„Gravitacinių bangų“ observatorijos pirmą kartą nustato įprastas juodąsias valandas su neutroninėmis žvaigždėmis

NSBH integracijos numerių MAYA bendradarbiavimo vaizdas, rodantis „Neutrono žvaigždės“ sutrikimą. Byla: Deborah Ferguson (UT Ostinas), Bhaveshas Khamesra („Georgia Tech“) ir Karanas Jani („Vanderbilt“)

Salvatore’as Vitale’as paaiškina, kaip gravitacijos signalai rodo, kad juodosios skylės visiškai sunaikina neutronų žvaigždę.

Neseniai nacionalinė mokslininkų komanda, įskaitant MIT tyrėjus, paskelbė atradusi naujo tipo astrofizinę sistemą: susidūrimą tarp juodosios skylės ir neutroninės žvaigždės – dviejų sudėtingiausių, neįprasčiausių visatoje.

Mokslininkai atrado juodųjų skylių skylių derinį su konfliktuojančiomis neutronų žvaigždėmis, tačiau iki šiol jiems nepavyko patvirtinti juodųjų skylių derinio su neutroninėmis žvaigždėmis. Nuo šiandien pamokoje Astrofizikos žurnalo laiškai, Mokslininkai žvelgia ne tik į šį reiškinį, bet ir į du retus reiškinius, kurių kiekviena suteikia gravitacinę jėgą, kuri grįžta į Žemę 2020 m. Sausio mėn.

Abiejų susidūrimų sunkio bangas aptiko Nacionalinė mokslo lazerio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO) JAV ir Mergelė Italijoje. Įvykiai vadinami GW200105 ir GW200115 – data, kai buvo pastebėtas sunkumas. Abu šie simboliai rodo pabaigos laiką kaip juodąją skylę, į kurią įterptos ir sujungtos neutronų žvaigždės. Apskaičiuota, kad naudojant GW200105 juodoji skylė yra 9 kartus didesnė už saulės masę, o neutronų žvaigždė yra 1,9 saulės masės. Manoma, kad šie du daiktai buvo daugiau nei prieš 900 milijonų metų. GW200115 yra 6 saulės masės juodosios skylės, susidūrusios su neutronų žvaigžde, maždaug 1,5 karto viršijančios mūsų saulės masę, susidarymas maždaug prieš milijoną metų. Abiem atvejais juodosios skylės buvo pakankamai didelės, kad visiškai sunaikintų jų neutroninę žvaigždę, o už jos esančioje šviesoje liko labai mažai šviesos.

Kalbėjo LIGO komandos narys, MIT docentas, Kavli astrofizikos ir kosmoso tyrimų instituto narys Salvatore Vitale. MIT naujienos apie tiek fiksavimo sudėtingumą, tiek apie juodųjų skylių ir neutroninių žvaigždžių derinį, kuris gali atskleisti apie žvaigždžių išvaizdą visatoje.

Salvatore Vitale

Salvatore Vitale, MIT fizikos docentė ir LIGO mokslinio bendradarbiavimo narė. Byla: MIT Kavli astrofizikos ir aplinkos tyrimų centro sutikimas

Klausimas: Prašau papasakok, kokia jų didelių šuniukų istorija ….. Apskritai, kas buvo žinoma apie sąveiką su juodosiomis skylėmis ir neutroninėmis žvaigždėmis prieš šį eksperimentą?

A: Tiek neutronų žvaigždės, tiek už nugaros likusios juodosios skylės yra didžiulės žvaigždės, kai joms baigsis branduolinis kuras. Kadangi didžioji dauguma visatos žvaigždžių yra dviejose sistemose, galima tikėtis, kad egzistuoja visų rūšių deriniai: dvi neutroninės žvaigždės, dvi juodosios skylės arba neutronų žvaigždė ir juodoji skylė.

Neutroninės žvaigždės buvo žinomos dešimtmečius, atrasta naudojant elektromagnetinę spinduliuotę. Juodosios skylės skylės pirmą kartą buvo svarstytos 2015 m., Radus gravitacijos bangas GW150914. Nuo tada magnetiniai laukai, tokie kaip LIGO ir Mergelė, atrado dešimtis juodųjų skylių ir dvi neutronines žvaigždes. Tačiau bent jau iki šiol elektromagnetinės spinduliuotės ar gravitacijos bangos nebuvo aptiktos dvinarės su viena neutronine žvaigžde ir viena juodąja skylute (NSBH).

