Βαρύτητα κύματα νετρονίων αστέρια. Οι αστρονόμοι για πρώτη φορά ακούστηκαν βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση των αστέρων νετρονίων. Όπου στο σύμπαν, το χρυσό και άλλα βαριά στοιχεία λαμβάνονται
Εικονογράφηση δεξιού κατόχου Getty εικόνες Εικόνα λεζάντας εικόνας. Το φαινόμενο παρατηρήθηκε με τη βοήθεια κοσμικών παρατηρητηρίων και εδάφους τηλεσκόπια
Οι επιστήμονες για πρώτη φορά κατάφεραν να καταχωρήσουν τα βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων.
Τα κύματα καταγράφηκαν από τους ανιχνευτές LIGO στις Ηνωμένες Πολιτείες και το Ιταλικό Παρατηρητήριο Παρθένου.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ως αποτέλεσμα τέτοιων συγχωνεύσεων στο σύμπαν, τα στοιχεία όπως η πλατίνα και ο χρυσός εμφανίζονται.
Η ανακάλυψη έγινε στις 17 Αυγούστου. Δύο ανιχνευτές στις Ηνωμένες Πολιτείες κατέγραψαν το σήμα βαρύτητας GW170817.
Τα δεδομένα από τον τρίτο ανιχνευτή στην Ιταλία επιτρέπεται να αποσαφηνιστούν τον εντοπισμό του διαστημικού συμβάντος.
"Αυτό είναι που όλοι περιμένουμε", δήλωσε ο εκτελεστικός διευθυντής του Lago Labo David Rich, σχολιάζοντας την ανακάλυψη.
Η συγχώνευση συνέβη στο Galaxy NGC4993, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση περίπου 130 εκατομμυρίων ελαφρών ετών από τη Γη στην Ύδρα αστερισμού.
Οι μάζες των αστεριών ήταν στην περιοχή από 1,1 έως 1,6 μάζα του ήλιου, που πέφτει στην περιοχή των αστέρων νετρονίων. Η ακτίνα τους είναι 10-20 χιλιόμετρα.
Τα αστέρια ονομάζονται νετρονίων, δεδομένου ότι στη διαδικασία των πρωτονίων της βαρυτικής συμπίεσης και τα ηλεκτρόνια μέσα στη συγχώνευση του αστεριού, με αποτέλεσμα ένα αντικείμενο που αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από νετρόνια.
Τέτοια αντικείμενα έχουν μια απίστευτη πυκνότητα - ένα κουταλάκι του γλυκού ύλης θα ζυγίσει γύρω από ένα δισεκατομμύριο τόνους.
Εικονογράφηση δεξιού κατόχου NSF / LIGO / SONOMA State University Εικόνα λεζάντας εικόνας. Η σύντηξη των αστέρων νετρονίων κατά την άποψη των επιστημόνων μοιάζει με αυτό (στη φωτογραφία - ένα μοντέλο υπολογιστή)Το Labo Laboratory στο Livingston στη Λουιζιάνα είναι ένα μικρό κτίριο από το οποίο βρίσκονται δύο σωλήνες σε μια ορθή γωνία - τους ώμους του συμβολόμετρου. Μέσα σε κάθε ένα από αυτά - μια δέσμη λέιζερ, στερέωσης αλλαγών στο μήκος των οποίων μπορεί να ανιχνεύσει βαρυτικά κύματα.
Ο ανιχνευτής LIGO που καθορίστηκε στη μέση των εκτεταμένων δασών δημιουργήθηκε για να διορθώσει τα βαρυτικά κύματα που παράγουν μεγάλης κλίμακας χώρου κατακλυσμασιών, όπως η συγχώνευση των αστέρων νετρονίων.
Πριν από τέσσερα χρόνια, ο ανιχνευτής αναβαθμίστηκε από τότε, συγκρούστηκε τέσσερις φορές μια σύγκρουση μαύρων οπών.
Τα βαρυτικά κύματα που προκύπτουν ως αποτέλεσμα γεγονότων μεγάλης κλίμακας στο διάστημα οδηγούν στην εμφάνιση προσωρινών χωρικών καμπυλωμάτων, κάτι παρόμοιο με τους κυματισμούς στο νερό.
Η αναπαραγωγή πολυμέσων δεν υποστηρίζεται στη συσκευή σας
Άνοιγμα του έτους: Πώς η σύγκρουση των αστέρων νετρονίων;Τεντώνουν και συμπιέζουν όλο το θέμα μέσω των οποίων περνούν, σε σχεδόν ασήμαντο βαθμό - λιγότερο από το πλάτος ενός ατόμου.
"Χαίρομαι με αυτό που κάναμε. Για πρώτη φορά, άρχισα να δουλεύω σε βαρυτικά κύματα στη Γλασκώβη, εξακολουθώ να είσαι φοιτητής. Από τότε, πολλά χρόνια έχουν περάσει, υπήρχαν σκαμπανεβάσματα, αλλά τώρα συνέβησαν", Εργαζόμενος Ligo, καθηγητής Norna Robertson.
"Τα τελευταία χρόνια, καταγράψαμε για πρώτη φορά τη συγχώνευση των" μαύρων τρύπων "και στη συνέχεια - αστέρια νετρονίων, σύμφωνα με τα συναισθήματά μου, ανοίγουμε ένα νέο πεδίο για έρευνα", προσθέτει.
- Η ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων προβλέπεται στο πλαίσιο της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν.
- Να αναπτύξει την τεχνολογία που επέτρεψε να καθορίσει τα κύματα, οι δεκαετίες πήγαν
- Τα βαρυτικά κύματα είναι στρέβλωση στο χρόνο και το χώρο που προκύπτουν ως αποτέλεσμα γεγονότων μεγάλης κλίμακας στο διάστημα.
- Η ριζικά επιτάχυνση της ύλης δημιουργεί κύματα βαρυτικών υλικών που ισχύουν για την ταχύτητα φωτός
- Μεταξύ των ορατών πηγών των κυμάτων ονομάζονται συγχωνεύσεις αστέρων νετρονίων και "μαύρες τρύπες"
- Η έρευνα των κυμάτων ανοίγει ένα θεμελιωδώς νέο πεδίο για την έρευνα
Οι επιστήμονες πίστευαν ότι η απελευθέρωση ενέργειας σε μια κλίμακα οδηγεί στην εμφάνιση σπάνιων στοιχείων - όπως το χρυσό και το πλατίνα.
Σύμφωνα με τον Dr. Kate Maguire από το Βασιλικό Πανεπιστήμιο του Μπέλφαστ, το οποίο ασχολείται με την ανάλυση των πρώτων εστιών που προκύπτουν από τη συγχώνευση, τώρα αυτή η θεωρία αποδεικνύεται.
"Με το πιο ισχυρό στον κόσμο των τηλεσκοπίων, διαπιστώσαμε ότι ως αποτέλεσμα αυτής της συγχώνευσης των αστέγων νετρονίων, εμφανίστηκε μια απελευθέρωση βαρέων χημικών στοιχείων υψηλής ταχύτητας, όπως ο χρυσός και η πλατίνα, στο διάστημα", λέει ο Maguire.
"Αυτά τα νέα αποτελέσματα συνέβαλαν στη σημαντική κίνηση στην επίλυση μιας μακροχρόνιας διαφυγής για το πού προέρχονται τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα από το περιοδικό πίνακα", προσθέτει.
Νέα σύνορα
Η παρακολούθηση της σύγκρουσης των αστέγων νετρονίων επέτρεψε επίσης να επιβεβαιώσει τη θεωρία ότι συνοδεύεται από σύντομες εκπομπές ακτινοβολίας γάμμα.
Συγκρίνοντας τις συλλεγόμενες πληροφορίες σχετικά με τα προκύπτοντα βαρυτικά κύματα με δεδομένα σχετικά με την ελαφριά ακτινοβολία, συναρμολογημένα χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια, οι επιστήμονες που χρησιμοποιούνται στο παρελθόν στην πράξη. Μέθοδος μέτρησης του ποσοστού επέκτασης του σύμπαντος.
