Gravitációs hullámok neutroncsillagok. A csillagászok először hallották gravitációs hullámokat a neutron csillagok egyesüléséről. Ahol az univerzumban az arany és más nehéz elemek kerülnek
Jobb tartó illusztráció Getty Images Kép felirat. A jelenséget a kozmikus megfigyelőkészülékek és a földi teleszkópok segítségével figyelték meg
A tudósok először sikerült regisztrálni a gravitációs hullámokat két neutron csillag egyesüléséből.
A hullámokat Ligo detektorok rögzítették az Egyesült Államokban és az olasz Szűz megfigyelőközpontban.
A kutatók szerint az ilyen egyesülések eredményeként az univerzumban olyan elemek, mint a platina és az arany.
A felfedezés augusztus 17-én készült. Két detektor az Egyesült Államokban regisztrálta a GW170817 gravitációs jelet.
Az olaszországi harmadik detektor adatai tisztázhatják a hely esemény lokalizálását.
"Ez az, amit mindannyian vártunk" - mondta a Lago Labo David ügyvezető igazgatója, kommentálva a felfedezést.
Az egyesülés az NGC4993 Galaxy-ban történt, ami körülbelül 130 millió fényévől távol van a Földtől a Constellation Hydra-ban.
A csillagok tömegei a nap 1,1 és 1,6 tömege között voltak, ami a neutroncsillagok területére esik. A sugaruk 10-20 km.
A csillagokat neutronnak nevezzük, mivel a gravitációs kompressziós protonok és az elektronok belsejében lévő elektronok folyamatában egy olyan objektumot eredményez, amely szinte kizárólag a neutronoktól származik.
Az ilyen tárgyak hihetetlen sűrűséggel rendelkeznek - egy teáskanál anyag súlya körülbelül egy milliárd tonna.
Jobb tartó illusztráció NSF / LIGO / Sonoma Állami Egyetem Kép felirat. A tudósok nézetében a neutroncsillagok fúziója úgy néz ki, mint ez (a fotóban - számítógépes modell)LABO Laboratórium Livingstonban Louisiana egy kis épület, amelyből két csövek indulnak egy derékszögben - az interferométer vállai. Mindegyikükben - lézersugár, rögzítési változások, amelyek hosszában a gravitációs hullámok érzékelhetők.
A kiterjedt erdők közepétől létrehozott Ligo detektorot a gravitációs hullámok rögzítésére hozták létre, amelyek nagyszabású tér kataklizmust hoznak létre, mint például a neutroncsillagok fúziója.
Négy évvel ezelőtt az érzékelőt már korszerűsítették, azóta négyszer ütközött fekete lyukak ütközése.
Gravitációs hullámok, amelyek a nagyszabású események eredményeként keletkeznek az ideiglenes térbeli görbék előfordulásához, valami hasonló a víz hullámaihoz.
A média lejátszása nem támogatott a készüléken
Az év megnyitása: Hogyan működik a neutroncsillagok ütközése?Összekapcsolják és összenyomják az összes kérdést, amelyen keresztül haladnak, szinte jelentéktelen mértékben - kevesebb, mint egy atom szélessége.
- Örülök, hogy mit tettünk. Első alkalommal kezdtem dolgozni Glasgow gravitációs hullámokkal, még mindig diák. Azóta sok év telt el, ott voltak az UPS és Downs, de most mindez történt - mondja Munkás Ligo, Norna Robertson professzor.
"Az elmúlt években először rögzítettük a" fekete lyukak "egyesítését, majd a neutroncsillagokat, az érzéseim szerint, megnyitunk egy új kutatási területet," hozzáteszi.
- A gravitációs hullámok létezését az Einstein relativitásának általános elmélete keretében előre jelezték.
- A hullámok javítására szolgáló technológia fejlesztéséhez évtizedek mentek
- A gravitációs hullámok az idő és a térben torzítások, amelyek nagyszabású események eredményeként keletkeznek.
- A radikálisan gyorsító anyag gravitációs hullámokat generál, amelyek fénysebességre vonatkoznak
- A hullámok látható forrásai között a neutroncsillagok és a "fekete lyukak"
- A hullámok kutatása alapvetően új kutatási területet nyit meg
A tudósok úgy vélték, hogy az energia felszabadulása ritka elemek - például arany és platina előfordulásához vezet.
Szerint Dr. Kate Maguire a Belfasti Királyi Egyetemen, amely az egyesülésből eredő első kitörések elemzésével foglalkozott, most ez az elmélet bizonyítja.
"A teleszkópok világában a legerősebb, úgy találtuk, hogy a neutroncsillagok ezen egyesülésének következtében a nehéz kémiai elemek nagysebességű felszabadulása történt, például az arany és a platina, az űrben" - mondja Maguire.
"Ezek az új eredmények segítettek abban, hogy jelentősen mozogjanak a hosszú távú vita felbontására vonatkozóan, ahol az időszakos táblázat elemei az időszakos táblázatból származnak" - adja hozzá.
Új határok
A neutroncsillagok ütközése szintén megengedte, hogy megerősítse az elméletet, amelyet a gamma-sugárzás rövid kibocsátásai kísérnek.
Összehasonlítva az összegyűjtött információkat az ebből eredő gravitációs hullámokról a fénysugárzással, teleszkóppal összeszerelve, a korábban használt tudósok, amelyeket korábban nem használtak a gyakorlatban. Módszer a világegyetem bővítési sebességének mérésére.
