คลื่นความโน้มถ่วงดาวนิวตรอน นักดาราศาสตร์เป็นครั้งแรกที่ได้ยินคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอน ที่อยู่ในจักรวาลทองคำและองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากอื่น ๆ

ผู้ใช้ที่ถูกต้องภาพประกอบ ภาพเก็ตตี้ คำบรรยายภาพ ปรากฏการณ์ที่พบได้ด้วยความช่วยเหลือของหอดูดาวจักรวาลและกล้องโทรทรรศน์พื้นดิน

นักวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกที่สามารถจัดการคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนสองดวง

คลื่นถูกบันทึกโดยเครื่องตรวจจับ LIGO ในสหรัฐอเมริกาและหอดูดาวอิตาลีราศีกันย์

ตามที่นักวิจัยเป็นผลมาจากการควบรวมกิจการในจักรวาลองค์ประกอบเช่นทองคำขาวและทองคำปรากฏขึ้น

การค้นพบทำในวันที่ 17 สิงหาคม เครื่องตรวจจับสองเครื่องในสหรัฐอเมริกาลงทะเบียนสัญญาณความโน้มถ่วง GW170817

ข้อมูลจากเครื่องตรวจจับที่สามในอิตาลีอนุญาตให้ชี้แจงการแปลของเหตุการณ์อวกาศ

"นี่คือสิ่งที่เราทุกคนรอคอย" ผู้อำนวยการบริหารของ Lago Labo David Rich แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการค้นพบ

การควบรวมกิจการที่เกิดขึ้นในกาแลคซี NGC4993 ซึ่งอยู่ในระยะทางประมาณ 130 ล้านปีแสงจากโลกในกลุ่มดาวไฮดรา

มวลของดวงดาวอยู่ในช่วงจาก 1.1 ถึง 1.6 มวลของดวงอาทิตย์ซึ่งตกอยู่ในพื้นที่ของดาวนิวตรอน รัศมีของพวกเขาคือ 10-20 กม.

ดาวเรียกว่านิวตรอนเนื่องจากในกระบวนการของโปรตอนการบีบอัดแรงโน้มถ่วงและอิเล็กตรอนภายในผสานดาวส่งผลให้วัตถุประกอบด้วยนิวตรอนเกือบเฉพาะ

วัตถุดังกล่าวมีความหนาแน่นเหลือเชื่อ - สสารช้อนชาจะมีน้ำหนักประมาณพันล้านตัน

ผู้ใช้ที่ถูกต้องภาพประกอบ NSF / LIGO / Sonoma State University คำบรรยายภาพ ฟิวชั่นของดาวนิวตรอนในมุมมองของนักวิทยาศาสตร์มีลักษณะเช่นนี้ (ในภาพถ่าย - รุ่นคอมพิวเตอร์)

ห้องปฏิบัติการ Labo ใน Livingston ในรัฐลุยเซียนาเป็นอาคารขนาดเล็กที่ท่อสองท่อออกจากมุมขวา - ไหล่ของ Interferometer ภายในแต่ละอัน - ลำแสงเลเซอร์การแก้ไขการเปลี่ยนแปลงในความยาวซึ่งสามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง

เครื่องตรวจจับ ligo ที่จัดตั้งขึ้นในท่ามกลางป่าที่กว้างขวางถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ไขคลื่นความโน้มถ่วงที่สร้าง cataclysms พื้นที่ขนาดใหญ่เช่นฟิวชั่นของดาวนิวตรอน

สี่ปีที่ผ่านมาเครื่องตรวจจับได้รับการอัพเกรดโดยตั้งแต่นั้นมาเขาชนสี่เท่าของการปะทะกันของหลุมดำ

คลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นจากเหตุการณ์ขนาดใหญ่ในอวกาศนำไปสู่การเกิดขึ้นของเส้นโค้งเชิงพื้นที่ชั่วคราวสิ่งที่คล้ายกับระลอกคลื่นบนน้ำ

การเล่นสื่อไม่ได้รับการสนับสนุนบนอุปกรณ์ของคุณ

การเปิดตัวของปี: การชนกันของดาวนิวตรอนอย่างไร

พวกเขายืดและบีบเรื่องทั้งหมดที่พวกเขาผ่านไปในระดับที่เกือบจะไม่มีนัยสำคัญ - น้อยกว่าความกว้างของหนึ่งอะตอม

