Ondulurile din spațiu-timp dezvăluie un obiect misterios care se ciocnește de corpul unei stele

Un observator de pionierat a undelor gravitaționale a descoperit recent ondulații în spațiu-timp despre care oamenii de știință spun că au fost cauzate de rămășițele stelare moarte ultra-dense care s-au ciocnit cu un obiect necunoscut.

Rămășița stelară este o așa-numită stea neutronică; Este ceea ce rămâne în urmă când o stea masivă se prăbușește, lăsând în urmă doar un nucleu dens. Stelele cu neutroni sunt unele dintre cele mai dense obiecte din univers, cu câmpuri gravitaționale intense, dar nu la fel de puternice precum găurile negre, a căror gravitație este atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa de orizonturile lor de evenimente.

Acești doi giganți cosmici dansează și se ciocnesc în univers; Prima confirmare a fost făcută cu privire la fuziunea observată între o stea neutronică și o gaură neagră Fabricat în 2021. Interacțiunile lor produc unde gravitaționale – literalmente expansiuni și compresii ale spațiu-timpului – care sunt detectate de observatoare precum colaborarea LIGO-Virgo-KAGRA, care se află în centrul cercetării de ultimă oră.

LIGO-Virgo-KAGRA a detectat un semnal de undă gravitațională în mai 2023, la doar câteva zile după descoperirea sa. Observatorul a reluat activitatea După unele îmbunătățiri, cantitatea de zgomot din detector a fost redusă, îmbunătățind sensibilitatea acestuia la perturbații subtile din spațiu-timp.

Semnalul unic al undelor gravitaționale a călătorit 650 de milioane de ani lumină pentru a ajunge la Observatorul LIGO Livingston din Louisiana. Cercetătorii au stabilit că semnalul provine de la fuziunea a două obiecte. Un obiect are o masă de aproximativ 1,2 până la 2 ori masa Soarelui nostru, în timp ce celălalt are o masă de aproximativ 2,5 până la 4,5 mase solare. Semnalul se numește GW230529_181500 sau GW230529 pe scurt.

Astrofizicienii au ajuns la concluzia că obiectul mai mic era probabil o stea neutronică. Dar obiectul mai mare este mai mare decât orice stea neutronică cunoscută, ceea ce sugerează că ar putea fi o mini gaură neagră. Lucrarea lor care descrie semnalul și posibilele sale origini este Găzduit în prezent Pe site-ul LEGO.

Obiectul necunoscut ocupă decalajul de masă aparent dintre cea mai grea stea neutronică cunoscută și cea mai ușoară gaură neagră. O examinare suplimentară a coliziunii va indica dacă obiectul necunoscut este o gaură neagră de masă mică, după cum suspectează echipa, sau altceva.

Descoperirea „dezvăluie că ar putea exista o rată mai mare de coliziuni similare între stelele neutronice și găurile negre de masă mică decât am crezut anterior”, a declarat Jess McIver, astronom la Universitatea din Columbia Britanică și purtător de cuvânt adjunct al LIGO Scientific Collaboration. În cooperare lansa.

Declarația a indicat că din aproape 200 de măsurători ale masei obiectelor compacte, există o singură fuziune legată de un obiect în decalajul de masă aparent, care este fuziunea cu o gaură neagră. (Pentru experții în unde gravitaționale, acel semnal a fost GW190814.) Dar cea mai recentă observație a fost prima între un obiect cu decalaj de masă și o stea neutronică.

A patra cursă de observare a LIGO-Virgo-KAGRA va începe pe 10 aprilie și va continua fără o întrerupere planificată până în februarie 2025, moment în care colaborarea se așteaptă ca mai mult de 200 de semnale de unde gravitaționale să fie observate.

Au fost doi ani productivi pentru știința undelor gravitaționale, cu mai multă entuziasm la orizont. Anul trecut, o mână de federații de cronometrare pulsar El a confirmat în mod independent primele semne ale unui fundal de unde gravitaționale– Sumurul constant al undelor gravitaționale în tot universul despre care ei cred că provine din dansurile binarelor supermasive ale găurilor negre.

Mai devreme anul asta, Agenția Spațială Europeană a aprobat oficial planurile LISAObservatorul spațial undelor gravitaționale. LISA va consta din trei nave spațiale care orbitează prin spațiu într-o formă triunghiulară. LISA va asculta undele gravitaționale fără să apară zgomot pe Pământ, ceea ce ar putea aglomera datele culese de LIGO-Virgo-KAGRA.

Există încă 80 de semnale importante pe care echipa trebuie să le verifice. Deci, urmează zile interesante pentru observarea gravitației universului.

Mai mult: Aceste ciocniri violente ar putea produce materie întunecată