A Planet egyik legbefolyásosabb fizikusai, Stephen professzor, a BBC-vel folytatott beszélgetés során a BBC-vel való beszélgetés során az "első lépés a lépcsőn" nevezték egy új módszert az univerzumban való távolságok mérésére.
"Az univerzumnak egy új megfigyelési módja, mint általában meglepetéshez vezet, amelyek közül sokan nem lehet előre látni. Még mindig töröljük a szemét, vagy inkább megtisztíthatjuk a füleket, miután a grawitational hullámok hangját hallották" - mondta Hawking.
Jobb tartó illusztráció NSF. Kép felirat. A ligo megfigyelő komplexum a Livingstonban. Az épületből, "váll" - csövek, amelyek belsejében lézersugarak kerülnek vákuumbanMost a Ligo komplex felszerelése bővült. Egy évvel később kétszer érzékenyebb lesz, és beolvashatja a tér szegmensét, amely nyolcszorosa az aktuális.
A tudósok úgy vélik, hogy a jövőben a "fekete lyukak" ütközése és a neutroncsillagok ütközése lesz a szokásos jelenség. Azt is remélik, hogy megtanulják nézni tárgyakat, amelyek még ma is elképzelhetnek, és új korszakot kezdnek a csillagászatban.
A ligo-szűz együttmûködése 70 megfigyelői csillagászokkal együtt jelent meg ma a két neutron csillag egyesülésének megfigyeléséről a gravitációs és elektromágneses zenekarokban: gamma splash, valamint röntgen, ultraibolya, látható, infravörös és rádiók sugárzás.
Illusztráció a neutron csillagok ütközése. A keskeny emisszió átlósan a gamma sugarak áramlása. A csillagok körüli fényes felhő a látható fényforrás, amelyet az egyesülés után teleszkópok figyeltek meg. Hitel: NSF / Ligo / Sonoma Állami Egyetem / Aurore Simonnet
A gamma burst, gravitációs hullámok és látható fény közös megfigyelése nemcsak az égen lévő területet határozta meg, ahol az esemény bekövetkezett, hanem az NGC 4993 galaxisja is, amelyhez a csillagok tartozott.
A hely helyének meghatározása az égen különböző érzékelőkkel
Mit mondhatunk a neutroncsillagról?
A csillagászok az évek során rövid gamma-sugárzást vizsgáltak, de nem tudták pontosan, hogyan merülnek fel. A legfontosabb feltételezés az volt, hogy ez a robbanás a neutroncsillagok egyesülésének következtében fordul elő, és most az esemény gravitációs hullámai megfigyelése megerősítette az elméletet.Ha a neutroncsillagok arca, az anyaguk fő része egy szupermasszív tárgyba illeszkedik, a sugárzás gammaából származó "tűzgolyó" sugárzása (a legrövidebb gamma burst, amely két másodpercen belül a gravitációs hullámok után regisztrált). Ezt követően az úgynevezett Kilonov akkor fordul elő, amikor a neutroncsillagok ütközése után maradt anyag az ütközési helytől távol van, sugárzó fényt. A sugárzás spektrumának megfigyelése lehetővé tette annak meghatározását, hogy a nehéz elemek, mint például az arany, Kilon eredményeként születnek. A tudósokat az esemény után az utóbbi hetente után figyelték meg, összegyűjtötték a csillagokban zajló folyamatokra vonatkozó adatokat, és ez volt a Kilon első megbízható megfigyelése.
A neutroncsillagok szuper lapos tárgyak, amelyek a Supernova robbanásból származnak. A csillag nyomásának olyan magas, hogy az atomok külön-külön nem létezhetnek, és a csillag belsejében folyékony "leves" a neutronokból, protonokból és más részecskékből. A neutroncsillag leírásához a tudósok olyan állapot egyenletét használják, amely kötődik az anyag nyomását és sűrűségét. Számos lehetőség van az államok lehetséges egyenleteire, de a tudósok nem tudják, hogy ezek közül melyik helyes, ezért a gravitációs megfigyelések segíthetnek megoldani ezt a problémát. Jelenleg a megfigyelt jel nem ad egyértelmű választ, de segítséget nyújt a csillag alakjának (amely a második csillag gravitációs vonzerejétől függ).
Érdekes felfedezés kiderült, hogy a megfigyelt rövid gamma-túlfeszültség a legközelebb a földhöz, de ugyanakkor túlságosan homályos az ilyen távolságra. A tudósok számos lehetséges magyarázatot javasoltak: talán a gamma-sugárzás sugárzása egyenetlen fényerő volt, vagy csak a szélén láttuk. Mindenesetre a kérdés merül fel: a csillagászok nem feltételezték, hogy az ilyen unalmas törések olyan közel lehetnek, és aztán kihagyhatják ugyanazt a tompa töréseket, vagy tévednének, hogy inkább távolabb értelmezzék őket? A gravitációs és elektromágneses tartományban szereplő közös megfigyelések segíthetnek válaszolni, de az érzékelők ezen szintjén az érzékenység ilyen megfigyelések elég ritkák lesznek - átlagosan 0,1-1,4 évente.
A gravitációs és elektromágneses sugárzás mellett a neutroncsillagok neutrino-áramokat bocsátanak ki a fúziós folyamat során. A neutrino-detektorok az események keresésére is működtek az eseményről, de nem jegyeztek fel semmit. Általánosságban elmondható, hogy ez az eredmény - mint egy gamma burst esetében, egy esemény túlságosan homályos (vagy nagy szögben megfigyelünk), hogy az érzékelők láthassák.