"ฉันดีใจกับสิ่งที่เราทำเป็นครั้งแรกฉันเริ่มทำงานกับคลื่นความโน้มถ่วงในกลาสโกว์ยังคงเป็นนักเรียนตั้งแต่นั้นมาหลายปีผ่านไปแล้วจะมีการขึ้นและลง แต่ตอนนี้มันเกิดขึ้นแล้ว" คนงาน LIGO ศาสตราจารย์ Norna Robertson

"ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเราบันทึกการผสาน" หลุมดำ "และจากนั้น - ดาวนิวตรอนตามความรู้สึกของฉันเราเปิดสาขาใหม่เพื่อการวิจัย" มันเพิ่ม

• การดำรงอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วงถูกคาดการณ์ไว้ในกรอบของทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธ์ของ Einstein
• เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่ได้รับอนุญาตให้แก้ไขคลื่นทศวรรษที่ผ่านไป
• คลื่นความโน้มถ่วงนั้นมีความผิดเพี้ยนในเวลาและพื้นที่ที่เกิดขึ้นจากเหตุการณ์ขนาดใหญ่ในอวกาศ
• เรื่องเร่งอย่างรุนแรงสร้างคลื่นความโน้มถ่วงที่ใช้กับความเร็วแสง
• ในบรรดาแหล่งที่มาของคลื่นที่มองเห็นเรียกว่าการควบรวมของดาวนิวตรอนและ "หลุมดำ"
• การวิจัยของคลื่นเปิดสาขาใหม่เพื่อการวิจัย

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเปิดตัวพลังงานในสเกลนำไปสู่การเกิดขึ้นขององค์ประกอบที่หายากเช่นทองคำและทองคำขาว

จากข้อมูลของ Dr. Kate Maguire จากมหาวิทยาลัยเบลฟาสต์ซึ่งมีส่วนร่วมในการวิเคราะห์การระบาดครั้งแรกที่เกิดขึ้นจากการควบรวมกิจการตอนนี้ทฤษฎีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้ว

"ด้วยความทรงพลังที่สุดในโลกของกล้องโทรทรรศน์เราพบว่าเป็นผลมาจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนนี้การเปิดตัวองค์ประกอบทางเคมีความเร็วสูงที่เกิดขึ้นเช่นทองคำและแพลตตินัมในอวกาศ" Maguire กล่าว

"ผลลัพธ์ใหม่เหล่านี้ช่วยย้ายไปยังความละเอียดของข้อพิพาทเป็นเวลานานเกี่ยวกับตำแหน่งที่องค์ประกอบของตารางธาตุมาจากตารางธาตุ" เธอเพิ่ม

ชายแดนใหม่

การตรวจสอบการชนของดาวนิวตรอนยังอนุญาตให้ยืนยันทฤษฎีว่ามันมาพร้อมกับการปล่อยรังสีแกมม่าสั้น ๆ

การเปรียบเทียบข้อมูลที่รวบรวมเกี่ยวกับคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นกับข้อมูลเกี่ยวกับการแผ่รังสีแสงประกอบโดยใช้กล้องโทรทรรศน์นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้ก่อนหน้านี้ไม่ได้ใช้ในการปฏิบัติวิธีการวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาล

หนึ่งในนักฟิสิกส์ที่มีอิทธิพลมากที่สุดของ Theoretics ในโลกศาสตราจารย์สตีเฟ่นฮอว์คิงในการสนทนากับบีบีซีเรียกว่า "ขั้นตอนแรกบนบันได" ไปยังวิธีการใหม่สำหรับการวัดระยะทางในจักรวาล

"วิธีใหม่ในการสังเกตจักรวาลตามกฎนำไปสู่ความประหลาดใจซึ่งส่วนใหญ่ไม่สามารถมองเห็นได้เรายังคงเช็ดดวงตาของคุณหรือเราสามารถทำความสะอาดหูหลังจากเสียงคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรกได้ยิน" Hawking กล่าว

ผู้ใช้ที่ถูกต้องภาพประกอบ nsf คำบรรยายภาพ คอมเพล็กซ์หอดูดาว LIGO ใน Livingston จากอาคาร "ไหล่" - ท่อภายในที่แผ่รังสีใน Vacuo

