Новый сигнал, обнаруженный LIGO / Virgo, может быть так называемым «святым Граалем» астрофизики: слияние нейтронной звезды и черной дыры. Они обнаружили пары сливающихся черных дыр и пары нейтронных звезд, но до сих пор не было пары нейтронная звезда-черная дыра.
«Я думаю, что мы открываем окно во вселенную».
Дейв Рейтце, исполнительный директор Ligo
Гравитационные волны - это очень слабая рябь в пространстве-времени, вызванная катастрофическими событиями во Вселенной. Для создания этих волн нужны объекты большой массы: черные дыры и нейтронные звезды. Либо две черные дыры, либо две нейтронные звезды. Оба из них были обнаружены, но третья возможность, слияние нейтронной черной дыры, также может создавать гравитационные волны. Но до сих пор, если это окажется одним, никаких событий нейтронной черной дыры обнаружено не было.
Об открытии первых гравитационных волн было объявлено еще в феврале 2016 года компаниями LIGO и Virgo. В то время Дейв Рейтце, исполнительный директор LIGO, сказал: «Я думаю, что мы открываем окно во вселенную». Ну, через пару лет, похоже, он был прав.
LIGO является лазерным интерферометром и обсерваторией гравитационных волн, и с момента его первоначального открытия в 2016 году (он был фактически обнаружен в 2015 году и объявлен в 2016 году) LIGO и Virgo, детектор Европейской гравитационной обсерватории в Италии, обнаружили еще несколько гравитационных волн ,
Первая волна была вызвана слиянием двух черных дыр. С тех пор они обнаружили десять таких слияний. На самом деле, ученые подсчитали, что в нашей вселенной происходит слияние бинарных черных дыр примерно раз в 15 минут. На самом деле не так уж и редко, если у вас есть возможность их обнаружить.
Сотрудничество LIGO / Virgo также обнаружило слияние нейтронных звезд и нейтронных звезд, другого источника гравитационных волн. Теперь они обнаружили два таких слияния. Однако, пока только два из них обнаружены, их частоту возникновения трудно подтвердить.
Но это последнее обнаружение, если оно окажется слиянием нейтронной черной дыры, могло бы улучшить наше понимание гравитационных волн, как они образуются, и могло бы дать ученым возможность заглянуть в таинственную нейтронную звезду.
Это недавно обнаруженное событие имеет имя: # S190426c. Вы можете просмотреть все научные данные в этой базе данных.
Официального подтверждения источника этой новейшей гравитационной волны пока не было. Но в ветке LIGO на Twitter (вы следите за LIGO в Twitter, верно?) Астрофизик Кристофер Берри рассказывает о значении обнаружения и отвечает на несколько вопросов.
Надеемся, что обсерватории всего мира обучат свои источники источника этих волн и попытаются узнать больше об этом. Идея состоит в том, чтобы сопоставить электромагнитные волны с гравитационными волнами для уточнения источника. Одной из организаций, занимающихся наблюдением за переходными процессами, такими как гравитационные волны, является РОСТ (Глобальное реле Обсерваторий, наблюдающих за переходными процессами.)
РОСТ - это программа Caltech, в которой участвуют 13 университетов и учреждений в восьми странах. После обнаружения # S190426c, РОСТ направил телескоп в Индии на источник волн. РОСТ возглавляет астрофизик Манси Касливал, и в интервью с журналом Scientific American Касливал сказал: «Если погода будет сотрудничать, я думаю, что менее чем через 24 часа мы должны иметь покрытие почти на всей карте неба».
Если это действительно слияние нейтронных звезд и черных дыр, то тогда все становится действительно захватывающим. Интригующей частью этого потенциального слияния является то, что астрофизики могут узнать о нейтронных звездах.
Конечно, черные дыры и нейтронные звезды являются конечными состояниями для некоторых типов звезд. Теория показывает, что нейтронные звезды состоят почти полностью из нейтронов. Но пропорции и детали не известны, отчасти потому, что их так трудно наблюдать.
Но если это последнее обнаружение окажется неуловимым слиянием нейтронной звезды и черной дыры, это может стать уникальной возможностью. Прежде всего, это подтвердило бы, что эти типы слияний происходят. Но также это была бы возможность «заглянуть внутрь» нейтронной звезды. Вот как.
В слиянии черная дыра-черная дыра или нейтронная звезда-нейтронная звезда объекты находятся близко друг к другу по массе. Но при слиянии нейтронной звезды и черной дыры, черная дыра намного массивнее. Таким образом, два объекта будут вращаться друг относительно друга по-разному.
Гораздо более массивная черная дыра деформирует пространство-время и отправляет менее массивную нейтронную звезду по круговой орбите, а не по вытянутой орбите, типичной для двойных систем. По мере того, как нейтронная звезда все ближе и ближе к черной дыре, она будет разорвана на части, и электромагнитные наблюдения дадут представление о том, какое состояние вещества существует внутри нейтронной звезды. А кто не хочет этого знать?
Партнером LIGO является Virgo, детектор в Европейской гравитационной обсерватории в Италии. После некоторого простоя пара начала новый цикл наблюдений, который продлится с первого апреля этого года до апреля 2020 года. До настоящего времени партнерство было успешным и выявило множественные слияния черных дыр и слияния нейтронных звезд.
Если это окажется фактическим слиянием нейтронной звезды и черной дыры, ожидайте услышать больше об этом в ближайшем будущем.