Gravitációs hullámok sebessége
Mivel a gravitációs hullámok és a fényjelzés egy nagyon nagy valószínűséggel (5.3 Sigma) volt, és az első fényjel 1,7 másodperc után jött a gravitációs után, korlátozhatjuk a gravitációs hullámok szaporításának sebességét nagyon nagy pontossággal. Feltételezve, hogy az egyidejűleg kibocsátott fény- és gravitációs hullámok, valamint a jelek közötti késedelem miatt bekövetkezett, mivel a gravitáció gyorsabb, megkaphatja a csúcsminőséget. Az alacsonyabb becslést a neutroncsillagok egyesítési modelljeiből nyerhetjük: feltételezzük, hogy a fényt 10 másodpercen belül kibocsátották a gravitációs hullámok után (abban a pillanatban, amikor az összes folyamatnak pontosan kellett volna befejezni), és a földi gravitációs hullámokba jutottak . Ennek eredményeképpen a gravitációs ráta egyenlő a fénysebességgel nagy pontossággalAz alsó értékeléshez nagyobb késleltetést használhat a sugárzás között, és azt is feltételezheti, hogy először kibocsátották a fényjelet, ami arányosan csökkenti a pontosságot. De még ebben az esetben is az értékelés rendkívül pontos.
A jelek késleltetésének azonos ismeretével jelentősen növelhető a Lorenz invariancia becsléseinek pontosságát (különbség a gravitációs és fény viselkedése között, amikor a Lorentz-transzformáció) és az egyenértékűség elvét.
A tudósok állandó hubble-t és más módon mérik a relic sugárzás paramétereit a Planke távcsőre, és megkapták a konstans hubble egy másik értékét, nem pedig a cipők mérésével. Ez a különbség túl nagy ahhoz, hogy statisztikai, de még nem ismert az értékelések okai. Ezért független mérést kell végezni.
A gravitációs hullámok (kék) folyamatos hubble valószínűségi eloszlása. A pontozott vonal az 1σ és a 2σ intervallumokat (68,3% és 95,4%) jelzi. Összehasonlításképpen, az 1σ és a 2σ intervallumok az előző becsléseknél: Planck (zöld) és cipők (narancssárga), amelyek nem konvergálnak egymással.
A gravitációs hullámok ebben az esetben játszanak a szabványos gyertyák szerepét (és szabványos szirénáknak nevezik). A Földön lévő jel amplitúdójának figyelembevétele és az amplitúdó modellezése a forrásban lehetséges, hogy értékelje, hogy mennyire csökkent, és ezáltal megtudhatja a forrás távolságot - függetlenül az állandó hubble vagy korábbi mérések bármilyen feltételezésétől függetlenül. A fényjel megfigyelése lehetővé tette a galaxis meghatározását, ahol egy pár neutron csillag található, és a galaxis eltávolítási aránya jól ismert volt a korábbi méréseknél. A sebesség és a távolság közötti arány állandó hubble. Fontos, hogy az ilyen értékelés teljesen független legyen a korábbi becslésekből vagy a távolságok térssénéről.
Az egyik dimenzió nem volt elegendő ahhoz, hogy lehetővé tegye a deszka és a cipő becsléseinek különbségét, de általánosságban az értékelés már jól megfelel az ismert értékeknek. Tekintettel arra, hogy a korábbi becslések az évek során összegyűjtött statisztikákon alapulnak, ez nagyon jelentős eredmény.
Egy kicsit a ligo és a hibákról
A felső panel a Ligo-Livingston adatok hibáit mutatja, és egyértelműen bemutatja a Chirpa jelenlétét. Az alsó panel mutatja az oszcillációk dimenziómentes amplitúdóját, "törzs" (az értéket, amelyet a ligo és a virgo jelének értékét írunk le) a glitch időpontjában. Ez egy rövid
(Csak körülbelül 1/4 másodpercig tart), de nagyon erős jel. A szuppresszió csökkenti a hibás narancssárga görbe, amely a háttérzaj szintjét mutatja, mindig jelen van a Ligo detektorokban.
A Ligo detektorok közül csak az egyik jelzett egy jelet automatikus üzemmódban, mivel a "Glitch" az esemény időpontjában a Livingstone-ban történt. Ez a kifejezés egy zajcsökkenés, hasonlóan a pamut statikus a rádióban. Bár a gravitációs hullámjel nyilvánvalóan észrevette az emberi szem, az automatizálás csökkenti az ilyen adatokat. Ezért a jelzés tisztítását a jelzésből az adatok használhatják az adatátvitel előtt. A hibák mindig jelennek meg az érzékelőkben - körülbelül néhány óra múlva. A tudósok formában és időtartamban osztályozzák őket, és ezeket a tudást használják az érzékelők javítása érdekében. Segíthet nekik ezzel a GravitySpy projektben, ahol a felhasználók a Ligo adatokban a hibákat keresik és osztályozzák, hogy segítsenek a tudósoknak.