ตอนนี้อุปกรณ์ของ LIGO Complex ได้รับการอัพเกรดแล้ว หนึ่งปีต่อมาเขาจะมีความไวสูงขึ้นเป็นสองเท่าและสามารถสแกนเซ็กเมนต์ของพื้นที่ซึ่งแปดเท่าของปัจจุบัน

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในอนาคตการสังเกตของการปะทะกันของ "หลุมดำ" และดาวนิวตรอนจะกลายเป็นปรากฏการณ์ปกติ พวกเขายังหวังว่าจะได้เรียนรู้ที่จะดูวัตถุที่ไม่สามารถจินตนาการได้ในวันนี้และเริ่มต้นยุคใหม่ในดาราศาสตร์

การทำงานร่วมกันของ Ligo-Vargo พร้อมกับนักดาราศาสตร์ 70 แห่งประกาศในวันนี้เกี่ยวกับการสังเกตของการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนสองดาวในแถบความโน้มถ่วงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า: พวกเขาเห็นแกมมาสาดเช่นเดียวกับเอ็กซเรย์อัลตราไวโอเลตมองเห็นอินฟราเรดและวิทยุ รังสี

ภาพประกอบของการชนกันของดาวนิวตรอน การปล่อยที่แคบในแนวทแยงมุมคือการไหลของรังสีแกมม่า เมฆที่ส่องสว่างรอบดวงดาวเป็นแหล่งที่มาของแสงที่มองเห็นได้ซึ่งถูกสังเกตโดยกล้องโทรทรรศน์หลังจากการควบรวมกิจการ เครดิต: NSF / LIGO / Sonoma State University / Aurore Simonnet

การสังเกตร่วมของแกมม่าระเบิดคลื่นความโน้มถ่วงและแสงที่มองเห็นได้อนุญาตให้พิจารณาไม่เพียง แต่พื้นที่ในท้องฟ้าที่เกิดเหตุการณ์ แต่ยังเป็นกาแล็กซี่ของ NGC 4993 ซึ่งดาวเป็นของ

ความมุ่งมั่นของสถานที่ตั้งบนท้องฟ้าด้วยเครื่องตรวจจับที่แตกต่างกัน

เราพูดอะไรเกี่ยวกับดาวนิวตรอน?

นักดาราศาสตร์ดูรังสีแกมมาสั้นระเบิดในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่ไม่ทราบแน่ชัดว่าพวกเขาเกิดขึ้นได้อย่างไร สมมติฐานหลักคือการระเบิดครั้งนี้เกิดขึ้นจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนและตอนนี้การสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงจากเหตุการณ์นี้ยืนยันทฤษฎี

เมื่อดาวนิวตรอนเผชิญส่วนหลักของสารของพวกเขารวมเข้ากับวัตถุมหาศาลเดียวที่แผ่ออกมาจาก "ลูกไฟ" จากแกมมาของรังสี (การระเบิดแกมม่าที่สั้นที่สุดที่ลงทะเบียนในสองวินาทีหลังจากคลื่นความโน้มถ่วง) หลังจากนั้น Kilonov ที่เรียกว่าเกิดขึ้นเมื่อสารที่เหลืออยู่หลังจากการชนกันของดาวนิวตรอนจะถูกพาไปจากไซต์การชนกันแสงที่เปล่งประกาย การสังเกตคลื่นความถี่ของรังสีนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะระบุว่าองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากเช่นทองคำเกิดเป็นผลมาจากกิโลกรัม นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีการเรืองแสงในช่วงหลายสัปดาห์หลังจากเหตุการณ์รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในดวงดาวและนี่คือการสังเกตครั้งแรกของ Kilon

ดาวนิวตรอนเป็นวัตถุที่ยอดเยี่ยมที่เกิดจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา ความดันในดาวนั้นสูงมากจนอะตอมไม่สามารถแยกแยะได้และภายในดาวเป็น "ซุป" ของเหลวจากนิวตรอนโปรตอนและอนุภาคอื่น ๆ เพื่ออธิบายดาวนิวตรอนนักวิทยาศาสตร์ใช้สมการของรัฐที่ผูกแรงกดดันและความหนาแน่นของสาร มีตัวเลือกมากมายสำหรับสมการที่เป็นไปได้ของรัฐ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าใดที่ถูกต้องดังนั้นการสังเกตความโน้มถ่วงสามารถช่วยแก้ไขปัญหานี้ได้ ในขณะนี้สัญญาณที่สังเกตไม่ได้ให้การตอบสนองที่ไม่สม่ำเสมอ แต่ช่วยให้การประมาณการที่น่าสนใจเกี่ยวกับรูปร่างของดาว (ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดของความโน้มถ่วงกับดาวดวงที่สอง)

