A fekete lyuk gátolja a neutroncsillagot, és hullámokat okoz térben és időben

(CNN) Ugyanabban az évtizedben, amikor gravitációs hullámokat és neutroncsillag-összeolvadást figyeltek meg, a csillagászok most azt figyelték meg, hogy szerintük ez az első észlelés egy neutroncsillagot lenyelő fekete lyukról.

neutroncsillagot

Múlt szerdán Olaszországban és az Egyesült Államokban a LIGO és a Virgo nevű gravitációs hullámérzékelők árulkodó hullámokat észleltek térben és időben, egy olyan eseményre vezethetők vissza, amely 8550 millió billió kilométerre volt a Földtől.

A csillagászok a detektálás adatait elemzik, hogy megerősítsék a két objektum méretét, amelyek ilyen kataklizma hullámai keletkeztek, de az esemény valószínűleg fekete lyuk eszi meg a neutroncsillagot.

"Körülbelül 900 millió évvel ezelőtt ez a fekete lyuk egy nagyon sűrű, neutroncsillagként ismert csillagot evett, mint a Pac-man - valószínűleg azonnal eloltja a csillagot" - mondta Susan Scott, az Általános Relativitáselméleti és Adatelemző Csoport vezetője az Ausztrál Nemzeti Egyetemen és az ARC gravitációs hullámfelfedezéssel foglalkozó kiválósági központjának vezető nyomozója. "Az ANU SkyMapper teleszkóp válaszolt az észlelési riasztásra és átvizsgálta az űr teljes valószínű területét, ahol az esemény bekövetkezett, de nem találtunk vizuális megerősítést."

Lényegében a fekete lyukak és a neutroncsillagok maradnak meg a csillagok halála után.

A neutroncsillagok a legkisebbek az univerzumban, a szupernóvák maradványai. Átmérőjük összehasonlítható egy olyan város méretével, mint Chicago vagy Atlanta, de hihetetlenül sűrűek, tömegük nagyobb, mint a napunk.

Amikor a hatalmas csillagok életük végén összeomlanak, a felgyorsuló gravitációs területet olyan erős területet képezik, hogy semmi, beleértve a fényt sem kerülheti el.

Az évtized többi úttörő észleléséhez hasonlóan ez az új észlelés is fontosabb bizonyítékot szolgáltathat az űrben korábban nem látott eseményekre.

"Mindig azt gondoltuk, hogy egy fekete lyuk és egy neutroncsillag bináris rendszereinek körbe kell kerekedniük egymással az űrben, így ha ez az esemény beigazolódik, ez lenne az első bizonyíték arra, hogy ilyen rendszerek valóban léteznek, és hogy néhány egyre közelebb sodródnak, és végül összetörnek "- mondta Scott.

Ha a neutroncsillag tömege nem sokkal kisebb, mint a fekete lyuk, a csillagászok azt várják, hogy több pálya közelebb hozza őket egymáshoz. Ez felaprítaná a neutroncsillagot, elektromágneses jeleket hozva létre, amelyek kimutathatók - mondta Scott. A jel a csillag tulajdonságairól elmondja a csillag tulajdonságait, sejtelmes összetételükre utal.

De ha a két tárgy tömege eltér, akkor a neutroncsillag valószínűleg egészben nyelne le, és nem bocsátana ki sugárzást. Mivel nem volt jelzés azon a területen, ahol az esemény bekövetkezett, a kutatók úgy vélik, hogy ez a forgatókönyv történt.

A csillagászok meg akarják tanulni a két tárgy tömegét. A nap tömegének ötszörösénél nagyobb tárgyat fekete lyuknak tekintik. Ha ez kevesebb, mint a nap tömegének háromszorosa, akkor neutroncsillag.

Az egyik lehetséges kicsi lehetőség az, hogy a kisebb tárgy egy nagyon világos fekete lyuk lehet, mondta Scott, ami még mindig izgalmas vigaszdíj lenne.

"Nincs tudomásunk arról, hogy az univerzumban fekete lyukak lennének, amelyek tömege kevesebb, mint körülbelül öt naptömeg" - mondta Scott. "Ez sok új kérdést vet fel, például:" hogyan alakul ki egy ilyen világos fekete lyuk? "

Ha beigazolódik a neutroncsillagot lenyelő fekete lyuk kimutatása, az kiteljesíti a detektorok trifectáját ebben az évtizedben, beleértve a gravitációs hullámokat és a neutroncsillagok ütközéseit.

A gravitációs hullámok hullámai a térben és időben. A neutroncsillagok ütközése gravitációs hullámokat, könnyű és nehéz elemeket, például aranyat bocsát ki.

Az év elején, miután a gravitációs hullámérzékelőket áprilisban bekapcsolták, a tudósok úgy vélik, hogy észlelték a soha nem látott neutroncsillag és egy fekete lyuk ütközését, két neutroncsillag ütközését és három lehetséges fekete lyuk összeolvadását. A detektorok megfigyeléseit jelöltnek tekintik, amíg további adatok meg nem erősítik azokat.

Ha ez a trifecta teljes, a kutatók több rendszert akarnak kimutatni, beleértve a fekete lyukakat és az egyesülő neutroncsillagokat.

"Jobban megbecsülhetjük ezeknek a rendszereknek a népességméretét az univerzumban, és jobban megértjük, hogy ezek a rendszerek eleve" összeállnak "." - mondta Scott. "A kibővített kívánságlistán hamarosan azt reméljük, hogy lesz egy szupernóvája, amely valahol közelről elindul, hogy megragadhassuk az ilyen típusú esemény várható gravitációs hullámait, és jobban modellezhetjük a szupernóva folyamatát."

A detektáló csoportok azon dolgoznak, hogy észleljék két olyan neutroncsillag eredményét is, amelyek ütközéskor rövidesen nagyobb neutroncsillagot hoznak létre. Lehetséges, hogy ez a nagyobb neutroncsillag rövid életű lenne, de bármilyen észlelés segítségével a csillagászok értesülhetnek a neutroncsillagok ütközési folyamatáról és szerkezetéről.