Kérdések válasz nélkül
Híres fekete lyukak, neutroncsillagok és fúzióik. Van egy közepes tömegű terület, a kompakt tárgyak létezéséről, amellyel semmit nem tudunk. Hitel: Ligo-Virgo / Northwestern / Frank Elavsky
A két kompakt tárgyból gravitációs hullámokat regisztráltunk, és az elektromágneses sugárzás megfigyelése azt sugallja, hogy az egyikük semront csillag volt. De a második lehet egy fekete lyuk egy kis tömeg, és bár senki sem látott ilyen fekete lyukakat, kavicsik is léteznek. A GW170817 megfigyeléséből lehetetlen pontosan meghatározni, hogy két neutroncsillag ütközése volt, bár valószínűbb.
A második kíváncsi pillanat: Mi volt ez az objektum az egyesülés után? Lehet, hogy lehet egy szupermasszív neutroncsillag (a legmodernebb ismert), vagy a legegyszerűbb híres fekete lyukak. Sajnos a megfigyelési adatok nem elegendőek erre a kérdésre.
Következtetés
A neutroncsillagok összefonódásának megfigyelése az összes zenekarról, egy lenyűgözően gazdag esemény. A tudósok által e két hónapban kapott adatok mennyisége lehetővé tette több tucat publikáció előkészítését, és sokkal többet fog előkészíteni, ha az adatok nyilvánosan elérhetővé válnak. A neutroncsillagok fizikája sokkal gazdagabb és érdekesebb, mint a fekete lyukak fizika - közvetlenül ellenőrizhetjük az anyag szuper megfelelő állapotának fizikáját, valamint a kvantummechanikát az erős gravitációs területek körülmények között. Ez az egyedülálló lehetőség segíthet abban, hogy végül megtaláljunk egy kapcsolatot a relativitás és a kvantumfizika általános elmélete között, amely még mindig elutasított minket.Ez a felfedezés megmutatja, hogy mennyire fontos a több ezer ember több ezer ember munkája a modern fizika szempontjából.
AMA Reddit.
Hagyományosan a Ligo Reddit tudósai válaszolnak a felhasználói kérdésekre, nagyon ajánlom!18 órától Moszkvában, október 17-én és 18-án fog megtörténni. Az eseményhez való kapcsolódás az elején lesz.
A felügyeleti eredmények megvilágíthatják a neutroncsillagok szerkezetének rejtélyét és a világegyetemben lévő nehéz elemek kialakulását
Művészi kép a gravitációs hullámok által generált két neutron csillag
Kép: R. HURE / CALTECH-JPL
Moszkva. Október 16. Weboldal - a tudósok az első alkalom a történelemben feljegyzett gravitációs hullámok a összefolyásánál két neutroncsillag - superlit tárgyak tömegű mi nap, és a mérete Moszkva, a helyszínen N + 1 jelentéseket.
Körülbelül 70 földi és kozmikus megfigyelő, amely keletkezett, majd körülbelül 70 földi és kozmikus megfigyelőt figyeltek meg - képesek voltak látni a nehéz elemek szintézisének elméleteit, beleértve az aranyat és a platina szintézisét, és megerősítik a hipotézisek jogát a titokzatos rövidség jellegével kapcsolatban A gamma törése szerint a Ligo / Virgo, az Európai Déli Megfigyelőközpont és a Los Cumbrity Obszervatórium sajtószolgálatának megfelelően tört ki. A megfigyelések eredményei fényt vethetnek a neutroncsillagok szerkezetének rejtélyére és a nehéz elemek kialakulására az univerzumban.
Gravitációs hullámok - A téridő geometriájának oszcillációi hullámai, amelyek meglétét a relativitás általános elmélete előre jelezte. Első alkalommal, amikor megbízható közzétételük, a Ligo Együttműködés 2016 februárjában - 100 évvel az Einstein előrejelzései után jelent meg.
Amint azt jelentették, reggel 17, 2017. augusztus 17-én (az Egyesült Államok keleti partjainál, amikor Moszkvában 15:41) 15:41) A Ligo gravitációs két érzékelőjének automatikus rendszerei és a hullám megfigyelőközpont regisztrálta az űrből származó gravitációs hullám plébániáját. A jel megkapta a GW170817 kijelölést, már az ötödik esetben a gravitációs hullámok 2015 óta rögzítették, attól a pillanattól kezdve, amikor először rögzítették őket. Mindössze három nappal azelőtt, hogy a Ligo Obszervatórium először "hallotta" gravitációs hullámot az Európai Projekt Virgo-val együtt.
Azonban ezúttal két másodperc után a gravitációs esemény után a Fermi Space teleszkóp rögzítette a gamma-sugárzás kitörését a déli égen. Majdnem ugyanakkor a kitörés látta az európai-orosz tér megfigyelőközpontot.
A Ligo Observatory automatikus adatelemző rendszerei arra a következtetésre jutottak, hogy e két esemény véletlen egybeesése rendkívül valószínűtlen. A további információk keresése során megállapították, hogy a gravitációs hullám látta a második Ligo detektort, valamint az európai gravitációs megfigyelőközpontot. Az egész világ csillagászai "riasztást" emeltek - a gravitációs hullámok vadászata és a gamma robbanás számos megfigyelőt kezdett, köztük az európai déli megfigyelőközpontot és a Hubble Space teleszkópot.
A feladat nem volt könnyű - a kombinált adatok LIGO / Szűz, Fermi és INTEGRAL lehetővé tette, hogy felvázolja a területe 35 négyzetméter fok - ez egy példaértékű területen több száz hold lemezek. Csak 11 óra után egy kis Swope távcső méteres tükör található Chile, megtette az első lövés a tervezett forrás - úgy nézett ki, mint egy nagyon fényes csillag mellett az elliptikus NGC 4993 galaxis a konstelláció Hydra. Az elkövetkező öt nap alatt a forrás fényereje 20-szor esett, és a szín fokozatosan kékre váltott. Mindez idő, a tárgy volt megfigyelhető számos teleszkópok a tartományok röntgen az infravörös, míg szeptemberben a galaxis nem volt túl közel van a Naphoz, és ez lett elérhetetlenné észrevételeket.