Ένας από τους σημαντικότερους φυσικούς φυσικούς της θεωρητικής στον πλανήτη, ο καθηγητής Stephen Hawking σε μια συνομιλία με το BBC το κάλεσε το "πρώτο βήμα στις σκάλες" σε μια νέα μέθοδο μέτρησης των αποστάσεων στο σύμπαν.
"Ένας νέος τρόπος παρατήρησης του σύμπαντος, ως κανόνας οδηγεί σε εκπλήξεις, πολλά από τα οποία δεν μπορούν να προβλεφθούν. Ακόμα σκουπίστε τα μάτια σας, ή μάλλον, μπορούμε να καθαρίσουμε τα αυτιά μετά τον ήχο των βαρυτικών κυμάτων," είπε ο Hawking.
Εικονογράφηση δεξιού κατόχου Nsf. Εικόνα λεζάντας εικόνας. Το συγκρότημα παρατηρητήριο LIGO στο Livingston. Από το κτίριο, τους "ώμους" - σωλήνες, μέσα στα οποία κρατούνται ακτίνες λέιζερ σε κενόΤώρα ο εξοπλισμός του συγκροτήματος LIGO αναβαθμίζεται. Ένα χρόνο αργότερα, θα είναι διπλάσιος πιο ευαίσθητος και μπορεί να σαρώσει το τμήμα του χώρου, το οποίο είναι οκτώ φορές το τρέχον.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο μέλλον, η παρατήρηση της σύγκρουσης των "μαύρων τρύπων" και των αστέρων νετρονίων θα γίνει το συνηθισμένο φαινόμενο. Ελπίζουν επίσης να μάθουν να παρακολουθούν αντικείμενα που δεν μπορούν καν να φανταστούν σήμερα και να ξεκινήσουν μια νέα εποχή στην αστρονομία.
Η συνεργασία του Ligo-Virgo μαζί με τους αστρονόμους των 70 παρατηρητήρια που ανακοινώθηκαν σήμερα σχετικά με την παρατήρηση της συγχώνευσης δύο αστέρων νετρονίων σε βαρυτικές και ηλεκτρομαγνητικές ζώνες: είδαν ένα γάμμα splash, καθώς και ακτίνες Χ, υπεριώδη, ορατή, υπέρυθρο και ραδιόφωνο ακτινοβολία.
Εικονογράφηση μιας σύγκρουσης των αστέρων νετρονίων. Η στενή εκπομπή διαγώνια είναι μια ροή ακτίνων γάμμα. Το φωτεινό σύννεφο γύρω από τα αστέρια είναι η πηγή ορατού φωτός, η οποία παρατηρήθηκε από τα τηλεσκόπια μετά τη συγχώνευση. Πιστωτική: NSF / LIGO / SONONA State University / Aurore Simonnet
Η κοινή παρατήρηση της έκρηξης γάμμα, τα βαρυτικά κύματα και ορατό φως επιτρέπεται να προσδιοριστεί όχι μόνο την περιοχή στον ουρανό, όπου συνέβη το γεγονός, αλλά και ο γαλαξίας του NGC 4993, στην οποία ανήκαν στα αστέρια.
Προσδιορισμός της θέσης στον ουρανό με διαφορετικούς ανιχνευτές
Τι μπορούμε να πούμε για τα αστέρια νετρονίων;
Οι αστρονόμοι παρακολούθησαν σύντομες εκρήξεις ακτινοβολίας γάμμα κατά τη διάρκεια των ετών, αλλά δεν γνώριζαν ακριβώς πώς προκύπτουν. Η κύρια υπόθεση ήταν ότι αυτή η έκρηξη συμβαίνει ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης των αστέρων νετρονίων, και τώρα η παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων από αυτό το συμβάν επιβεβαίωσε τη θεωρία.Όταν τα αστέρια νετρονίων αντιμετωπίζουν, το κύριο μέρος της ουσίας τους συγχωνεύεται σε ένα υπερμεγμένο αντικείμενο, ακτινοβολώντας το "πυρκαγιά" από το γάμμα της ακτινοβολίας (η συντομότερη έκρηξη γάμμα, καταχωρημένη σε δύο δευτερόλεπτα μετά τα βαρυτικά κύματα). Μετά από αυτό, ο λεγόμενος Kilonov συμβαίνει όταν η ουσία που παραμένει μετά την σύγκρουση των αστέρων νετρονίων μεταφέρεται από τη θέση σύγκρουσης, ακτινοβολώντας το φως. Η παρατήρηση του φάσματος αυτής της ακτινοβολίας επέτρεψε να προσδιοριστεί ότι τα βαριά στοιχεία, όπως ο χρυσός, γεννιούνται ως αποτέλεσμα kilon. Οι επιστήμονες παρατηρήθηκαν μετά τη λάμψη σε εβδομάδες μετά την εκδήλωση, συλλέγοντας δεδομένα σχετικά με τις διαδικασίες που έλαβαν χώρα στα αστέρια, και αυτή ήταν η πρώτη αξιόπιστη παρατήρηση των κιλών.
Τα αστέρια νετρονίων είναι εξαιρετικά επίπεδα αντικείμενα που προκύπτουν από την έκρηξη της Supernova. Η πίεση στο αστέρι είναι τόσο υψηλή ώστε τα άτομα να μην υπάρχουν ξεχωριστά και μέσα στο αστέρι είναι υγρή "σούπα" από νετρόνια, πρωτόνια και άλλα σωματίδια. Για να περιγράψουμε ένα αστέρι νετρονίων, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν την εξίσωση μιας κατάστασης που δεσμεύει την πίεση και την πυκνότητα της ουσίας. Υπάρχουν πολλές επιλογές για πιθανές εξισώσεις κρατών, αλλά οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ποιο από αυτούς είναι σωστές, επομένως οι παρατηρήσεις βαρύτητας μπορούν να συμβάλουν στην επίλυση αυτού του ζητήματος. Προς το παρόν, το παρατηρούμενο σήμα δεν δίνει μια αδιαμφισβήτητη απόκριση, αλλά συμβάλλει στην προσφορά ενδιαφέρουσες εκτιμήσεις σε σχήμα αστέρα (η οποία εξαρτάται από τη βαρυτική έλξη στο δεύτερο αστέρι).
Μια ενδιαφέρουσα ανακάλυψη αποδείχθηκε ότι η παρατηρούμενη σύντομη αύξηση γάμμα είναι η πλησιέστερη στη γη, αλλά ταυτόχρονα πολύ αμυδρό για μια τέτοια απόσταση. Οι επιστήμονες πρότειναν αρκετές πιθανές εξηγήσεις: ίσως μια ακτίνα της γης-ακτινοβολίας ήταν ανομοιογενής φωτεινότητα ή είδαμε μόνο την άκρη του. Σε κάθε περίπτωση, τίθεται το ερώτημα: νωρίτερα, οι αστρονόμοι δεν υποθέτουν ότι τέτοιες θαμπή εκρήξεις θα μπορούσαν να εντοπιστούν τόσο κοντά και θα μπορούσαν στη συνέχεια να παρακάμψουν τις ίδιες θαμπή εκρήξεις, ή θα ήταν λάθος να τα ερμηνεύουν ως πιο μακρινό; Οι κοινές παρατηρήσεις στην βαρυτική και ηλεκτρομαγνητική περιοχή μπορούν να βοηθήσουν να δώσουν απάντηση, αλλά σε αυτό το επίπεδο ανιχνευτών ευαισθησία, αυτές οι παρατηρήσεις θα είναι αρκετά σπάνιες - κατά μέσο όρο 0,1-1,4 ετησίως.
