Keşif, gökbilimcilerin artık üç ana yerçekimi dalgasını da yakaladığı anlamına geliyor.
Nötron yıldızları ara sıra kara deliklerde kaybolur ve geride sadece uzayda dalgalanmalar bırakır.
Astrofizik sihirbazlarından oluşan bir işbirliği, son altı yılı gezegenimizde dalgalanan uzay dokusundaki mikroskobik altı titremeleri dinleyerek geçirdi. Artık kıtalararası ağları, kara deliklerle çarpışan kara deliklerin ve hatta nötron yıldızlarına çarpan nötron yıldızlarının yankılarını yakaladı.
Şimdi, ilk kez, nötron yıldızlarının kara deliklerle birleşmesini açıkça algıladılar, üç maddelik yerçekimi dalgası delikli kartlarını sardılar ve onlara ölü yıldızların sonraki yaşamlarına ücretsiz bir bakış kazandırdılar.
Glasgow Üniversitesi'nden astrofizikçi ve bulgunun arkasındaki ekibin üyesi Daniel Williams, Twitter'da “Bugün bir nötron yıldızıyla birleşen bir kara deliğin keşfini duyuruyoruz” diye yazdı . "Seti tamamladık"
Güneşten en az bir düzine kat daha büyük kütleli dev yıldızlar öldüklerinde, genellikle iki kaderden birine uğrarlar: Ölüm sancılarında, bir yıldız yeterince maddeyi belirli bir hacme sığdırırsa, bildiğimiz madde olmaktan çıkar ve bir kara deliğe çöker. Ya da yok oluş o kadar şiddetli değilse, yıldızın çekirdeğindeki atomlar ezilerek nötron yıldızı olarak bilinen, çoğunlukla nötronlardan oluşan bir top haline gelir.
Neredeyse on yıldızdan dokuzu en az bir ortak yıldızla doğuyor ve onunla yaşıyor. Çiftler yaşlanıp öldükçe, astrofizikçiler uzun zamandır iki kara delik, iki nötron yıldızı veya her birinden birer varlık olarak var olacaklarını varsaydılar.
Lazer İnterferometre Yerçekimi-Dalga Gözlemevi'ni (LIGO) inşa etmek için ana motivasyonlardan biri, fizikçilerin tahmin ettiği yerçekimi dalgalarını aramaktı, bu devasa nesneler birbirine doğru dönerken ve birleştikçe evrende dalgalanacaktı . LIGO, 2015'te ilk kara delik birleşmesini ve 2017'de ilk nötron yıldızı birleşmesini tespit etti. Ancak evrenin, kara deliklerin nötron yıldızlarıyla kesinlikle eşleşip eşleşmediği tartışmaya açık kaldı.
California Teknoloji Enstitüsü'nden astrofizikçi ve LIGO üyesi Ryan Magee , “Var olup olmadıkları, nasıl oluştukları ve evrenimizde ne kadar bol oldukları konusunda çok fazla belirsizlik vardı” diyor .
Şimdi araştırmacıların tuhaf çiftlerin var olduğuna inanmak için iki iyi nedeni var.
Magee, ilk uyarı geldiğinde 5 Ocak 2020'de araba kullanıyordu. O sırada çok önemli bir şey gibi görünmüyordu, çünkü dalga ağın üç dedektöründen yalnızca birinde kayıtlıydı (LIGO'nun iki tesisi Başak ile işbirliği yapıyor). İtalya'da interferometre) ve sinyal özellikle net değildi.
Ancak sadece 10 gün sonra, benzer bir yerçekimi dalgası, üç dedektörü de aynı anda sarstı. LIGO/Virgo işbirliği, algılamayı incelemek için yarıştı. Magee, "Çok sayıda çağrıya çok hızlı katıldığımı hatırlıyorum" diyor.