A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a kitörés forrása az NGC 4993 galaxisban volt a Földtől körülbelül 130 millió fényévig. Hihetetlenül közel van, eddig gravitációs hullámok jöttek hozzánk a távolabbi évek közötti távolságból. Ennek az intimitásnak köszönhetően hallottuk őket. A hullám forrása két tárgy egyesítése volt a tömegekkel a tartományban 1,1 és 1,6 tömeg között - csak neutroncsillagok lehetnek.
A gravitációs hullámok forrásának lokalizálása az NGC 4993 galaxisban
A splash maga "hangzott" egy nagyon hosszú ideig - körülbelül 100 másodpercig, egy másodperc egy töredékében tartott. Egy pár neutroncsillag forgott a közös tömegközéppont körül, fokozatosan elveszti az energiát gravitációs hullámok formájában és közeledik. Amikor a köztük lévő távolság 300 km-re csökkent, a gravitációs hullámok elég erősek voltak ahhoz, hogy beléphessenek a ligo / szűz gravitációs érzékelők érzékenységi zónájába. A neutroncsillagok 1,5 ezer fordulatváltozást tudtak egymás körül. A két neutron csillag egyesülésének időpontjában egy kompakt objektumban (neutroncsillag vagy fekete lyuk) van egy erős gamma sugárzás.
Az ilyen gamma-járványok a csillagászok rövid gamma törésnek nevezik, a gamma teleszkópok hetente egyszer javítják őket. Egy rövid gamma splash a neutroncsillagok egyesüléséből, amelyet jelentettek, 1,7 másodpercig tartottak.
Ha a hosszú gamma-robbanások jellege érthetőbb (források - Supernova), a rövid törésforrásokra vonatkozó vélemények egysége nem volt. Volt egy hipotézis, hogy a neutroncsillagok egyesüléseihez vezetnének.
Most a tudósok először tudták megerősíteni ezt a hipotézist, mert a gravitációs hullámoknak köszönhetően sok spontán komponenst tudunk, ami azt bizonyítja, hogy pontosan neutroncsillagok.
"Évtizedek gyanítottuk, hogy a rövid gamma törések generálják a neutroncsillagok fúziókat. Most az adatoknak köszönhetően Ligo és Virgo, válaszolunk erre az eseményre. A gravitációs hullámok azt mondják nekünk, hogy a spontán tárgyak tömegeiknek megfelelnek a neutroncsillagoknak, és a Gamma Flash azt mondja, hogy ezek az objektumok alig lehetnek fekete lyukak, mivel a fekete lyukak ütközése nem generálhat sugárzást - mondja Julie Mcanery, a NASA Namedrd Fermi projektközpontjának munkatársa.
Arany és platina forrás
Ezenkívül az első alkalommal a csillagászok egyértelmű megerősítést kaptak a kilencen (vagy "macronic") kitörések létezésének egyértelmű megerősítéséről, amelyek körülbelül 1 ezer alkalommal erőteljesebb kitörésekkel rendelkeznek. A teoretikusok azt jósolták, hogy Kilon előfordulhat, ha a neutroncsillagok vagy a neutroncsillagok és a fekete lyuk.
Ebben az esetben a nehéz elemek szintézisének folyamatát indítják el, a neutronmag (R-folyamat) fogantyúja alapján, amelynek eredményeképpen számos nehéz elem, például arany, platina vagy urán jelent meg a világegyetemben.
A tudósok szerint egy robbanás, egy kiléptető keletkezik egy hatalmas mennyiségű arany - akár tíz tömege a hold. Eddig csak akkor, ha egy eseményt figyeltek meg, amely Kiloni robbanás lehet.
Most a csillagászok nem csak Kilon születését tudták nézni, hanem a "munka" termékeit is. A Hubble és a VLT teleszkóppal (nagyon nagy teleszkóp) segítségével kapott spektrumok a neutroncsillagok egyesülésével keletkeztek cézium, tellurium, arany, platina és más nehéz elemek jelenlétét.
Az ütközés után 11 órával a kilépési hőmérséklet 8 ezer fok volt, és bővítési sebessége másodpercenként körülbelül 100 ezer kilométert ért el, n + 1 jegyzetek a Sternberg nevű Állami Csillagászati \u200b\u200bIntézet adatainak (GAISH).
ESO számolt be, hogy a megfigyelés gyakorlatilag ideális egybeesett az előrejelzés a viselkedését két neutroncsillag összeolvadásával.
„Míg a kapott adatot nagymértékben összhangban van az elmélet. Ez diadala teoretikusok megerősítését az abszolút valóság események által regisztrált LIGO és a Szűz Observatory, és a csodálatos elérését ESO, amely képes volt megszerezni az ilyen Khonon megfigyelések, "mondta Stefano Covino, az egyik cikk első szerzője a természet csillagászat.
Így a neutron csillagok ütközése a csillagászokat látta
A tudósok nem válaszolnak arra a kérdésre, hogy a neutroncsillagok egyesülése után marad - mindketten fekete lyuk és egy új neutroncsillag is lehet, ez nem teljesen világos, hogy a gamma splash, hogy viszonylag gyenge legyen.