Εκτός από τη βαρυτική και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, τα αστέρια νετρονίων εκπέμπουν ρεύματα νετρίνων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύντηξης. Οι ανιχνευτές νετρίνων εργάστηκαν επίσης στην αναζήτηση αυτών των ροών από την εκδήλωση, αλλά δεν καταγράφηκαν τίποτα. Σε γενικές γραμμές, το αποτέλεσμα αυτό αναμένεται - όπως στην περίπτωση μιας έκρηξης γάμμα, ένα γεγονός είναι πολύ αχνό (ή το παρατηρούμε σε μεγάλη γωνία) έτσι ώστε οι ανιχνευτές να το δουν.
Ταχύτητα των βαρυτικών κυμάτων
Δεδομένου ότι τα βαρυτικά κύματα και το ελαφρύ σήμα εμφανίστηκαν από μία πηγή με πολύ υψηλή πιθανότητα (5,3 sigma) και το πρώτο σήμα φωτός ήρθε μετά από 1,7 δευτερόλεπτα μετά την βαρυτική, μπορούμε να περιορίσουμε την ταχύτητα της διάδοσης των βαρυτικών κυμάτων με πολύ μεγάλη ακρίβεια. Υποθέτοντας ότι τα ελαφρά και βαρυτικά κύματα που εκπέμπονται ταυτόχρονα και η καθυστέρηση μεταξύ των σημάτων προέκυψε λόγω του γεγονότος ότι η βαρύτητα είναι ταχύτερη, μπορείτε να πάρετε την κορυφαία βαθμολογία. Η χαμηλότερη εκτίμηση μπορεί να ληφθεί από τα μοντέλα συγχώνευσης των αστέρων νετρονίων: υποθέστε ότι το φως εκπέμπεται σε 10 δευτερόλεπτα μετά τα βαρυτικά κύματα (εκείνη τη στιγμή όλες οι διαδικασίες έπρεπε να έχουν ολοκληρωθεί με ακρίβεια) και να παγιδευτεί με βαρυτικά κύματα κατά τη στιγμή της γης . Ως αποτέλεσμα, το ποσοστό βαρύτητας είναι ίσο με την ταχύτητα του φωτός με μεγάλη ακρίβειαΓια την εκτίμηση του πυθμένα, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί μια μεγαλύτερη καθυστέρηση μεταξύ της ακτινοβολίας και ακόμη και να υποθέσουμε ότι το σήμα φωτός εκπέμπεται για πρώτη φορά, η οποία θα μειώσει την ακρίβεια αναλογικά. Αλλά ακόμη και στην περίπτωση αυτή, η αξιολόγηση είναι εξαιρετικά ακριβής.
Χρησιμοποιώντας την ίδια γνώση της καθυστέρησης μεταξύ των σημάτων, είναι δυνατόν να αυξηθεί σημαντικά η ακρίβεια των εκτιμήσεων σχετικά με την αμετάβλητη Lorenz (διαφορά μεταξύ της συμπεριφοράς της βαρύτητας και του φωτός όταν το Lorentz μετασχηματίζει) και την αρχή της ισοδυναμίας.
Οι επιστήμονες μετρούσαν ένα μόνιμο Hubble και με άλλους τρόπους για την παρακολούθηση των παραμέτρων της ακτινοβολίας Relic στο Planke Telescope και έλαβαν μια άλλη αξία ενός συνεχούς Hubble, όχι συνεπής με τις μετρήσεις των παπουτσιών. Αυτή η διάκριση είναι πολύ μεγάλη για να είναι στατιστική, αλλά δεν είναι ακόμη γνωστή τις αιτίες των αξιολογήσεων. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο η ανεξάρτητη μέτρηση.
Διανομή πιθανότητας για σταθερό Hubble χρησιμοποιώντας βαρυτικά κύματα (μπλε). Η διακεκομμένη γραμμή υποδεικνύει τα διαστήματα 1σ και 2σ (68,3% και 95,4%). Για σύγκριση, τα διαστήματα 1σ και 2Σ εμφανίζονται για προηγούμενες εκτιμήσεις: Planck (πράσινο) και παπούτσια (πορτοκαλί) που δεν συγκλίνουν μεταξύ τους.
Τα βαρυτικά κύματα σε αυτή την περίπτωση παίζουν το ρόλο των τυποποιημένων κεριών (και ονομάζονται πρότυπες σειρήνες). Παρατηρώντας το πλάτος του σήματος στη γη και μοντελοποιεί το πλάτος του στην πηγή, είναι δυνατόν να αξιολογηθεί πόσο μειώθηκε και έτσι ανακαλύψτε την απόσταση από την πηγή - ανεξάρτητα από τις παραδοχές της μόνιμης Hubble ή προηγούμενες μετρήσεις. Η παρατήρηση του σήματος φωτός επέτρεψε τον προσδιορισμό του γαλαξία όπου βρισκόταν ένα ζεύγος αστέρων νετρονίων και το ποσοστό αφαίρεσης αυτού του γαλαξία ήταν γνωστό για προηγούμενες μετρήσεις. Η αναλογία μεταξύ της ταχύτητας και της απόστασης είναι σταθερή Hubble. Είναι σημαντικό μια τέτοια αξιολόγηση να είναι εντελώς ανεξάρτητη από τις προηγούμενες εκτιμήσεις ή μια διαστημική κλίμακα αποστάσεων.
Μία διάσταση δεν ήταν αρκετή για να επιτρέψει στο αίνιγμα των διαφορών στις εκτιμήσεις των σανίδων και των υποδημάτων, αλλά γενικά η αξιολόγηση είναι ήδη καλά αντιστοιχεί σε γνωστές τιμές. Δεδομένου ότι οι προηγούμενες εκτιμήσεις βασίζονται σε στατιστικά στοιχεία που συλλέγονται κατά τη διάρκεια των ετών, αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό αποτέλεσμα.
Λίγο για το Ligo και τα δυσλειτουργίες
Ο επάνω πίνακας δείχνει το σφάλμα σε δεδομένα Ligo-Livingston και επίσης δείχνει σαφώς την παρουσία του ChiRPA. Ο κατώτερος πίνακας δείχνει το εύρος διαστήματος των ταλαντώσεων, το "στέλεχος" (η τιμή περιγράφει την τιμή του σήματος στο Ligo και το Παρθένο) κατά τη στιγμή της βλάβης. Αυτό είναι ένα σύντομο
(Διαρκεί μόνο περίπου 1/4 δευτερόλεπτα), αλλά ένα πολύ ισχυρό σήμα. Η καταστολή μειώνει το σφάλμα σε μια καμπύλη πορτοκαλιού, η οποία δείχνει το επίπεδο του θορύβου του φόντου, πάντα παρόν στους ανιχνευτές Ligo.
Μόνο ένας από τους ανιχνευτές LIGO είδε ένα σήμα σε αυτόματη λειτουργία, καθώς το "glitch" εμφανίστηκε στον ανιχνευτή στο Livingstone κατά τη στιγμή της εκδήλωσης. Αυτός ο όρος είναι μια βουτιά θορύβου, παρόμοια με στατικά βαμβάκι στο ραδιόφωνο. Αν και το σήμα βαρύτητας κύματος παρατηρήθηκε προφανώς από το ανθρώπινο μάτι, η αυτοματοποίηση κόβει τα δεδομένα αυτά. Ως εκ τούτου, χρειάστηκε καθαρισμός του σήματος από το σφάλμα πριν τα δεδομένα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από τον ανιχνευτή. Οι δυσλειτουργίες εμφανίζονται σε ανιχνευτές όλη την ώρα - περίπου μία φορά λίγες ώρες. Οι επιστήμονες τους ταξινομούν σε μορφή και διάρκεια και χρησιμοποιούν αυτές τις γνώσεις για να βελτιώσουν τους ανιχνευτές. Μπορείτε να τους βοηθήσετε με αυτό στο GravitySpy Project, όπου οι χρήστες αναζητούν και ταξινομούν δυσλειτουργίες σε δεδομένα LIGO για να βοηθήσουν τους επιστήμονες.
