Un nou semnal detectat de LIGO / Fecioară poate fi așa-numitul „sfânt graal” al astrofizicii: fuziunea unei stele cu neutroni și o gaură neagră. Au descoperit perechi de găuri negre care se contopesc și perechi de stele neutronice care se contopesc, dar până acum nu o pereche de găuri negre stea-negru.
„Cred că deschidem o fereastră în univers.”
Dave Reitze, director executiv al Ligo
Valurile gravitaționale sunt onduleuri extrem de slabe în timpul spațiului cauzate de evenimentele calamitice din univers. Este nevoie de obiecte de masă mare pentru a crea aceste valuri: găuri negre și stele de neutroni. Fie două găuri negre care se îmbină, fie două stele de neutroni care se îmbină. Ambele au fost detectate, dar o a treia posibilitate, o fuziune neutronă-gaura neagră, ar putea crea, de asemenea, unde gravitaționale. Dar până acum, dacă acest lucru se dovedește a fi unul, nu s-au găsit evenimente cu o gaură neagră.
Descoperirea primelor valuri gravitaționale a fost anunțată în februarie 2016, de către LIGO și Virgo. La vremea respectivă, Dave Reitze, directorul executiv al LIGO, spunea: „Cred că deschidem o fereastră asupra universului”. Ei bine, câțiva ani mai târziu, se pare că a avut dreptate.
LIGO este Observatorul Laser-Interferometru și Gravitational-Wave, iar de la descoperirea inițială în 2016 (a fost descoperită de fapt în 2015 și anunțată în 2016), LIGO și Virgo, detectorul Observatorului European Gravitational din Italia, au descoperit unele unde mai gravitaționale .
Primul val a fost cauzat de fuziunea a două găuri negre. Începând cu acea primă, au detectat zece astfel de fuziuni. De fapt, oamenii de știință calculează că există o fuziune binară a găurii negre aproximativ o dată la 15 minute în universul nostru. Nu este chiar atât de rar, într-adevăr, odată ce ai mijloacele de a le detecta.
Colaborarea LIGO / Fecioară a detectat, de asemenea, fuziunile dintre stele și neutroni, o altă sursă de unde gravitaționale. Acum au detectat două astfel de fuziuni. Cu toate acestea, doar cu două dintre ele depistate până acum, rata lor de apariție este greu de confirmat.
Dar această ultimă detecție, dacă se dovedește a fi o fuziune cu neutroni-gaură neagră, ar putea să înțeleagă înțelegerea noastră de unde gravitaționale, cum se formează și ar putea da oamenilor de știință o privire în misterioasa stea cu neutroni.
Acest eveniment recent detectat are un nume: # S190426c. Puteți vizualiza toate datele științifice din această bază de date.
Nu există încă nicio confirmare oficială a sursei acestui nou val gravitațional. Dar într-un fir LIGO Twitter, (urmăriți LIGO pe Twitter, nu?) Astrofizicianul Christopher Berry vorbește despre semnificația detectării și răspunde la câteva întrebări.
Sperăm că observatorii din întreaga lume își vor antrena „scopurile lor asupra sursei acestor valuri și vor încerca să afle mai multe despre ea. Ideea este de a potrivi undele electromagnetice cu undele gravitaționale pentru a clarifica sursa. Una dintre organizațiile dedicate pentru urmărirea observațiilor evenimentelor tranzitorii precum undele gravitaționale este GROWTH (Relay Global of Observatoryies Watching Transient Events Happen.)
GROWTH este un program Caltech care implică 13 universități și instituții din opt țări. În urma detectării # S190426c, GROWTH a vizat un telescop din India la sursa valurilor. GROWTH este condus de astrofizicianul Mansi Kasliwal, iar într-un interviu acordat Scientific American, Kasliwal a spus: „Dacă vremea cooperează, cred că în mai puțin de 24 de ore ar trebui să avem acoperire în aproape întreaga hartă a cerului.”
Dacă se dovedește a fi o fuziune cu o gaură neagră stea-neutron, atunci lucrurile devin cu adevărat captivante. Partea intrigantă a acestei potențiale fuziuni este ceea ce astrofizicienii pot afla despre stelele neutronice.
Desigur, găurile negre și stelele cu neutroni sunt ambele stări finale pentru anumite tipuri de stele. Teoria arată că stelele neutronice sunt formate aproape în totalitate din neutroni. Dar proporția și detaliile nu sunt cunoscute, parțial pentru că sunt atât de greu de observat.
Dar dacă această ultimă detectare se dovedește a fi evaziunea fuziunii neutre a stelelor-a găurilor negre, ar putea fi o oportunitate unică. În primul rând, ar confirma faptul că aceste tipuri de fuziuni au loc. Dar, de asemenea, ar fi o ocazie de a „vedea în interior” steaua de neutroni. Iată cum.
Într-o fuziune cu o gaură neagră sau o fuziune de stele neutron-stea-neutron, obiectele sunt strânse în masă. Dar într-o fuziune neutronă cu stea-negru, gaura neagră este mult mai masivă. Deci cele două obiecte s-ar orbita reciproc diferit.
O gaura neagră mult mai masivă ar distruge timpul și ar trimite steaua de neutroni mai puțin masivă într-o orbită circulară, mai degrabă decât într-o orbită alungită tipică sistemelor binare. Pe măsură ce steaua de neutroni se apropia și se apropie de gaura neagră, aceasta va fi ruptă și observațiile electromagnetice ar putea da o privire asupra stării materiei care există în steaua neutronului. Și cine nu vrea să știe asta?
Facilitatea parteneră a LIGO este Virgo, detectorul Observatorului European Gravity din Italia. După câteva perioade de oprire, perechea a început o nouă rulare de observare, care va dura din prima aprilie a acestui an până în aprilie 2020. Până în prezent, parteneriatul a avut succes și a detectat mai multe fuziuni ale găurilor negre și fuziuni cu stele de neutroni.
Dacă aceasta se dovedește a fi o fuziune efectivă a unei găuri negre stea-negru, așteptați-vă să auziți multe despre aceasta în viitorul apropiat.