การค้นพบที่น่าสนใจปรากฎว่ารังสีแกมม่าสั้นที่สังเกตได้นั้นใกล้เคียงกับโลกมากที่สุด แต่ในเวลาเดียวกันก็สลัวเกินไปสำหรับระยะทางดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์แนะนำคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการ: บางทีการแผ่รังสีแกมมา - อาจมีความสว่างที่ไม่สม่ำเสมอหรือเราเห็นเพียงขอบมาก ไม่ว่าในกรณีใดคำถามเกิดขึ้น: ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ไม่คิดว่าการระเบิดที่น่าเบื่อเช่นนี้สามารถอยู่ใกล้ ๆ และพวกเขาสามารถข้ามการระเบิดที่น่าเบื่อเหมือนกันหรือมันผิดที่จะตีความพวกเขาไกลกว่านี้? ข้อสังเกตข้อต่อในช่วงความโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถช่วยให้คำตอบได้ แต่ในระดับนี้ความไวของเครื่องตรวจจับการสังเกตดังกล่าวจะค่อนข้างหายาก - โดยเฉลี่ย 0.1-1.4 ต่อปี

นอกจากความโน้มถ่วงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าดาวนิวตรอนปล่อยลำธารนิวริโอในระหว่างกระบวนการฟิวชั่น เครื่องตรวจจับนิวตริโนยังทำงานในการค้นหาสตรีมเหล่านี้จากเหตุการณ์ แต่ไม่ได้บันทึกอะไรเลย โดยทั่วไปแล้วผลลัพธ์นี้คาดหวัง - ในกรณีของการระเบิดแกมม่าเหตุการณ์สลัวเกินไป (หรือเราสังเกตเห็นในมุมใหญ่) เพื่อให้เครื่องตรวจจับสามารถมองเห็นได้

ความเร็วของคลื่นความโน้มถ่วง

เนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วงและสัญญาณไฟเกิดขึ้นจากแหล่งข้อมูลที่มีความน่าจะเป็นสูงมาก (5.3 Sigma) และสัญญาณไฟแรกที่เกิดขึ้นหลังจาก 1.7 วินาทีหลังจากความโน้มถ่วงเราสามารถ จำกัด ความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นความโน้มถ่วงที่มีความแม่นยำสูงมาก สมมติว่าคลื่นแสงและแรงโน้มถ่วงที่ปล่อยออกไปพร้อม ๆ กันและความล่าช้าระหว่างสัญญาณเกิดขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าแรงโน้มถ่วงนั้นเร็วขึ้นคุณสามารถให้คะแนนสูงสุดได้ การประมาณการที่ต่ำกว่าสามารถรับได้จากรุ่นผสานของดาวนิวตรอน: สันนิษฐานว่าแสงถูกปล่อยออกมาใน 10 วินาทีหลังจากคลื่นความโน้มถ่วง (ในขณะนั้นกระบวนการทั้งหมดควรเสร็จสิ้นอย่างถูกต้อง) และจมอยู่กับคลื่นความโน้มถ่วงในช่วงเวลาของโลก . เป็นผลให้อัตราแรงโน้มถ่วงเท่ากับความเร็วของแสงที่มีความแม่นยำสูง

สำหรับการประเมินด้านล่างเป็นไปได้ที่จะใช้ความล่าช้าที่มากขึ้นระหว่างการแผ่รังสีและแม้กระทั่งการสันนิษฐานว่าสัญญาณไฟถูกปล่อยออกมาเป็นครั้งแรกซึ่งจะช่วยลดความแม่นยำตามสัดส่วน แต่แม้ในกรณีนี้การประเมินนั้นแม่นยำมาก

การใช้ความรู้เดียวกันกับความล่าช้าระหว่างสัญญาณมันเป็นไปได้ที่จะเพิ่มความถูกต้องของการประมาณการในการเปลี่ยนแปลงของ Lorenz (ความแตกต่างระหว่างพฤติกรรมของแรงโน้มถ่วงและแสงเมื่อการแปลง lorentz) และหลักการเทียบเท่า

