Az LIGO és a Szűz lézerinterferométerek, az Egyesült Államokban és Olaszországban működő gravitációs hullámregisztrációs obszervatóriumok adatainak új elemzése tizenegyre növelte a gravitációs hullám detektálásának regisztrált eseteinek számát.

Körülbelül ötmilliárd évvel ezelőtt, egy nagyon távoli galaxisban két hatalmas fekete lyuk 34 és 51 tömegű Nap-olvadékkal összeolvadva 80 Nap-tömegű szörnyet alkotott. Ez a drámai esemény a Napunk öt tömegével egyenértékű energiát szabadított fel, és erős gravitációs hullámok formájában terjedt az űrben fénysebességgel.

A legtávolabbi és legerősebb

2017. július végén ezek a kis téridő-felvételek, amelyeket Albert Einstein több mint egy évszázaddal ezelőtt jósolt, földünket érte. A mai napig az emberek által tervezett és gyártott legpontosabb mérőeszközök rögzítették őket. A GW170729, aminek ezt a gravitációs hullámjelet nevezik, a két amerikai LIGO (Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory) detektor és a Szűz detektor által észlelt négy új jelenség közül a legtávolabbi és legerősebb Olaszországban. Az első két megfigyelési szezonban, 2015-től 2017-ig a LIGO hét további eseményt regisztrált. Közülük kettőt a Szűz készülék is elfogott 2017 augusztusában, amikor ez az európai detektor egyszerre működött az amerikai LIGO-val. Az összes rendelkezésre álló adat részletes elemzése, amelyet 2017 novemberében mutattak be, most további négy jelenség felfedezését tette lehetővé, így már regisztráltunk 11. Patricia Schmidt (Radboud Egyetem, Hollandia) szerint a a mérési eredmények bináris fekete lyukak, ütközések és összeolvadások gyakorisága.

Az összevonás gyakorisága

lyukak
A grafikon a bináris fekete lyukak fúziójának mind a tíz esetének tömegét mutatja, amelyet a LIGO detektor figyelt meg (kék szín). Megmutatják az ismert tömegű neutroncsillagokat (sárga) és a neutroncsillag-pár összetevőinek tömegét, amelyek a GW170817-nél egyesültek (narancssárga). A röntgensugárzásból ismert fekete lyukak súlya lilával van feltüntetve, forrás: LIGO/Virgo/Northwestern University.

A csillagászok különösen kíváncsiak, csakúgy, mint a csillag fekete lyukak tömegének eloszlása ​​- a szupernóva-robbanások maradványai. Például a GW170729 jelzésű jelenség problémákat okozott a teoretikusoknak, mivel a csillagfejlődés meglévő modelljei nem számolnak az 50 napnál nagyobb tömegű fekete lyukak kialakulásával. Még az említett új felfedezések ellenére sem biztos, hogy a kezdeti megfigyelési évadok betakarítása még teljes lesz - mondja Jo van den Brand fizikus (Holland Nemzeti Szubatomi Fizikai Intézet, Amszterdam, Hollandia). Négy új, statisztikailag jelentős felfedezés ellenére 14 marginális jelölt listája jelent meg a LIGO/Virgo együttműködésben, és 2019 februárjában minden adatnak nyilvánosan elérhetőnek kell lennie. Külső csoportok is találhatnak valami érdekeset ezekben az adatokban - jegyzi meg van den Brand. A kísérő cikkben a csapat a meglévő megfigyelések alapján megmutatta, hogy a bináris fekete lyukak összeolvadásának gyakorisága 10 és 100 eset között van egy köbméter gigaparsecenként, ami 3,5 · 1028 köbös fényév - 3,26 milliárd fénykocka. Évben) egy évre. Ez a szám a vöröseltolódás (azaz távolság) növekedésével pontosan a vártnak megfelelően növekszik, mivel ez megerősíti azt az információt, hogy a csillagképződés gyakorisága a múltban jóval magasabb volt, mint jelenleg.

Reménykedő elvárások

Mind a három gravitációs hullámérzékelőt (közülük kettőt a LIGO rendszerben) készítik elő és fejlesztik a következő közös megfigyelési szezonra. Amikor a LIGO és a Szűz ismét megkezdi megfigyeléseit (2019 március vége), akkor bizonyára még sok más bináris fekete lyuk összeolvadását észleljük - mondja David Reitze, a LIGO vezérigazgatója (Caltech, USA). A készülék érzékenységének növekedésével a tudósok várhatóan hetente átlagosan legalább egy jelenséget találnak.

RNDr. Zdeněk Komárek

Az exkluzív előfizetői tartalom eléréséhez vagy a Quark magazin nyomtatott változatának megrendeléséhez jelentkezzen be vagy regisztráljon.