Ερωτήσεις χωρίς απαντήσεις
Διάσημες μαύρες τρύπες, αστέρια νετρονίων και συγχωνεύτη τους. Υπάρχει μια περιοχή μεσαίας μάζας, για την ύπαρξη συμπαγών αντικειμένων με τα οποία δεν γνωρίζουμε τίποτα. Πιστωτική: Ligo-Virgo / Northwestern / Frank Elavsky
Καταχωρήσαμε τα βαρυτικά κύματα από δύο συμπαγή αντικείμενα και η παρατήρηση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υποδηλώνει ότι ένας από αυτούς ήταν ένα αστέρι νετρονίων. Αλλά το δεύτερο θα μπορούσε να είναι μια μαύρη τρύπα με μια μικρή μάζα, και αν και κανείς δεν είχε δει τέτοιες μαύρες τρύπες, θα μπορούσαν να υπάρχουν. Από την παρατήρηση του GW170817, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί ακριβώς αν ήταν μια σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων, αν και είναι πιο πιθανό.
Η δεύτερη περίεργη στιγμή: Τι έκανε αυτό το αντικείμενο μετά τη συγχώνευση; Θα μπορούσε να είναι είτε ένα υπερμεγμένο αστέρι νετρονίων (το πιο μαζικό από το γνωστό) ή τις ευκολότερες από τις διάσημες μαύρες τρύπες. Δυστυχώς, τα δεδομένα παρατήρησης δεν αρκούν για να απαντήσουν σε αυτή την ερώτηση.
συμπέρασμα
Η παρατήρηση της συγχώνευσης των αστέρων νετρονίων σε όλες τις ζώνες είναι ένα εκπληκτικά πλούσιο γεγονός. Το ποσό των στοιχείων που λαμβάνονται από τους επιστήμονες μόνο για αυτούς τους δύο μήνες κατέστησαν δυνατή την προετοιμασία αρκετών δωδεκαιών δημοσιεύσεων και θα είναι πολύ περισσότερο όταν τα δεδομένα καθίστανται δημόσια διαθέσιμα. Η φυσική των αστέρων νετρονίων είναι πολύ πλουσιότερη και πιο ενδιαφέρουσα από τη φυσική των μαύρων τρύπων - μπορούμε να ελέγξουμε άμεσα τη φυσική της εξαιρετικής κατάστασης της ουσίας, καθώς και την κβαντική μηχανική υπό συνθήκες ισχυρών βαρυτικών πεδίων. Αυτή η μοναδική ευκαιρία μπορεί να μας βοηθήσει να βρούμε τελικά έναν σύνδεσμο μεταξύ της γενικής θεωρίας της σχετικότητας και της κβαντικής φυσικής, η οποία μας έλεγε ακόμα.Αυτή η ανακάλυψη δείχνει πόσο το έργο πολλών συνεργασιών από χιλιάδες ανθρώπους είναι σημαντική στη σύγχρονη φυσική.
Reddit ama.
Παραδοσιακά, Reddit επιστήμονες από το Ligo ανταποκρίνονται στις ερωτήσεις των χρηστών, συστήνω ιδιαίτερα!Θα συμβεί από 18 ώρες στη Μόσχα στις 17 και 18 Οκτωβρίου. Ο σύνδεσμος προς το συμβάν θα είναι στην αρχή της έναρξης.
Τα αποτελέσματα επιτήρησης μπορούν να ρίξουν φως στο μυστήριο της δομής των αστέγων νετρονίων και το σχηματισμό βαρέων στοιχείων στο σύμπαν
Καλλιτεχνική εικόνα των βαρυτικών κυμάτων που παράγονται από τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων
Εικόνα: R. Hurt / Caltech-JPL
Μόσχα. 16 Οκτωβρίου. Ιστοσελίδα - Οι επιστήμονες για πρώτη φορά στην ιστορία καταγράφηκαν τα βαρυτικά κύματα από τη συμβολή των δύο αστέρων νετρονίων - Superlit αντικείμενα με μια μάζα με τον ήλιο και το μέγεθος της Μόσχας, το site n + 1 αναφέρει.
Περίπου 70 χερσαία και κοσμικά παρατηρητήρια που προέκυψαν στη συνέχεια έχουν παρατηρήσει περίπου 70 χερσαία και κοσμικά παρατηρητήρια - ήταν σε θέση να δουν τα θεωρητικά της σύνθεσης των βαρέων στοιχείων, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού και του πλατίνα και να επιβεβαιώσουν την ορθότητα των υποθέσεων σχετικά με τη φύση του μυστηριώδους σύντομου Το Gamma εκρήγνυται, σύμφωνα με την υπηρεσία Τύπου της συνεργασίας LIGO / VIRGO, το Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο του Νότου και το Παρατηρητήριο LOS Curprity. Τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων μπορούν να ρίξουν φως στο μυστήριο της δομής των αστέγων νετρονίων και το σχηματισμό βαρέων στοιχείων στο σύμπαν.
Βαρυτικά κύματα - κύματα ταλαντώσεων της γεωμετρίας του διαστήματος, η ύπαρξη του οποίου προβλεπόταν από τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Για πρώτη φορά στην αξιόπιστη αποκάλυψή τους, η συνεργασία LIGO ανέφερε τον Φεβρουάριο του 2016 - 100 χρόνια μετά τις προβλέψεις του Αϊνστάιν.
Όπως αναφέρθηκε, το πρωί της 17ης Αυγούστου 2017 (στις 8:41 μ.μ. κατά τη στιγμή της ανατολικής ακτής των Ηνωμένων Πολιτειών, όταν στη Μόσχα ήταν αυτόματα συστήματα 15:41) σε έναν από τους δύο ανιχνευτές της βαρύτητας LIGO και το παρατηρητήριο κύματος κατέγραψε την ενορία ενός βαρυτικού κύματος από το διάστημα. Το σήμα έλαβε την ονομασία GW170817, ήταν ήδη η πέμπτη περίπτωση καθορισμού βαρυτικών κυμάτων από το 2015, από τη στιγμή που καταγράφηκαν για πρώτη φορά. Σε μόλις τρεις ημέρες πριν από αυτό, το παρατηρητήριο LIGO για πρώτη φορά "ακούσει" βαρυτικό κύμα μαζί με το ευρωπαϊκό πρόγραμμα Παρθένο.
Ωστόσο, αυτή τη φορά μετά από δύο δευτερόλεπτα μετά το βαρυτικό γεγονός, το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi κατέγραψε την εστία της ακτινοβολίας γάμμα στον νότιο ουρανό. Σχεδόν ταυτόχρονα, το ξέσπασμα είδε τον παρατηρητήριο του ευρωπαϊκού-ρωσικού χώρου.
Τα αυτόματα συστήματα ανάλυσης δεδομένων του Παρατηρητηρίου LIGO κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η τυχαία σύμπτωση αυτών των δύο γεγονότων είναι εξαιρετικά απίθανη. Κατά τη διάρκεια της αναζήτησης για περισσότερες πληροφορίες, διαπιστώθηκε ότι το βαρυτικό κύμα είδε τον δεύτερο ανιχνευτή LIGO, καθώς και το Ευρωπαϊκό Βαρυτικό Παρατηρητήριο Παρθένο. Οι αστρονόμοι ολόκληρου του κόσμου αυξήθηκαν "συναγερμός" - ένα κυνήγι για βαρυτικά κύματα και το γκάμα έκρηξη άρχισε πολλά παρατηρητήρια, συμπεριλαμβανομένου του ευρωπαϊκού νότιου παρατηρητηρίου και του διαστημικού τηλεσκοπίου του Hubble.