นักวิทยาศาสตร์วัดฮับเบิลถาวรและอีกวิธีในการตรวจสอบพารามิเตอร์ของรังสีที่ระลึกบนกล้องโทรทรรศน์ planke และได้รับค่าฮับเบิลคงที่ไม่สอดคล้องกับการวัดรองเท้า ความแตกต่างนี้มีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะเป็นสถิติ แต่ยังไม่ทราบสาเหตุของการประเมิน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวัดที่เป็นอิสระ

การกระจายความน่าจะเป็นสำหรับฮับเบิลคงที่โดยใช้คลื่นแรงโน้มถ่วง (สีน้ำเงิน) เส้นประหมายถึงช่วงเวลา1σและ2σ (68.3% และ 95.4%) สำหรับการเปรียบเทียบช่วงเวลา1σและ2σจะแสดงให้เห็นถึงการประมาณการก่อนหน้านี้: Planck (สีเขียว) และรองเท้า (สีส้ม) ที่ไม่ได้มาบรรจบกัน

คลื่นความโน้มถ่วงในกรณีนี้มีบทบาทของเทียนมาตรฐาน (และเรียกว่าไซเรนมาตรฐาน) การสังเกตแอมพลิจูดของสัญญาณบนโลกและการสร้างแบบจำลองแอมพลิจูดในแหล่งที่มาเป็นไปได้ที่จะประเมินว่ามันลดลงเท่าไหร่และหาระยะทางไปยังแหล่งที่มา - โดยไม่คำนึงถึงสมมติฐานใด ๆ ในฮับเบิลถาวรหรือการวัดก่อนหน้านี้ การสังเกตของสัญญาณไฟทำให้เป็นไปได้ที่จะกำหนดกาแลคซีที่ตั้งของดาวนิวตรอนคู่หนึ่งและอัตราการกำจัดของกาแลคซีนี้เป็นที่รู้จักกันดีในการวัดก่อนหน้านี้ อัตราส่วนระหว่างความเร็วและระยะทางเป็นฮับเบิลคงที่ เป็นสิ่งสำคัญที่การประเมินดังกล่าวเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ของการประมาณการก่อนหน้าหรือขนาดของระยะทาง

มิติหนึ่งไม่เพียงพอที่จะให้ความแตกต่างของความแตกต่างในการประมาณการของไม้กระดานและรองเท้า แต่โดยทั่วไปการประเมินนั้นสอดคล้องกับค่าที่รู้จักกันดีอยู่แล้ว เนื่องจากประมาณการก่อนหน้านี้ขึ้นอยู่กับสถิติที่เก็บรวบรวมในช่วงหลายปีนี้เป็นผลที่สำคัญมาก

เล็กน้อยเกี่ยวกับ ligo และ glitches

แผงด้านบนแสดงให้เห็นถึงความผิดพลาดในข้อมูล LIGO-LIVINGSTON และยังแสดงให้เห็นถึงการปรากฏตัวของ Chirpa อย่างชัดเจน แผงด้านล่างแสดงแอมพลิจูดแบบไร้มิติของการแกว่ง "ความเครียด" (ค่าที่เราอธิบายถึงค่าของสัญญาณใน LIGO และ VIRGO) ในช่วงเวลาของความผิดพลาดนี้สั้น
(ใช้เวลาประมาณ 1/4 วินาทีเท่านั้น) แต่เป็นสัญญาณที่แข็งแกร่งมาก การปราบปรามลดความผิดพลาดไปสู่เส้นโค้งสีส้มซึ่งแสดงระดับของเสียงพื้นหลังที่มีอยู่เสมอในเครื่องตรวจจับ LIGO

เครื่องตรวจจับ LIGO เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่เห็นสัญญาณในโหมดอัตโนมัติเนื่องจาก "ความผิดพลาด" เกิดขึ้นที่เครื่องตรวจจับในลิฟวิงสโตนในช่วงเวลาของเหตุการณ์ คำนี้เป็นเสียงสาดเสียงคล้ายกับฝ้ายคงที่ในวิทยุ แม้ว่าสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงจะสังเกตเห็นได้ชัดจากสายตามนุษย์ แต่ระบบอัตโนมัติตัดข้อมูลดังกล่าว ดังนั้นจึงต้องทำความสะอาดสัญญาณจากความผิดพลาดก่อนที่ข้อมูลจะสามารถใช้งานได้โดยเครื่องตรวจจับ ข้อบกพร่องปรากฏในเครื่องตรวจจับตลอดเวลา - ประมาณสองสามชั่วโมง นักวิทยาศาสตร์จำแนกพวกเขาในรูปแบบและระยะเวลาและใช้ความรู้เหล่านี้เพื่อปรับปรุงเครื่องตรวจจับ คุณสามารถช่วยพวกเขาในโครงการ GravitySpy ที่ผู้ใช้กำลังมองหาและจำแนกความผิดพลาดในข้อมูล LIGO เพื่อช่วยนักวิทยาศาสตร์