2017. augusztus 17-én a lézer-interferometrikus gravitációs hullám-megfigyelőközpont és a franko-olasz szűz gravitációs hullám érzékelője először rögzített gravitációs hullámokat két neutron csillag ütközéséből. Körülbelül két másodperccel ezután a "Fermi" és az asztrofizikai gamma laboratóriumi ESA "Integral" térben a gamma teleszkópja, a "Integral" asztrofizikai gamma laboratóriumi ESA "Integral" -t figyelték meg.
"A tudós ritkán esik, hogy tanúja legyen a tudomány új korszakának kezdete. Ez az egyik ilyen eset! - Elena Pian mondta az Astrofizikai Intézet Olaszország, az egyik megjelent Természet. Cikkek.
Melyek a gravitációs hullámok?
A mozgó tömegek által létrehozott gravitációs hullámok a világegyetem legsúlyosabb eseményeinek jelölései, és akkor fordulnak elő, ha sűrű objektumok, például fekete lyukak vagy neutroncsillagok ütközése.
A létezésüket 1916-ban az Albert Einstein a relativitás általános elméletében várják. Azonban a gravitációs hullámok csak száz év után kezelték, hiszen csak a legerősebb ezeknek a hullámoknak köszönhetően a nagyon hatalmas tárgyak sebességének gyors változásai miatt a modern vevőkészülékek regisztrálhatók.
Napjainkig 4 \u200b\u200bgravitációs hullámot kaptak: Háromszor Ligo rögzítette a téridő "hullámai", és 2017. szeptember 14-én, az első alkalommal, a gravitációs hullámokat egyszerre három detektorban (két ligo detektor az Egyesült Államok és egy virgo detektor Európában).
Négy korábbi eseménynek van egy gyakori - mindegyiküket a fekete lyukak párja okozza, amennyiben a forrásuk lehetetlen. Most minden megváltozott.
Hogyan kell megfigyelni a világon "fogott" a gravitációs hullámok forrását
A Ligo és a Virgo közös munkája lehetővé tette, hogy a gravitációs hullámok forrását a teljes hold többszázi égbolt szélén lévő déli égbolt kiterjedt részében helyezze el. Több mint 70 megfigyelő a világon, valamint a NASA űr teleszkóp "Hubble" kezdte megfigyelni ezt a területét az égen új sugárforrások keresése.
Az új fényforrás felfedezéséről szóló első üzenet 11 óra elteltével érkezett a cswogómérő teleszkóptól. Kiderült, hogy az objektum nagyon közel volt a Lenzoid Galaxy NGC 4993-hoz a Constellation Hydra-ban. Majdnem ugyanabban az időben ugyanazt a forrást regisztrálták az európai déli megfigyelőközpont távcsője az infravörös sugarakban. Ahogy az éjszaka nyugatra költözött nyugatra, az objektumot a Hawaii-szigetek "Pan-Starrs" és a "Subaru" teleszkópok, és a gyors evolúcióját észlelték.
A villanás az NGC 4993 galaxisban két neutroncsillag ütközéséből származó vaku jól látható a Hubble Space Telescope képén. A 2017. augusztus 22-28-án végzett megfigyelések azt mutatják, hogy fokozatosan eltűnt. Hitel: NASA / ESA
A gravitációs és hullámadatokból és más megfigyelésekből származó objektumtól való távolság becslései következetes eredményeket adtak: a GW170817 ugyanazon a távolságon belül található a Földtől, mint az NGC 4993 Galaxy, azaz 130 millió fényévben. Így a legközelebb áll számunkra a gravitációs hullámok kimutatott forrásaiból, és az egyik leginkább megfigyelt gamma törésekor.
Titokzatos kilincs
Miután egy masszív csillag felrobban egy szupernóva formájában, van egy szuperprooflelopált kernel: egy neutroncsillag. A neutroncsillagok egyesülését elsősorban a rövid gamma törések magyarázzák. Úgy vélik, hogy ezt az eseményt ezer alkalommal világosabb, mint a tipikus új - úgynevezett kilónnú robbanás kíséri.
Művészi ábrázolása két neutroncsillag ütközése az NGC 4993 galaxisban, amely a kilépési és gravitációs hullámok kitörését tenyésztette. Hitel: ESO / L. Calgadda / m. Kornmesser
- Ez nem hasonlít! Az objektum hamarosan hihetetlenül fényes lett, majd gyorsan eltűnt, kékre költözött. Ez hihetetlen! " - Mondja Ryan Fowie-t a Kaliforniai Egyetemen Santa Cruz (USA).
A gravitációs hullámok és a GW170817-es gamma-sugarak szinte egyidejű regisztrálása reménykedett, hogy ez egy hosszú, akarta. Az ESO eszközökre vonatkozó részletes megfigyelések és a Hubble Space Telescope az objektum tulajdonságait nagyon közel állt az elméleti előrejelzésekhez, amelyeket több mint 30 évvel ezelőtt tettek. Így a kilenc kilenc létezésének első megfigyelési visszaigazolását kaptuk.
Még mindig nem világos, hogy melyik objektum két neutroncsillag egyesítését eredményezte: egy fekete lyuk vagy egy új neutroncsillag. További adatelemzésnek kell válaszolnia erre a kérdésre.