Το έργο δεν ήταν εύκολο - τα συνδυασμένα δεδομένα Ligo / Virgo, Fermi και Integral επέτρεψαν να περιγράψουν την περιοχή των 35 τετραγωνικών μοίρες - αυτή είναι μια παραδειγματική περιοχή αρκετών εκατοντάδων σεληνιακών δίσκων. Μόνο μετά από 11 ώρες ένα μικρό τηλεσκόπιο με ένα καθρέφτη μετρητή που βρίσκεται στη Χιλή, έκανε το πρώτο πλάνο της προορισμένης πηγής - έμοιαζε με ένα πολύ φωτεινό αστέρι δίπλα στον ελλειπτικό NGC 4993 Galaxy στην Ύδρα αστερισμού. Τις επόμενες πέντε ημέρες, η φωτεινότητα της πηγής μειώθηκε 20 φορές και το χρώμα σταδιακά μετατόπισε από το μπλε έως το κόκκινο. Όλο αυτό το διάστημα, το αντικείμενο παρατηρήθηκε με πολλά τηλεσκόπια στις σειρές από ακτίνες Χ σε υπέρυθρο, ενώ τον Σεπτέμβριο ο γαλαξίας δεν ήταν πολύ κοντά στον ήλιο και έγινε μη διαθέσιμο για παρατηρήσεις.
Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η πηγή της εστίας ήταν στο Galaxy NGC 4993 σε απόσταση περίπου 130 εκατομμυρίων ελαφρών ετών από τη Γη. Είναι εξαιρετικά κοντά, μέχρι τώρα τα βαρυτικά κύματα έχουν έρθει σε μας από την απόσταση σε δισεκατομμύρια έτη φωτός. Χάρη σε αυτή την οικειότητα, ήμασταν σε θέση να τους ακούσουμε. Η πηγή του κύματος ήταν η συγχώνευση δύο αντικειμένων με τις μάζες στην περιοχή από 1,1 έως 1,6 μάζα του ήλιου - θα μπορούσε να είναι μόνο αστέρια νετρονίων.
Εντοπισμός της πηγής βαρυτικών κυμάτων στο Galaxy NGC 4993
Το ίδιο το splash "ακούγεται" για πολύ καιρό - περίπου 100 δευτερόλεπτα, έδωσε εκρήξεις που διαρκούν σε ένα κλάσμα ενός δευτερολέπτου. Ένα ζευγάρι αστέρων νετρονίων περιστράφηκε γύρω από το κοινό κέντρο των μαζών, χάνοντας σταδιακά την ενέργεια με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων και πλησιάζει. Όταν η απόσταση μεταξύ τους έχει μειωθεί σε 300 χιλιόμετρα, τα βαρυτικά κύματα έχουν γίνει αρκετά ισχυρά για να εισέλθουν στη ζώνη ευαισθησίας των ανιχνευτών βαρύτητας Ligo / Παρθένου. Τα αστέρια νετρονίων κατάφεραν να κάνουν 1,5 χιλιάδες στροφές γύρω από το ένα το άλλο. Τη στιγμή της συγχώνευσης δύο αστέρων νετρονίων σε ένα συμπαγές αντικείμενο (αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα) υπάρχει ένα ισχυρό φλας της ακτινοβολίας γάμμα.
Τέτοιες εστίες γάμμα των αστρονόμων ονομάζονται σύντομες εκρήξεις γάμμα, τα τηλεσκόπια γάμμα τους επιδιορθώσουν περίπου μία φορά την εβδομάδα. Μια σύντομη εκτόξευση γάμμα από τη συγχώνευση των αστέγων νετρονίων, το οποίο αναφέρθηκε, διήρκεσε 1,7 δευτερόλεπτα.
Εάν η φύση των μεγάλων εκρήξεων γάμμα είναι πιο κατανοητή (οι πηγές τους - η σουπερνόβα), η ενότητα των απόψεων για πηγές σύντομων εκρήξεων δεν ήταν. Υπήρξε μια υπόθεση ότι θα οδηγούσαν στις συγχωνεύσεις των αστέρων νετρονίων.
Τώρα οι επιστήμονες ήταν σε θέση να επιβεβαιώσουν αυτή την υπόθεση για πρώτη φορά, διότι χάρη στα βαρυτικά κύματα, γνωρίζουμε πολλά αυθόρμητα εξαρτήματα, γεγονός που αποδεικνύει ότι είναι ακριβώς αστέρια νετρονίων.
"Δεκαετίες υποψιάζονταν ότι οι σύντομες εκρήξεις γάμμα δημιουργήσαμε τις συγχωνεύσεις των αστέρων νετρονίων. Τώρα, χάρη στα δεδομένα Ligo και Virgo, έχουμε μια απάντηση σχετικά με αυτό το γεγονός. Τα βαρυτικά κύματα μας λένε ότι τα αυθόρμητα αντικείμενα είχαν μάζες που αντιστοιχούν στα αστέρια νετρονίων και το Το Gamma Flash λέει ότι αυτά τα αντικείμενα δύσκολα θα μπορούσαν να είναι μαύρες τρύπες, δεδομένου ότι η σύγκρουση των μαύρων τρυπών δεν πρέπει να παράγει ακτινοβολία ", λέει ο Julie Mctacker, ένας υπάλληλος του κέντρου έργου Fermi της Nasa Namedrd.
Πηγή χρυσού και πλατίνας
Επιπλέον, οι αστρονόμοι για πρώτη φορά έλαβαν μια ξεκάθαρη επιβεβαίωση της ύπαρξης κιλών (ή "Macronic") εστιών, οι οποίες είναι περίπου 1 χιλιάδες φορές πιο ισχυρές εστίες συνηθισμένων νέων. Οι θεωρητικοί προέβλεπαν ότι κιλά μπορεί να συμβεί όταν τα αστέρια νετρονίων ή τα αστέρια νετρονίων και μια μαύρη τρύπα.
Στην περίπτωση αυτή, η διαδικασία της σύνθεσης των βαρέων στοιχείων δρομολογείται, με βάση τη λαβή των πυρήνων νετρονίων (διαδικασία R), ως αποτέλεσμα του οποίου εμφανίστηκαν πολλά από τα βαριά στοιχεία όπως το χρυσό, την πλατίνα ή το ουράνιο στο σύμπαν.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, με μια έκρηξη, ένα κιλά μπορεί να προκύψει ένα τεράστιο χρυσό - μέχρι δέκα μάζες της Σελήνης. Μέχρι τώρα, μόνο μία φορά παρατηρήθηκε ένα συμβάν που θα μπορούσε να είναι μια έκρηξη kilon.
Τώρα οι αστρονόμοι ήταν σε θέση να παρακολουθήσουν όχι μόνο τη γέννηση του Kilon, αλλά και τα προϊόντα της "εργασίας" της. Τα φάσματα που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Hubble και VLT (πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο) έδειξαν την παρουσία καισίου, τελλουρίου, χρυσού, πλατίνας και άλλων βαρέων στοιχείων που σχηματίζονται από τη συγχώνευση των αστέρων νετρονίων.
11 ώρες μετά τη σύγκρουση, η θερμοκρασία του Kilon ήταν 8 χιλιάδες βαθμούς και η ταχύτητα επέκτασης έφθασε περίπου 100 χιλιάδες χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, N + 1 σημειώσεις με αναφορά στα δεδομένα του κρατικού αστρονομικού Ινστιτούτου που ονομάζεται Sternberg (Gaish).
Η ESO ανέφερε ότι η παρατήρηση ήταν πρακτικά σημαντικά συνέπεσε με την πρόβλεψη της συμπεριφοράς δύο αστέρων νετρονίων κατά τη συγχώνευση.
"Ενώ τα δεδομένα που λάβαμε είναι πολύ συνεπή με τη θεωρία. Πρόκειται για θρίαμβο θεωρητικών, επιβεβαίωση της απόλυτης πραγματικότητας των γεγονότων που έχουν καταχωρηθεί από το Παρατηρητήριο Ligo και Virgo και το υπέροχο επίτευγμα του ESO, το οποίο ήταν σε θέση να αποκτήσει τέτοιες παρατηρήσεις Khonon, "Είπε ο Stefano Covino, ο πρώτος συγγραφέας ενός από τα άρθρα της αστρονομίας της φύσης.
