Οι αστρονόμοι έκαναν 35 νέες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων ή κυματισμών στον χωροχρόνο, μεταξύ Νοεμβρίου 2019 και Μαρτίου 2020. Τα κοσμικά κύματα δημιουργήθηκαν σε μεγάλο βαθμό από ζεύγη μαύρων οπών που συγχωνεύονται, αλλά πολλές από αυτές γεννήθηκαν από σπάνιες συγκρούσεις μεταξύ αστέρων με πυκνότητα νετρονίων και μαύρες τρύπες.
Είναι ένα τεράστιο άλμα αφού μόνο τρία βαρυτικά κύματα εντοπίστηκαν μεταξύ 2015 και 2016. Αυτό ανεβάζει τον γνωστό αριθμό των βαρυτικών κυμάτων που ανιχνεύθηκαν σε 90 από το 2015 έως το 2020.
Τα βαρυτικά κύματα μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τον βίαιο κύκλο ζωής των άστρων και γιατί μετατρέπονται σε μαύρες τρύπες ή αστέρια νετρονίων όταν πεθαίνουν. Αυτοί οι κυματισμοί στο χωροχρόνο προβλέφθηκαν για πρώτη φορά από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1916 ως μέρος της θεωρίας του για τη γενική σχετικότητα.
Αυτή η τελευταία ανακάλυψη είναι ένα «τσουνάμι» και «ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός στην προσπάθειά μας να ξεκλειδώσουμε τα μυστικά της εξέλιξης του σύμπαντος», δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Σούζαν Σκοτ, ανώτερη καθηγήτρια στο Κέντρο Βαρυτικής Αστροφυσικής του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας. μία δήλωση.
«Αυτή είναι πραγματικά μια νέα εποχή ανακαλύψεων βαρυτικών κυμάτων και ο αυξανόμενος αριθμός ανακαλύψεων αποκαλύπτει πολλές πληροφορίες για τη ζωή και τον θάνατο των άστρων σε όλο το σύμπαν», είπε. «Κοιτάζοντας τις μάζες και τις περιστροφές των μαύρων οπών σε αυτά τα δυαδικά συστήματα δείχνει πώς αυτά τα συστήματα συγκρατούνται στην πρώτη θέση».
Ο Scott είπε ότι η βελτίωση της ευαισθησίας των ανιχνευτών στα βαρυτικά κύματα βοηθά τους επιστήμονες να παρακολουθούν περισσότερα από αυτά από πριν. “Το άλλο πραγματικά συναρπαστικό πράγμα σχετικά με τη συνεχή βελτίωση της ευαισθησίας των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων είναι ότι στη συνέχεια θα ενεργοποιηθεί ένα εντελώς νέο σύνολο πηγών βαρυτικών κυμάτων, μερικές από τις οποίες θα είναι απροσδόκητες.”
Διάφορες μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων
Αυτός ο νέος κατάλογος βαρυτικών κυμάτων περιλαμβάνει μαύρες τρύπες όλων των σχημάτων και μεγεθών, καθώς και σπάνιες συγχωνεύσεις άστρων νετρονίων και μαύρων τρυπών.
Οι μαύρες τρύπες και τα αστέρια νετρονίων είναι και τα δύο αποτέλεσμα αστεριών που πεθαίνουν. Όταν τα αστέρια πεθαίνουν, μπορούν να καταρρεύσουν σε αδηφάγες μαύρες τρύπες καταβροχθίζοντας όλη την ύλη γύρω τους. Ή θα μπορούσαν να σχηματίσουν ένα αστέρι νετρονίων, το απίστευτα πυκνό υπόλειμμα που παραμένει μετά την έκρηξη ενός αστεριού.
Επί του παρόντος, το βαρύτερο γνωστό αστέρι νετρονίων έχει μάζα 2,5 φορές τη μάζα του ήλιου μας και η ελαφρύτερη μαύρη τρύπα είναι πέντε φορές η μάζα του ήλιου μας. Στη μέση βρίσκεται το «χάσμα μαζών». Η βελτίωση και η τελειοποίηση των ανιχνευτών βοηθά επίσης τους επιστήμονες να αντιμετωπίσουν το χάσμα μάζας ή να προσδιορίσουν τι βρίσκεται εντός αυτού του εύρους.
Μία από τις συγκρούσεις σε αυτήν την τελευταία εκστρατεία παρατήρησης, μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα 33 φορές τη μάζα του ήλιου με ένα από τα χαμηλότερα αστέρια νετρονίων που έχουν βρεθεί ποτέ, που είναι περίπου 1,17 φορές η μάζα του ήλιου μας.
«Μόλις τώρα αρχίζουμε να εκτιμούμε την αξιοσημείωτη ποικιλομορφία των μαύρων οπών και των άστρων νετρονίων», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Christopher Berry, μέλος της Επιστημονικής Συνεργασίας LIGO, σε μια δήλωση. “Τα τελευταία μας αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι υπάρχουν σε πολλά μεγέθη και συνδυασμούς. Λύσαμε μερικά παλιά μυστήρια, αλλά ανακαλύψαμε και νέα. Με αυτές τις παρατηρήσεις, είμαστε πιο κοντά στην επίλυση των μυστηρίων του πώς τα αστέρια – τα δομικά στοιχεία του σύμπαν – εξελίσσεται.”
Ο Μπέρι είναι επίσης λέκτορας στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης και επισκέπτης ερευνητής στο Κέντρο Διερευνητικής και Διεπιστημονικής Έρευνας στην Αστροφυσική του Northwestern University ή CIERA.
Το έργο ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Kamioka στην Ιαπωνία θα ενώσει το LIGO και το Virgo στον επόμενο γύρο παρατηρήσεων που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει στα τέλη του 2022. Μέχρι τότε, οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο θα μελετούν τις τελευταίες παρατηρήσεις για να αναζητήσουν ενδιαφέροντα σήματα που μπορεί να κρύβονται στο δεδομένα.
«Αποδεικνύεται ότι το σύμπαν των βαρυτικών κυμάτων είναι πολύ συναρπαστικό», δήλωσε η Maya Fischbach, μεταδιδακτορικός συνεργάτης της NASA στο CIERA και μέλος της Επιστημονικής Συνεργασίας LIGO.
“Οι αναβαθμισμένοι ανιχνευτές θα μπορούν να συλλαμβάνουν πιο αθόρυβα σήματα, συμπεριλαμβανομένων των μαύρων οπών και των αστέρων νετρονίων που έχουν συγχωνευθεί πιο μακριά, με σήματα από δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Ανυπομονώ να μάθω τι υπάρχει εκεί έξω.”
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”