A két neutroncsillag és a kilónőségű robbanás, a radioaktív nehéz kémiai elemek összefonódása következtében egy ötödik fénysebességű sebességgel repül. Több napig - gyorsabb, mint bármely más csillagrobbanás - a kilenc színe fényes kékre változik, és nagyon piros.
"Az általunk kapott adatok nagymértékben összhangban vannak az elméletnek. Ez a teoretikusok diadalyja, a Ligo és a Virgo telepítések által nyilvántartásba vett események abszolút valóságának visszaigazolása, valamint a kilences megfigyelések megszerzésének figyelemre méltó ESO eredményei "- mondja Stefano Covino az Asztrofizikai Intézet Olaszországból, a szerző az egyik megjelent Természet Csillagászatcikkek.
Néhány elemet az űrbe emelt, amikor két neutroncsillagot egyesített. Hitel: ESO / L. Calçada / m. Kornmesser
A nagyon nagy ESO teleszkópos szerszámok által kapott spektrumok a cézium és a tellurium jelenlétét mutatják, amelyet a neutroncsillagok összeolvasztása közben dobnak. Ezeket és más nehéz elemeket Kilon-robbanások után eloszlik az űrben. Így a megfigyelések azt mutatják, hogy a nukleáris reakciók alatt nukleáris reakciók alatt a vasalványok képződése a szuperproxi objektumok mélyén. Ez a folyamat, amelyet R-nukleoz-szintézisnek neveztek, korábban csak elméletben ismertek.
A megnyitás fontossága
A felfedezés az új korszak hajnalát jelezte a kozmológiában: most nem csak hallgathatunk, hanem a gravitációs hullámokat generáló események is. Rövid távon az új adatok elemzése lehetővé teszi a tudósok számára, hogy pontosabb képet kapjanak a neutroncsillagokról, és a jövőben az ilyen események megfigyelése segít megmagyarázni a világegyetem folyamatos bővülését, a sötétenergia összetételét, valamint az űrben lévő legnehezebb elemek eredete.
A felfedezést leíró tanulmányokat a magazinok cikkei sorozata képviseli Természet., Természet Csillagászat és Asztrofizikai napló betűk..
Moszkva, október 16. / Tass /. Lézeres interferometrikus gravitációs hullám-megfigyelőközpont, USA) és Virgo (hasonló megfigyelőközpont Olaszországban) A két neutron csillag egyesüléséből rögzített gravitációs hullámokat rögzített. Ezt a felfedezést hétfőn jelentik be a Moszkvában, Washingtonban és számos más országban egyidejűleg tartott nemzetközi sajtótájékoztatón.
"A tudósok először a két neutroncsillag fúziójából rögzített gravitációs hullámokat rögzítettek, és ezt a jelenséget nemcsak a lézeres interferométereken, a gravitációs hullámok regisztrálására, hanem a kozmikus megfigyelők (integrált, Fermi) és a földi teleszkópok segítségével is megfigyelték, hanem az elektromágneses sugárzást regisztrálták. Összességében ezt a jelenséget figyelték meg. Körülbelül 70 földi és kozmikus megfigyelői világszerte, köztük a robot teleszkópok hálózata (Msu. M.V. Lomonosov), "A moszkvai állami egyetem sajtószolgálata mondja.
Mikor és hogyan kell regisztrálni
A hétfőn jelentett tudósok felfedezése augusztus 17-én történt. Ezután mindkét Ligo detektor regisztrálta a GW170817 nevű gravitációs jelet. A VIRGO harmadik detektora által szolgáltatott információk lehetővé tette a tér esemény lokalizálásának jelentős javítását.
Szinte ugyanabban az időben, körülbelül két másodperc után gravitációs hullámok, a NASA FERMI Tér Gamma Telescope és a Nemzetközi Gamma-Ray Astrophysics Laboratory / Integrál Observatory (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory / Integrál) felfedezte gamma-kitörés. A következő napokban a tudósok elektromágneses sugárzást regisztráltak más tartományokban, beleértve a röntgen-, ultraibolya, optikai, infravörös és rádiós hullámokat.
A Ligo detektorok azt mutatták, hogy a regisztrált gravitációs hullámokat két asztrofizikai tárgyat emelték ki egymáshoz képest, és viszonylag szoros távolságban - mintegy 130 millió fényéval - a földtől. Kiderült, hogy az objektumok kevésbé masszívak voltak, mint a korábban észlelt Ligo és Virgo kettős fekete lyukak. A számítások szerint tömegük a nap 1,1-1,6 tömege volt, amely a neutroncsillagok, a legkisebb és a legtöbb sűrű között esik a csillagok között. Tipikus sugáruk csak 10-20 km.
Ha a kettős fekete lyukak egyesítésének jele általában a Ligo detektor érzékenységi tartományban volt, akkor a jelzett jel, amelyet augusztus 17-én regisztrált, 100 másodpercig tartott. Körülbelül két másodperc után a csillagok fúziója után a gamma-sugárzás villanása történt, amelyet a Space Gamma teleszkópok regisztráltak.
A gravitációs hullámok gyors kimutatása a ligo-virgo parancs által kombinálva a gamma-sugárzás kimutatásával, amely lehetővé tette az optikai és rádiós teleszkóp megfigyelését világszerte.
Miután megkapta a koordinátákat, néhány megfigyelőt néhány óra múlva képes volt keresni az égbolt területén, ahol az esemény állítólag történt. Az új csillaghoz hasonlító új fénypontot optikai teleszkópok fedezték fel, és ennek eredményeképpen mintegy 70 megfigyelő a földön és a térben megfigyelték ezt az eseményt különböző hullámhossztartományokban.