Έτσι η σύγκρουση των αστέρων νετρονίων είδε τους αστρονόμους
Οι επιστήμονες δεν έχουν καμία απάντηση στην ερώτηση που παραμένει μετά τη συγχώνευση των αστέγων νετρονίων - μπορεί να είναι και μια μαύρη τρύπα και ένα νέο αστέρι νετρονίων, εξάλλου, δεν είναι απολύτως σαφές γιατί η γάμμα Splash αποδείχθηκε σχετικά αδύναμη.
Στις 17 Αυγούστου 2017, το παρατηρητήριο Gravitation-Wave Gravitational-Wave LISER-INTERVERATIONAL-WAVE LIGO και ο Franco-Ιταλός ο ανιχνευτής βαρυτικού κύματος Virgo καταγράφηκε πρώτα τα βαρυτικά κύματα από τη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων. Περίπου δύο δευτερόλεπτα μετά, το διάστημα γάμμα τηλεσκόπιο NASA "Fermi" και το αστροφυσικό εργαστήριο γέφυρας ESA "Integral" παρατηρήθηκε ένα σύντομο γάμμα Splash GRB170817A στην ίδια περιοχή του ουρανού.
"Ένας επιστήμονας σπάνια πέφτει την υπόθεση να παρακολουθήσει την αρχή μιας νέας εποχής στην επιστήμη. Αυτή είναι μια από αυτές τις περιπτώσεις! " - η Έλενα Πιάν δήλωσε από το Αστροφυσικό Ινστιτούτο της Ιταλίας, ο συγγραφέας ενός από τους δημοσιευμένους στο Φύση. Άρθρα.
Ποια είναι τα βαρυτικά κύματα;
Τα βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται από τη μετακίνηση των μαζών είναι δείκτες των πιο σοβαρών γεγονότων στο σύμπαν και εμφανίζονται όταν μια σύγκρουση πυκνών αντικειμένων, όπως μαύρες τρύπες ή αστέρια νετρονίων.
Η ύπαρξή τους προβλέπεται το 1916 από τον Albert Einstein στη γενική θεωρία της σχετικότητας. Ωστόσο, διορθώστε τα βαρυτικά κύματα που διαχειρίζονται μόνο μετά από εκατό χρόνια, αφού μόνο τα πιο ισχυρά από αυτά τα κύματα, λόγω των ταχειών αλλαγών στην ταχύτητα πολύ μαζικών αντικειμένων, μπορούν να εγγραφούν σε σύγχρονους δέκτες.
Μέχρι σήμερα, πιάστηκαν 4 βαρυτικά κύματα: τρεις φορές το Ligo καθόρισε τις "κυματισμούς" του χωροχρόνου και στις 14 Σεπτεμβρίου 2017, για πρώτη φορά, τα βαρυτικά κύματα πιάστηκαν σε τρεις ανιχνευτές (δύο ανιχνευτές Ligo στην United Κράτη και ένας ανιχνευτής της Παρθένου στην Ευρώπη).
Τέσσερα προηγούμενα γεγονότα έχουν ένα κοινό - όλα αυτά προκαλούνται από τη συγχώνευση ζευγών μαύρων οπών, ως αποτέλεσμα της οποίας η πηγή τους είναι αδύνατη. Τώρα όλα έχουν αλλάξει.
Πώς να το Παρατηρητές σε όλο τον κόσμο "Πιάστηκε" η πηγή των βαρυτικών κυμάτων
Η κοινή εργασία του Ligo και της Παρθένου επιτρέπεται να τοποθετηθεί η πηγή βαρυτικών κυμάτων μέσα στο εκτεταμένο τμήμα του νότιου ουρανού αρκετών εκατοντάδων δίσκων της πανσέληνος που περιέχει εκατομμύρια αστέρια. Περισσότεροι από 70 παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο, καθώς και το διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA "Hubble" άρχισε να παρατηρεί αυτή την περιοχή του ουρανού σε αναζήτηση νέων πηγών ακτινοβολίας.
Το πρώτο μήνυμα για την ανακάλυψη της νέας πηγής φωτός ήρθε μετά από 11 ώρες από το τηλεσκόπιο του μετρητή. Αποδείχθηκε ότι το αντικείμενο ήταν πολύ κοντά στο Lenzoid Galaxy NGC 4993 στην Ύδρα αστερισμού. Σχεδόν ταυτόχρονα, η ίδια πηγή καταχωρήθηκε από το τηλεσκόπιο του ευρωπαϊκού νότου Παρατηρητηρίου ESO "Vista στις υπέρυρες ακτίνες. Καθώς η νύχτα μετακόμισε στα δυτικά προς τα δυτικά, το αντικείμενο παρατηρήθηκε στα νησιά της Χαβάης "Pan-Starrs" και "Subaru" τηλεσκόπια, και η γρήγορη εξέλιξή του σημειώθηκε.
Το φλας από τη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων στο Galaxy NGC 4993 είναι σαφώς ορατό στην εικόνα του τηλεσκοπίου του Hubble. Παρατηρήσεις που διεξάγονται από τις 22 έως τις 28 Αυγούστου 2017 δείχνουν πώς σταδιακά εξαφανίστηκαν. Πιστωτική: NASA / ESA
Οι εκτιμήσεις της απόστασης από το αντικείμενο, που λαμβάνονται από τα δεδομένα βαρυτικών και κυμάτων και από άλλες παρατηρήσεις, έδωσαν τα συνεπή αποτελέσματα: Το GW170817 βρίσκεται στην ίδια απόσταση από τη Γη ως Galaxy NGC 4993, δηλαδή σε 130 εκατομμύρια έτη. Έτσι, είναι πιο κοντά σε εμάς από όλες τις ανιχνευόμενες πηγές βαρυτικών κυμάτων και μία από τις πλησιέστερες που παρατηρούνται ποτέ παρατηρούμενες πηγές εκρήξεων γάμμα.
Μυστηριώδες Κιλόν
Μετά από ένα τεράστιο αστέρι εκρήγνυται με τη μορφή μιας σουπερνόβα, παραμένει ένας υπερσύγχρονος πυρήνας χολελλοειδούς: ένα αστέρι νετρονίων. Οι συγχωνεύσεις των αστέρων νετρονίων εξηγούνται κυρίως από σύντομες εκρήξεις γάμμα. Πιστεύεται ότι αυτή η εκδήλωση συνοδεύεται από μια έκρηξη χίλιες φορές πιο φωτεινότερες από το τυπικό νέο - λεγόμενο kilon.
Καλλιτεχνική αναπαράσταση της σύγκρουσης δύο αστέρων νετρονίων στο Galaxy NGC 4993, το οποίο έχει αναπαραχθεί το ξέσπασμα κιλών και βαρυτικών κυμάτων. Πιστωτική: ESO / L. Calgada / m. Kornmesser.
"Αυτό δεν είναι τίποτα σαν! Το αντικείμενο πολύ γρήγορα έγινε απίστευτα φωτεινό, και στη συνέχεια άρχισε να εξαφανίζεται γρήγορα, κινείται από μπλε σε κόκκινο. Είναι απίστευτο! " - Λέει ο Ryan Fowie από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Santa Cruz (ΗΠΑ).
Σχεδόν ταυτόχρονη καταγραφή των βαρυτικών κυμάτων και των ακτίνων γάμμα από το GW170817 έδωσε την ελπίδα ότι αυτό είναι ένα μακρύ επιθυμητό kilon. Λεπτομερείς παρατηρήσεις σχετικά με τα Εργαλεία ESO και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble διαπίστωσε τις ιδιότητες αυτού του αντικειμένου πολύ κοντά στις θεωρητικές προβλέψεις πριν από περισσότερα από 30 χρόνια. Έτσι, ελήφθη η πρώτη παρατηρητική επιβεβαίωση της ύπαρξης kilon.
