https://bodybydarwin.com
Slider Image

Meillä voi olla todisteita siitä, että neutronitähti on pudonnut mustaan ​​reikään

2020

Painovoima-aaltojen havaitsemisella ei ole sellaista pommiheijastusta, jota se teki, kun se tapahtui kolme vuotta sitten, mutta se ei tee siitä yhtä merkittävää. Nämä observatoriat - väitetysti herkimmät instrumentit, jotka ihmiset ovat koskaan rakentaneet - opettavat meille jatkuvasti maailmankaikkeuden tapahtumista, jotka olivat piilossa aivan viime aikoihin asti. Olemme tutkineet parien mustien reikien sulautumista, neutronitähtien törmäävän toisiinsa, ja nyt olemme voineet vihdoinkin olla todistamassa merkkejä mustasta aukosta, joka iskee neutronitäheksi. Se on asia, jonka tiedemiehet eivät koskaan tienneet olevan edes mahdollista.

"Se on keksintö uudesta astrofüüsisesta järjestelmästä, jonka olemassaolo ei ollut varmaa", sanoo Katerina Chatziioannou, New Yorkin Flatiron-instituutin laskennallisen astrofysiikan tutkimuskeskuksen LIGO-ryhmän jäsen ja pian toimiva professori Caltech. ”Nämä järjestelmät on teoreettisesti muodostettu muodostamaan erilaisia ​​astrofysikaalisia ympäristöjä, joten todistamalla niiden olemassaolo ja arvioimalla kuinka yleisiä ne ovat, kerrotaan meille ympäristöistä, joissa ne ovat muodostuneet.

Yhteenvetona: Kaksi uutta gravitaatioaaltohavaintojen joukkoa havaitsi 25. huhtikuuta ja 26. huhtikuuta myös Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO): n ylläpitämässä Livingstonissa, Louisianassa ja Hanfordissa, Washingtonissa. kuin Neitsyt-interferometri, joka perustuu Italiaan. Vaikka entiset signaalit näyttävät olevan peräisin parista neutronitähtiä (erittäin tiheät rungot, jotka koostuvat tiiviisti pakattuista neutroneista, muodostuneet massiivisten tähteiden romahtamisen jälkeen supernoovan jälkeen), kaatuu toisiinsa, jälkimmäiset näyttävät olevan peräisin harvinaisesta mustan aukon neutronitähtien sulautuminen.

Nämä uusimmat havainnot tulevat kuumaksi LIGO- ja Virgo-observatorioiden suurten päivitysten kannalta. Niiden lasereiden teho on kaksinkertaistettu, mikä vähentää "kohinan" vaikutusta ja lisää ilmaisimien herkkyyttä lähes 40 prosentilla. "Nämä havainnot olisi voinut tehdä aiemmin, mutta parantuneen herkkyyden ansiosta voimme saada tarkemman kuvan, sanoo LIGO-ryhmän jäsen ja Caltechin fysiikan professori Rana Adhikari." Kuten keskustelemme hiljaisessa huoneessa kiireisen kahvin sijasta. myymälä."

Kahden särkyvän neutronitähden 25. huhtikuuta havaitsemisen, jonka tutkijat kutsuvat S190425z: lle, uskotaan tapahtuvan noin 500 miljoonaa valovuoden päässä maasta (kaksi-kolme kertaa kauempana kuin ensimmäinen havaittu neutronitähtien sulautuminen). Vain LIGO Livingstonin ja Neitsyn observatoriat ottivat esiin tämän tapahtuman gravitaatioaallot (Hanfordin observatorio oli tuolloin offline-tilassa), ja koska puutteellinen havaitseminen tarkoittaa, olemme edelleen epävarmoja tapahtuman täsmällisestä alkuperästä. tapahtuma (se tapahtui raivolla, joka kattaa neljänneksen taivaasta).

Samaan aikaan 26. huhtikuuta tapahtunut neutronitähti-mustan aukon onnettomuus, nimeltään S190426c, tapahtui todennäköisesti noin 1, 2 miljardin valovuoden päässä. Kaikki kolme observatorioa saivat paljon heikomman signaalin, joten tutkijat ovat kaventaneet paikan 3 prosentin taivaan pinta-alaan.

Mistä tiedämme, että tämä on neutronitähden ja mustan aukon mash-up eikä vain kumpaakin tyyppiä olevia paria? Chatziioannoun mukaan se tulee massaan. Neutronitähteillä on tyypillisesti pienempi massa kuin mustilla reikillä, ja mitatut painovoima-aaltosignaaleista tehdyt arviot jakautuvat keskipitkälle, Goldilocksin kaltaiselle alueelle, joka ei ole liian kevyt eikä liian raskas.