Klausimas: Ką galite pasakyti ženklui apie situacijas, kurios pirmiausia gali sujungti šiuos dalykus?

Deja, ne tiek daug, šiuo metu! Tikroji galimybė yra ta, kad šie du elementai kiekviename dvejetainyje elemente buvo kartu visą gyvenimą, kaip milžiniškos žvaigždės. Kai baigiasi degalai, jie praeina per galingą sprogimą, vadinamą supernovomis, palikdami neutroninę žvaigždę ir juodąją skylę. Šie du dvejetainiai elementai tada atėjo ir išnyko, nes praranda galią dėl gravitacinių bangų emisijų, kol susiduria. LIGO ir Mergelė prieš kelias sekundes pamatė avariją.

Teoriškai šis derinys gali gaminti šviesą, o tai yra labai įdomu! Tačiau, kad taip atsitiktų, reikia palikti problemą, kad galėtumėte apeiti sistemą po avarijos. Deja, jei juodoji skylė yra per didelė arba pasisukus ašiai ji nesisuka pakankamai greitai, ji visiškai praryja neutroninę žvaigždę, kol ji dar nesulauks galimybės įtrūkti. Kai taip nutinka, nerūpi likti už nugaros ir tada nėra šviesos. Štai kodėl įmanoma atsitikti su abiem šiais detektyvais.

Tačiau gali būti, kad šviesą iš tikrųjų skleidė, bet neaptiko teleskopai, kurie sekė šiuos procesus. Taip yra todėl, kad jų padėtis danguje – kuri grindžiama gravitacija – buvo neaiški, vadinasi, teleskopai galėjo neturėti progos rasti čiužinio, kol jis dar nepasibaigė.

Klausimas: Kodėl svarbu pamatyti šią naujovę? Kokiais būdais tai yra atvira mūsų visatos supratimui?

A: Šios dvi sistemos yra svarbios, nes pirmasis aiškus juodųjų neutroninių skylių žvaigždžių atradimas – tokio tipo šaltinis, kokio dar nebuvo, nesvarbu, ar tai būtų elektros, ar gravitacinės bangos. Tai mums sako, kad šios sistemos egzistuoja, tačiau yra mažiau sudėtingos nei skirtingos neutroninės žvaigždės. Turint tik du šaltinius, skaičiai vis dar neaiškūs, bet apytiksliai: kiekviename 10 neutroninių žvaigždžių dvejetainių failų yra vienas NSBH derinys.

Integracijos laipsnis, kurį apskaičiavome naudodami šiuos du simbolius, taip pat kompozitų savybės labai padės astronomams ir modeliams, kurie bando suprasti NSBH struktūrą ir atsiradimą.

Galų gale, kadangi niekas anksčiau to nesvarstė, nebuvo gero būdo patobulinti teorinius ir skaitinius modelius. Šie modeliai yra sudėtingi ir priklauso nuo daugelio dvigubos sistemos vaizdinių parametrų ir jos istorijos. Pavyzdys: per didelis smurtas, paliekantis neutronų žvaigždes ir tamsias skyles? Ar jis toks galingas, kad gali sunaikinti abi sistemas?

Galiausiai prieiga prie NSBH integracijos padės patobulinti šiuos modelius, todėl mūsų supratimas apie susijusių medžiagų dizainą ir atsiradimą.

Daugiau apie šį tyrimą:

Nuoroda: “Gravitacijos bangų iš dviejų neutronų-juodųjų skylių koalescencijų svarstymas” R. Abbott, TD Abbott, S. Abraham, F. Acernese, K. Ackley, A. Adams, C. Adams, RX Adhikari, VB Adya, C. Affeldt […] AB „Zimmerman“, Y. Zlochoweris, ME Zuckeris, J. Zweizigas ir LIGO mokslinis bendradarbiavimas, Mergelių bendradarbiavimas ir KAGRA bendradarbiavimas, 2021 m. Birželio 29 d., Astrofizikos žurnalo laiškai.
PRANEŠIMAS: 10.3847 / 2041-8213 / ac082e

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS)...

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.