Είναι ακόμα ασαφές ποιο αντικείμενο προκάλεσε τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων: μια μαύρη τρύπα ή ένα νέο αστέρι νετρονίων. Περαιτέρω ανάλυση δεδομένων πρέπει να απαντήσει σε αυτή την ερώτηση.
Ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης δύο αστέρων νετρονίων και μιας έκρηξης κιλών, τα ραδιενεργά βαριά χημικά στοιχεία θα απελευθερωθούν, πετούν με ταχύτητα μιας πέμπτης ταχύτητας φωτός. Για αρκετές ημέρες - ταχύτερα από ό, τι με οποιαδήποτε άλλη έκρηξη αστέρων - το χρώμα του kilon αλλάζει από φωτεινό μπλε έως πολύ κόκκινο.
"Τα δεδομένα που λάβαμε είναι πολύ συνεπή με τη θεωρία. Πρόκειται για ένα θρίαμβο θεωρητικών, επιβεβαίωση της απόλυτης πραγματικότητας των γεγονότων που έχουν καταχωρηθεί από τις εγκαταστάσεις Ligo και Virgo και το αξιοσημείωτο επίτευγμα ESO, το οποίο ήταν σε θέση να αποκτήσει παρατηρήσεις kilon ", λέει ο Stefano Covino από το αστροφυσικό ινστιτούτο της Ιταλίας, ο συγγραφέας του ένα από τα δημοσιευμένα στο Φύση αστρονομίαΆρθρα.
Μερικά από τα στοιχεία που εκπέμπονται στο διάστημα κατά τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων. Πιστωτική: ESO / L. Calçada / m. Kornmesser.
Τα φάσματα που λαμβάνονται από τα εργαλεία σε ένα πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο ESO δείχνουν την παρουσία του καισίου και του τελλουρίου, ρίχνονται στο χώρο κατά τη συγχώνευση αστέρων νετρονίων. Αυτά και άλλα βαριά στοιχεία διαχέονται στο διάστημα μετά από εκρήξεις κιλών. Έτσι, οι παρατηρήσεις υποδεικνύουν το σχηματισμό στοιχείων βαρύτερου από το σίδερο υπό πυρηνικές αντιδράσεις στα βάθη των υπερυψωμένων αντικειμένων αστέρι. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται R-νουκλεοσύνθεσης, ήταν προηγουμένως γνωστή μόνο στη θεωρία.
Τη σημασία του ανοίγματος
Η ανακάλυψη σημείωσε την αυγή της νέας εποχής στην κοσμολογία: τώρα δεν μπορούμε να ακούσουμε μόνο, αλλά και να δούμε εκδηλώσεις που δημιουργούν βαρυτικά κύματα! Βραχυπρόθεσμα, η ανάλυση των νέων δεδομένων θα επιτρέψει στους επιστήμονες να αποκτήσουν μια πιο ακριβή εικόνα των αστέρων νετρονίων και στο μέλλον, η παρατήρηση τέτοιων γεγονότων θα συμβάλει στην εξήγηση της συνεχιζόμενης επέκτασης του σύμπαντος, η σύνθεση της σκοτεινής ενέργειας, καθώς και την προέλευση των πιο δύσκολων στοιχείων στο διάστημα.
Οι μελέτες που περιγράφουν την ανακάλυψη αντιπροσωπεύονται από μια σειρά άρθρων σε περιοδικά Φύση., Φύση αστρονομία και Αστροφυσικά επιστολές περιοδικών..
Μόσχα, 16 Οκτωβρίου. / Tass /. Το παρατηρητήριο βαρυτικού κύματος λέιζερ, οι ΗΠΑ) και η Παρθένος (παρόμοιο παρατηρητήριο στην Ιταλία) κατέγραψαν βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων. Αυτή η ανακάλυψη ανακοινώνεται τη Δευτέρα κατά τη διάρκεια της Διεθνούς Συνέντευξης Τύπου, που πραγματοποιήθηκε ταυτόχρονα στη Μόσχα, την Ουάσινγκτον και ορισμένες πόλεις σε άλλες χώρες.
"Οι επιστήμονες κατέγραψαν πρώτα τα βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων και το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε όχι μόνο σε ιντερφερόμετρα λέιζερ, καταγράφοντας τα βαρυτικά κύματα, αλλά και με τη βοήθεια κοσμικών παραληρών (ολοκληρωμένο, φερμί) και εδάφους τηλεσκόπια, καταχώρηση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Συνολικά, το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε. Περίπου 70 επίγεια και κοσμικά παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου ενός δικτύου Master Robot Telescopes (MSU. M.V. Lomonosov), λέει η υπηρεσία Τύπου του κρατικού πανεπιστημίου της Μόσχας.
Πότε και πώς να εγγραφεί
Η ανακάλυψη της οποίας οι επιστήμονες που αναφέρθηκαν τη Δευτέρα έγιναν στις 17 Αυγούστου. Στη συνέχεια, οι δύο ανιχνευτές Ligo κατέγραψαν ένα σήμα βαρύτητας που ονομάζεται GW170817. Οι πληροφορίες που παρέχονται από τον τρίτο ανιχνευτή της Παρθένου κατέστησαν δυνατή τη σημαντική βελτίωση του εντοπισμού του διαστημικού συμβάντος.
Σχεδόν ταυτόχρονα, σε περίπου δύο δευτερόλεπτα μετά τα βαρυτικά κύματα, το τηλεσκόπιο της NASA Fermi Gamma Telescope και το Διεθνές Εργαστήριο Αστροφυσικής Gamma-Ray Astrophysics (Διεθνές Εργαστήριο Astrophysics Gamma ακτίνων. Τις επόμενες μέρες, οι επιστήμονες κατέγραψαν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε άλλες περιοχές, συμπεριλαμβανομένων των ακτίνων Χ, των υπεριωδών, οπτικών, υπέρυθρων και ραδιοφωνικά κύματα.
Οι ανιχνευτές LIGO έδειξαν ότι τα καταχωρημένα βαρυτικά κύματα εκπέμπονται από δύο αστροφυσικά αντικείμενα που περιστρέφονται σε σχέση μεταξύ τους και βρίσκονται σε σχετικά στενή απόσταση - περίπου 130 εκατομμύρια έτη φωτός - από τη Γη. Αποδείχθηκε ότι τα αντικείμενα ήταν λιγότερο τεράστια από ό, τι προηγουμένως ανιχνευμένα Ligo και Virgo διπλές μαύρες τρύπες. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, οι μάζες τους ήταν στην περιοχή από 1,1 έως 1,6 μάζα του ήλιου, που πέφτει στην περιοχή των αστέρων νετρονίων, το μικρότερο και πιο πυκνό μεταξύ των αστεριών. Η τυπική ακτίνα τους είναι μόλις 10-20 χιλιόμετρα.
Εάν το σήμα από τη συγχώνευση διπλών μαύρων οπών ήταν συνήθως στην περιοχή ευαισθησίας ανιχνευτή LIGO για ένα δευτερόλεπτο, το σήμα, καταχωρημένο στις 17 Αυγούστου, διήρκεσε περίπου 100 δευτερόλεπτα. Μετά από περίπου δύο δευτερόλεπτα μετά τη σύντηξη των αστεριών, συνέβη ένα φλας ακτινοβολίας γάμμα, το οποίο καταχωρήθηκε από το Space Gamma Telescopes.
Η ταχεία ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων από την εντολή Ligo-Virgo σε συνδυασμό με την ανίχνευση της ακτινοβολίας Gamma επιτρέπεται να εκτοξεύσει την παρατήρηση του οπτικού και ραδιοτηλεοπτικού τηλεσκοπίου σε όλο τον κόσμο.
Μετά τη λήψη των συντεταγμένων, διάφορα παρατηρητήρια ήταν σε θέση να ξεκινήσουν μια αναζήτηση στην περιοχή του ουρανού μετά από λίγες ώρες, όπου συνέβη το συμβάν. Ένα νέο φωτεινό σημείο που μοιάζει με ένα νέο αστέρι ανακαλύφθηκε από οπτικά τηλεσκόπια και ως αποτέλεσμα, περίπου 70 παρατηρητήρια στη Γη και στο διάστημα παρατηρήθηκε αυτό το γεγονός σε διάφορες κλίμακες μήκους κύματος.