Yerçekimi dalgalarını analiz etmek, pencerenizin dışında bir çarpma sesi duymaya ve bakmadan buna neyin sebep olduğunu tahmin etmeye benzer. Tiz bir takırtı, iki bisikletçinin yolunun kesiştiğini gösterebilirken, daha düşük bir gürültü, daha ağır araçlar arasında bir çarpışma olduğunu gösterebilir. Astrofizikçiler, kaydettikleri dalgaya bakarlar ve olaya doğrudan tanık olmadan ilgili nesnelerin kütlelerini tahmin etmeye çalışırlar.
İşte Ocak 2020'de olduğunu düşündükleri şey. Her iki çarpışma da ağır bir cisim ve hafif bir cisim içeriyor gibi görünüyor. Daha ağır ortaklar sırasıyla yaklaşık dokuz ve altı güneş kütlesi ağırlığında olabilir (en hafif kara deliklerin yaklaşık beş güneş kütlesi ağırlığında olduğu düşünülmektedir). Ve işbirliği, daha hafif ortakların güneşin kütlesinin 1,9 katı ve 1,5 katı olduğunu tahmin ediyor. Bu, ikisini de en ağır nötron yıldızları için teorik 2.5 güneş kütlesi üst sınırının altına rahatça koyar. İşbirliği, Salı günü The Astrophysical Journal Letters'da sonuçlarını detaylandırdı . Kara delik-nötron yıldızı birleşme tespiti: başarıldı.
Her iki durumda da, daha hafif olan nötron yıldızı, muhtemelen, bir köşe cebinde kaybolan bir bilardo topu gibi, eşlik eden kara deliğe doğru spiral çizdi ve içeri daldı. Kara delikler, nötron yıldızlarından çok daha ağır göründükleri için, gelen nesneleri büyük ihtimalle bütün olarak yutmuşlardır ve bu, gökbilimciler için bir hayal kırıklığıdır.
Magee, "İdeal olarak, nötronun karadelik tarafından parçalandığını ve parçalandığını görmek isteriz çünkü bu, kara deliğin her tarafına madde fırlatır ve bize onu teleskoplarla görme şansı verir," dedi Magee, "ama ne yazık ki bilmiyorum Bu sefer böyle bir şey olduğunu düşünme."
Araştırmacılar, böyle bir havai fişek gösterisinden, yerçekiminin etkisinin uzayda yayılma hızı, evrenin ne kadar hızlı genişlediği ve nötron yıldızlarındaki maddenin tam olarak anlaşılmamış doğasına ilişkin ipuçları toplayabilirdi.
Yine de, Magee keşfi cesaret verici buluyor. Bu çarpışmalara dayanarak, işbirliği, bir kara deliğin bir nötron yıldızını kabaca ayda bir kez, Dünya'nın bir milyar ışıkyılı içinde bir yerde yuttuğunu tahmin ediyor, bu nedenle astronomların sonrasına bir göz atmak için daha fazla şansı olmalı.
O zamana kadar, LIGO ve Başak daha fazla gürültüyü dinleyecek ve nesnelerin birlikte yıldız olarak mı yoksa hareketli galaksiler mi yoksa yıldız kümeleri olarak mı doğma eğiliminde olduklarını anlamalarına yardımcı olacak kara delik-nötron yıldız eşleşmelerinin istatistiksel bir resmini oluşturmaya başlayacaklar. onları ölümden sonra bir araya getirebilir.
Ve LIGO'nun delikli kartı artık tamamlanmış olsa da, Magee hala birkaç bonus öğe umuyor. Şiddetli, görünür bir patlama ile bir nötron yıldızı-kara delik çarpışmasına ek olarak, aynı zamanda güneşimizden bile daha hafif olan bir tarafın karıştığı bir çarpışmadan kaynaklanan kozmik bir gürültünün peşinde.
Ders kitabı teorileri bu tür sivri uçlu nesneleri tahmin etmez, bu nedenle onların varlığı, çöken karanlık madde bulutlarından oluşan kara delikler veya Büyük Patlama sırasında oluşan aşırı yoğun noktalardan oluşan kara delikler gibi bazı yeni fenomenlerin kanıtı olacaktır.
“Bu, yeni fiziğin göstergesi” diyor. “Buna tam olarak neyin yol açtığını bulmanız gerekir.”