Valitettavasti kyse on kaikesta, mitä todella tiedämme 26. huhtikuuta annettujen signaalien alkuperästä. Meidän on vahvistettava, että ne todellakin ovat peräisin mustasta aukosta törmäävästä neutronitähdistä, ennen kuin voimme selvittää, millaiset nuo esineet näyttivät aikaisemmin, ja millainen kosminen kimeeri näyttää nyt. Chatziioannou selittää, että hän ja hänen tiiminsä tarvitsevat jonkin aikaa selatakseen gravitaatioaaltotiedot ja muut mittaukset, kuten gammasäteet ja röntgensäteet. Se auttaisi myös löytämään lisää tällaisia ​​tapahtumia tulevina kuukausina varmistaaksesi, että se ei ole väärä hälytys. Toistaiseksi todennäköisyys, että tämä on neutronitähti-mustan aukon sulautuminen, on neljä kertaa suurempi kuin kertoimella, että se on yksinkertaisesti binaarinen neutronitähti.

Mutta ei todellakaan ole puutetta ideoista, kuinka tällainen tapahtuma tapahtui. Yksi teoria, sanoo Shaon Ghosh, tutkijatohtorin tutkijatohtori Wisconsin Milwaukeen yliopistossa ja LIGO-ryhmän jäsen, on co-kehitysjärjestelmä, jossa kaksi massiivista tähteä viettää elinaikansa binaarisessa järjestelmässä, kehittyy ja sitten muodostavat neutronitähden ja mustan aukon. Nämä kaksi kompaktita ainetta lähettävät painovoima-aaltoja, menettäen energiaa ja kulmavoimaa ja pienentäen niiden välistä etäisyyttä ja lopulta koalisoitumalla. olla vuorovaikutuksessa painovoimaisesti keskenään, kunnes ne lopulta sulautuvat.

Ghosh painottaa, että koska mustilla aukkoilla ei todellakaan ole pinta-alaa, neutronitähteiden ja mustien aukkojen sulautuminen ei ole oikeastaan ​​törmäys, joka saattaa merkitä asiaa joka suuntaan, vaan pikemminkin pehmeä murskaus kaksi ruumista. Jos tapahtuma todellakin johtui neutronitähden ja mustan aukon koalistumisesta, sanoo Ghosh, mietä, että mustan aukon painovoima saattaa muodostaa riittävän muodonmuutoksen neutronitähtään, repimällä se bittiä. Se voisi muodostaa kosmisen aineen kiertoradan, joka roikkuu mustan aukon ympärillä.

Jos saamme kuitenkin vahvistuksen, se olisi hämmästyttävä löytö. Painovoima-aaltojen vahvistus on johdonmukaisesti esitetty todisteena suuresta osasta Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teoriaa, mutta monet ovat toivoneet, että näiden signaalien havaitseminen auttaisi meitä vilkaamaan kokonaan uutta astrofysiikan maailmaa. Näyttää siltä, ​​että nämä voisivat olla yksi ensimmäisistä esimerkkeistä toteutetusta potentiaalista.

Jokainen neutronitähtiä sisältävä järjestelmä kuljettaa tietoa tiheästä aineesta äärimmäisissä tiheyksissä, kertoo Chatziioannou. Esimerkiksi tutkimalla gravitaatioaaltotietoja voisimme päätellä jotain neutronitähtien ominaisuuksista. Ghosh lisää, että seurantahavaintojen pitäisi auttaa meitä ymmärtämään äärimmäisissä olosuhteissa esiintyviä häiritseviä fyysisiä vaikutuksia. mustien reikien aiheuttama painovoima.

Se vie aikaa, ennen kuin LIGO- ja Neitsyt-joukkueet istuvat tulosten kanssa ja tekevät niistä järkevämpiä, mutta jos nämä ensimmäiset hypoteesikierrokset pitävät paikkansa, olemme suuren paradigman muutoksen kohdalla ymmärryksessämme tunnetun maailmankaikkeuden astrofysiikka.

Charles Dickensin usko spontaaniin palamiseen herätti Lontoon Victorian kuumin keskustelu

Charles Dickensin usko spontaaniin palamiseen herätti Lontoon Victorian kuumin keskustelu

Näillä meduusoilla ei ole aivoja, mutta silti näyttää siltä, ​​että ne nukkuvat

Näillä meduusoilla ei ole aivoja, mutta silti näyttää siltä, ​​että ne nukkuvat

Voiko AI ratkaista Internetin väärennöksiä?  Tosiasioiden tarkastaja tutkii.

Voiko AI ratkaista Internetin väärennöksiä? Tosiasioiden tarkastaja tutkii.