Τις επόμενες ημέρες, μετά από σύγκρουση, καταχωρήθηκε η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε ακτίνες Χ, υπεριώδη, οπτικά, υπέρυθρες και ραδιοκραμελές.
"Για πρώτη φορά, σε αντίθεση με τις" ενιαίες "συγχωνεύσεις μαύρων τρύπων, μια εκδήλωση" CaleShip "καταχωρείται όχι μόνο από τους ανιχνευτές βαρυτικών, αλλά και με οπτικά και νετρίνα τηλεσκόπια. Αυτός είναι ο πρώτος αυτός ο χορός των παρατηρήσεων γύρω από το ίδιο Εκδήλωση ", δήλωσε ο καθηγητής της Φυσικής Σχολής του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας Σεργκέι Vyatchanin, ο οποίος περιλαμβάνεται στην ομάδα των ρωσικών επιστημόνων που συμμετείχαν στην παρατήρηση του φαινομένου, υπό την ηγεσία του καθηγητή της Φυσικής Σχολής του Κρατικού Πανεπιστημίου του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας Mitrofanov.
Οι θεωρητικοί προβλέπουν ότι στη σύγκρουση των αστέγων νετρονίων, τα βαρυτικά κύματα και οι ακτίνες γάμμα πρέπει να διαγραφούν, καθώς και να εκραγούν τα ισχυρά πίδακα των ουσιών, συνοδευόμενη από ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε ευρεία περιοχή συχνοτήτων.
Η ανακαλυφόμενη έκρηξη γάμμα είναι η λεγόμενη σύντομη έκρηξη γάμμα. Προηγουμένως, οι επιστήμονες προέβλεπαν μόνο ότι οι σύντομες εκρήξεις γάμμα δημιουργήθηκαν κατά τη συγχώνευση αστέρων νετρονίων και τώρα επιβεβαιώνεται από παρατηρήσεις. Αλλά, παρά το γεγονός ότι η πηγή της ανακαλυφθείσας σύντομης έκρηξης Gamma ήταν ένα από τα πλησιέστερα στο έδαφος, ορατό μέχρι στιγμής, η ίδια η αύξηση ήταν απροσδόκητα αδύναμη για μια τέτοια απόσταση. Τώρα οι επιστήμονες πρέπει να βρουν μια εξήγηση για το γεγονός αυτό.
Με την ταχύτητα του φωτός
Κατά τη στιγμή της σύγκρουσης, το κύριο μέρος των δύο αστέρων νετρονίων συγχωνεύθηκε σε ένα εξαιρετικά κενό αντικείμενο που εκπέμπει ακτίνες γάμμα. Οι πρώτες μετρήσεις της ακτινοβολίας γάμμα σε συνδυασμό με την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων επιβεβαιώνουν την πρόβλεψη της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, δηλαδή τα βαρυτικά κύματα που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός.
"Youtube / georgia tech"
"Σε όλες τις προηγούμενες περιπτώσεις, η πηγή βαρυτικών κυμάτων είχε συγχωνεύσει τις μαύρες τρύπες. Όπως οι παράδοξα, οι μαύρες τρύπες είναι πολύ απλά αντικείμενα που αποτελούνται αποκλειστικά από τον καμπύλο χώρο και επομένως περιγράφονται πλήρως από τους γνωστούς νόμους της γενικής θεωρίας της σχετικότητας. Στο ίδιο Ο χρόνος, η δομή των αστέρων νετρονίων και, ειδικότερα, η εξίσωση της πολιτείας της κρατικής ύλης είναι ακόμα άγνωστος. Ως εκ τούτου, η μελέτη των σημάτων από τη συγχώνευση αστέρων νετρονίων θα επιτρέψει να αποκτήσει έναν τεράστιο αριθμό νέων πληροφοριών και στις ιδιότητες του Super -Προσωπεί την ύλη σε ακραίες συνθήκες ", δήλωσε ο καθηγητής της Φυσικής Σχολής του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας Farit Khalili, η οποία το ίδιο εισέρχεται στο ίδιο τον όμιλο Mitrofanov.
Εργοστάσιο βαρέων στοιχείων
Οι θεωρητικοί προέβλεψαν ότι ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης, σχηματίζεται το "Kilonovaya". Αυτό το φαινόμενο στο οποίο το υλικό που παραμένει από τη σύγκρουση των αστέγων νετρονίων είναι φωτεινά και ρίχνεται από την περιοχή σύγκρουσης μακριά στο διάστημα. Στην περίπτωση αυτή, εμφανίζονται διαδικασίες, ως αποτέλεσμα της δημιουργίας βαρέων στοιχείων, όπως το μόλυβδο και το χρυσό. Παρατήρηση Μετά την καύση της συγχώνευσης των αστέγων νετρονίων σας επιτρέπει να λαμβάνετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τα διάφορα στάδια αυτής της συγχώνευσης, σχετικά με την αλληλεπίδραση του αντικειμένου με το περιβάλλον και τις διαδικασίες που παράγουν τα πιο δύσκολα στοιχεία στο σύμπαν.
"Κατά τη διαδικασία της συγχώνευσης, έχει καταγραφεί ο σχηματισμός βαρέων στοιχείων. Ως εκ τούτου, μπορεί να ειπωθεί ακόμη και για το γαλαξιακό εργοστάσιο για την παραγωγή βαρέων στοιχείων, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού - τελικά, αυτό το μέταλλο ενδιαφέρεται περισσότερο για τα γήρανα. Οι επιστήμονες αρχίζουν περισσότερο Για να προσφέρετε μοντέλα που θα εξήγησαν τις παρατηρούμενες παραμέτρους αυτής της συγχώνευσης ", - σημείωσε Vyatchanin.
Σχετικά με τη συνεργασία του Ligo-LSC
Η επιστημονική συνεργασία της Ligo-LSC (Ligo Scientfic συνεργασίας) ενώνει πάνω από 1.200 επιστήμονες από 100 ινστιτούτα διαφορετικών χωρών. Το Παρατηρητήριο LIGO κατασκευάζεται και λειτουργεί από τεχνολογικά ιδρύματα της Καλιφόρνιας και της Μασαχουσέτης. Ο συνεργάτης LIGO είναι η συνεργασία των Παρθένου, η οποία απασχολεί 280 ευρωπαίους επιστήμονες και μηχανικούς από 20 ερευνητικές ομάδες. Ο ανιχνευτής της Παρθένου βρίσκεται κοντά στην Πίζα (Ιταλία).
Δύο επιστημονικές ομάδες από τη Ρωσία συμμετέχουν στις μελέτες επιστημονικής συνεργασίας LIGO: μια ομάδα φυσικής σχολής του κρατικού πανεπιστημίου της Μόσχας που ονομάζεται μετά από m.v. Lomonosov και ομάδα του Ινστιτούτου Εφαρμοσμένης Φυσικής Ras (Nizhny Novgorod). Μελέτες υποστηρίζονται από το ρωσικό ίδρυμα για θεμελιώδη έρευνα και το ρωσικό επιστημονικό ίδρυμα.
Οι ανιχνευτές LIGO το 2015 καταγράφηκαν για πρώτη φορά τα βαρυτικά κύματα από τη σύγκρουση των μαύρων οπών και τον Φεβρουάριο του 2016, το άνοιγμα ανακοινώθηκε σε συνέντευξη Τύπου. Το 2017, οι Αμερικανοί φυσικοί Rainer Weiss, Kip Thorn και Berry Barisch για αποφασιστική συμβολή στο έργο LIGO, καθώς και "παρακολούθηση βαρυτικών κυμάτων, έγιναν βραβευτές του βραβείου Νόμπελ στη Φυσική.