A következő napokban az ütközés után az elektromágneses sugárzás röntgensugaras, ultraibolya, optikai, infravörös és rádiós hullámsávok voltak.
"Először is, ellentétben a fekete lyukak" egyetlen "fúzióival, egy" kaleship "eseményt nemcsak gravitációs érzékelők, hanem optikai és neutregrív teleszkópokkal is regisztrálnak. Ez az első ilyen tánc a megfigyelések ugyanolyan esemény „, mondta professzor a fizika kar moszkvai állami Egyetem Szergej Vyatchanin, ami benne van a csoportban az orosz tudósok, akik részt vettek a megfigyelés a jelenséget, vezetése alatt a professzor a Fizikai Kar moszkvai állami Egyetem Valerij Mitrofanov.
Teoretikusok azt jósolják, hogy az ütközés a neutroncsillagok, a gravitációs hullámok és a gamma-sugarak törölni kell, valamint kitör a nagy fúvókák anyagok kíséretében sugárzás az elektromágneses hullámok széles frekvenciatartományban.
A felfedezett gamma burst az úgynevezett rövid gamma burst. Korábban a tudósok csak azt jósolták, hogy a rövid gamma törések keletkeztek a neutroncsillagok összevonásakor, és most a megfigyelések megerősítik. De annak ellenére, hogy a felfedezett rövid gamma robbanás forrása az egyik legközelebb a földhöz, eddig látható, a túlfeszültség váratlanul gyenge volt egy ilyen távolságra. Most a tudósoknak meg kell találnunk egy magyarázatot erre a tényre.
A fénysebességgel
Az ütközés idején a két neutron csillag fő része összeolvadt egy ultra-üres objektumban, amely gamma sugarakat emel. A gamma-sugárzás első mérései a gravitációs hullámok kimutatásával kombinálva megerősítik az Einstein relativitásának általános elméletének előrejelzését, nevezetesen a gravitációs hullámok a fénysebességen.
"Youtube / Georgia Tech"
"Minden korábbi esetekben a gravitációs hullámok forrása fekete lyukakkal összevonva volt. Mint paradox módon, a fekete lyukak nagyon egyszerű tárgyak, amelyek kizárólag az ívelt térből állnak, és ezért teljes mértékben leírják a relativitás általános elméletének jól ismert törvényeit. Ugyanakkor Az idő, a neutroncsillagok szerkezete, és különösen a neutron anyag állapotának egyenlete még mindig ismeretlen. Ezért az egyesülő neutroncsillagok egyesítésének jelzéseinek vizsgálata lehetővé teszi, hogy hatalmas számú új információt szerezzen a szuper tulajdonságairól is - Proper extrém körülmények között - mondta a Moszkvai Állami Egyetem fizikai karának professzora, amely Farit Khalili, ugyanabba a Mitrofanov csoportba lép.
A nehéz elemek gyára
A teoretikusok azt jósolták, hogy az egyesülés következtében "Kilonovaya" alakul ki. Ez a jelenség, amelyen a neutroncsillag ütközéséből maradt anyag élénken ragyog, és az ütközőterületből származik az űrbe. Ebben az esetben a folyamatok előfordulnak, aminek következtében nehéz elemeket hoznak létre, mint például az ólom és az arany. A neutroncsillagok egyesülésének égése utáni megfigyelés lehetővé teszi, hogy további információkat kapjunk az egyesítés különböző szakaszairól, az objektum kölcsönhatásáról a környezet és a folyamatok, amelyek a világegyetem legnehezebb elemeit termelik.
"Az egyesülés folyamatában a nehéz elemek kialakulását rögzítették. Ezért a nehéz elemek termelésére szolgáló galaktikus gyárról is elmondható, hogy az arany - végül is, ez a fém a földlékek iránt érdeklődik. A tudósok elkezdik Olyan modellek kínálása, amelyek megmagyarázzák az egyesülés megfigyelt paramétereit ", - ismert vyatchanin.
A Ligo-LSC együttműködéséről
A Ligo-LSC (Ligo Scientfic Collaboration) tudományos együttműködése több mint 1200 tudósot egyesíti a különböző különböző országokból. A Ligo Obszervatóriumot Kalifornia és Massachusetts Technológiai Intézmények építették és üzemeltetik. A Ligo Partner a Virgo Együttműködés, amely 280 európai tudós és mérnök 20 kutatócsoportot alkalmaz. A Virgo detektor közel van a Pisa (Olaszország) közelében.
Az Oroszországból két tudományos csapat vesz részt a Ligo Tudományos Együttműködési Tanulmányokban: a Moszkvai Állami Egyetem fizikai karának csoportja M.V. Lomonosov és az Alkalmazott Fizikai Intézet csoportja Ras (Nizhny Novgorod). A tanulmányokat az Orosz Alapkutatási Alapítvány és az Orosz Tudományos Alapítvány támogatja.
A Ligo detektorok 2015-ben először rögzítettek gravitációs hullámokat a fekete lyukak ütközéséből, és 2016 februárjában a megnyitást sajtótájékoztatón jelentették be. 2017-ben az amerikai fizikusok Rainer Weiss, KIP Thorn és Berry Barisch meghatározó hozzájárulás a Ligo projekthez, valamint "monitoring a gravitációs hullámok, lett a Nobel-díj a fizika.
