitacijskih valov LIGO/Virgo. Zasluge slike: LIGO/Devica.
Partnerski objekt LIGO je Devica , detektor na Evropskem gravitacijskem observatoriju v Italiji. Po nekaj izpadih je par začel novo opazovanje, ki bo trajalo od prvega aprila letos do aprila 2020. Doslej je bilo partnerstvo uspešno in je zaznalo več združitev črnih lukenj in združitev nevtronskih zvezd.
Če se izkaže, da je to dejansko združitev nevtronske zvezde in črne luknje, pričakujte, da boste v bližnji prihodnosti slišali veliko več o tem.
