Astronomové provedli mezi listopadem 2019 a březnem 2020 35 nových detekcí gravitačních vln neboli vlnění v časoprostoru. Kosmické vlny byly vytvořeny převážně páry splývajících černých děr, ale mnohé z nich se zrodily ze vzácných srážek mezi hvězdami s hustotou neutronů a černé díry.
Je to obrovský skok, protože mezi lety 2015 a 2016 byly detekovány pouze tři gravitační vlny. Známý počet detekovaných gravitačních vln tak v letech 2015 až 2020 vzrostl na 90.
Gravitační vlny mohou vědcům pomoci lépe porozumět násilnému životnímu cyklu hvězd a tomu, proč se po smrti mění v černé díry nebo neutronové hvězdy. Tyto vlnky v časoprostoru poprvé předpověděl Albert Einstein v roce 1916 jako součást své teorie obecné relativity.
Tento nejnovější objev je „tsunami“ a „velkým skokem vpřed v naší snaze odhalit tajemství vývoje vesmíru,“ řekla spoluautorka studie Susan Scottová, hlavní profesorka Centra pro gravitační astrofyziku Australské národní univerzity. prohlášení.
„Toto je skutečně nová éra objevů gravitačních vln a rostoucí počet objevů odhaluje mnoho informací o životě a smrti hvězd v celém vesmíru,“ řekla. „Pohled na hmotnosti a rotace černých děr v těchto binárních systémech ukazuje, jak jsou tyto systémy drženy pohromadě.“
Scott řekl, že zlepšení citlivosti detektorů na gravitační vlny pomáhá vědcům sledovat více z nich než dříve. „Další opravdu vzrušující věcí na neustálém zlepšování citlivosti detektorů gravitačních vln je to, že se tím zapne celá nová sada zdrojů gravitačních vln, z nichž některé budou neočekávané.“
Různé černé díry a neutronové hvězdy
Tento nový katalog gravitačních vln zahrnuje černé díry všech tvarů a velikostí, stejně jako vzácná spojení neutronových hvězd a černých děr.
Černé díry a neutronové hvězdy jsou výsledkem umírajících hvězd. Když hvězdy zemřou, mohou se zhroutit do žravých černých děr, které pohltí veškerou hmotu kolem nich. Nebo mohou vytvořit neutronovou hvězdu, neuvěřitelně hustý zbytek, který zůstane po výbuchu hvězdy.
V současnosti má nejtěžší známá neutronová hvězda hmotnost 2,5násobku hmotnosti našeho Slunce, zatímco nejlehčí černá díra je pětkrát větší než hmotnost našeho Slunce. Uprostřed je „hmotnostní mezera“. Zlepšení a zdokonalení detektorů také pomáhá vědcům řešit hmotnostní mezeru nebo určit, co je v tomto rozsahu.
Jedna ze kolizí v této nejnovější pozorovací kampani, supermasivní černá díra o hmotnosti 33krát větší než hmotnost Slunce s jednou z nejnižších neutronových hvězd, jaké kdy byly nalezeny, což je asi 1,17krát hmotnost našeho Slunce.
„Teprve nyní začínáme oceňovat pozoruhodnou rozmanitost černých děr a neutronových hvězd,“ uvedl v prohlášení spoluautor studie Christopher Berry, člen LIGO Scientific Collaboration. „Naše nejnovější výsledky dokazují, že se vyskytují v mnoha velikostech a kombinacích. Vyřešili jsme některé staré záhady, ale objevili jsme i nové. S těmito pozorováními jsme blíže k vyřešení záhad, jak hvězdy – stavební kameny našeho vesmír – vyvíjet se.“
Berry je také přednášejícím na University of Glasgow a hostujícím výzkumným pracovníkem Centra pro průzkumný a interdisciplinární výzkum v astrofyzice Northwestern University neboli CIERA.
Projekt detektoru gravitačních vln Kamioka v Japonsku se připojí k LIGO a Virgo v dalším kole pozorování, které má začít koncem roku 2022. Do té doby budou vědci z celého světa studovat nejnovější pozorování, aby hledali zajímavé signály, které se mohou skrývat v data.
„Ukazuje se, že vesmír gravitačních vln je velmi vzrušující,“ uvedla Maya Fischbachová, postdoktorandka NASA na CIERA a členka LIGO Scientific Collaboration v prohlášení.
„Vylepšené detektory budou schopny zachytit tišší signály, včetně černých děr a neutronových hvězd, které se sloučily dál, se signály z doby před miliardami let. Nemůžu se dočkat, až zjistím, co tam je.“
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