คำถามที่ไม่มีคำตอบ

หลุมดำที่มีชื่อเสียงดาวนิวตรอนและการควบรวมกิจการของพวกเขา มีพื้นที่ของมวลปานกลางเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของวัตถุขนาดกะทัดรัดที่เราไม่รู้จักอะไรเลย เครดิต: LIGO-VIRGO / Northwestern / Frank Elavsky

เราลงทะเบียนคลื่นความโน้มถ่วงจากวัตถุขนาดกะทัดรัดสองลำและการสังเกตการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่าหนึ่งในนั้นเป็นดาวนิวตรอน แต่ที่สองอาจเป็นหลุมดำที่มีมวลเล็ก ๆ และแม้ว่าจะไม่มีใครเคยเห็นหลุมดำเช่นนี้พวกเขามีอยู่จริง จากการสังเกตของ GW170817 เป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจสอบว่ามันเป็นการปะทะกันของดาวนิวตรอนสองดวงแม้ว่าจะมีแนวโน้มมากขึ้น

ช่วงเวลาที่สงสัยที่สอง: วัตถุนี้กลายเป็นอะไรหลังจากการควบรวมกิจการ? เขาอาจเป็นดารานิวตรอนที่ยิ่งใหญ่ (ใหญ่ที่สุดจากที่รู้จัก) หรือหลุมดำที่มีชื่อเสียงที่ง่ายที่สุด น่าเสียดายที่ข้อมูลการสังเกตไม่เพียงพอที่จะตอบคำถามนี้

บทสรุป

การสังเกตการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนในทุกวงคือกิจกรรมที่ร่ำรวยอย่างน่าทึ่ง จำนวนข้อมูลที่ได้รับจากนักวิทยาศาสตร์เท่านั้นสำหรับสองเดือนนี้ทำให้สามารถเตรียมสิ่งพิมพ์หลายโหลได้และจะมีมากขึ้นเมื่อข้อมูลแพร่หลาย ฟิสิกส์ของดาวนิวตรอนนั้นยิ่งใหญ่กว่ามากและน่าสนใจยิ่งกว่าฟิสิกส์ของหลุมดำ - เราสามารถตรวจสอบฟิสิกส์ของสถานะที่เหมาะสมของสารที่เหมาะสมเช่นเดียวกับกลไกควอนตัมภายใต้สภาวะความโน้มถ่วงที่แข็งแกร่ง โอกาสที่เป็นเอกลักษณ์นี้สามารถช่วยให้เราในที่สุดก็พบลิงค์ระหว่างทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพและฟิสิกส์ควอนตัมซึ่งยังคงหลบหนีเรา

การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าการทำงานของการทำงานร่วมกันจำนวนมากจากหลายพันคนมีความสำคัญในฟิสิกส์สมัยใหม่

reddit ama

ตามเนื้อผ้า Reddit นักวิทยาศาสตร์จาก LIGO ตอบคำถามผู้ใช้ฉันขอแนะนำ!
มันจะเกิดขึ้นจาก 18 ชั่วโมงในมอสโกเมื่อวันที่ 17 และ 18 ตุลาคม ลิงค์ไปยังเหตุการณ์จะอยู่ที่จุดเริ่มต้นของการเริ่มต้น

ทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพ

กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล

กระดานโต้คลายไม้กระดาน

เพิ่มแท็ก

ผลการเฝ้าระวังสามารถส่องแสงในความลึกลับของโครงสร้างของดาวนิวตรอนและการก่อตัวขององค์ประกอบหนักในจักรวาล

ภาพศิลปะของคลื่นความโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นโดยการผสานของดาวนิวตรอนสองดวง

ภาพ: อาร์ทำร้าย / Caltech-JPL

มอสโก 16 ตุลาคม เว็บไซต์ - นักวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่บันทึกคลื่นความโน้มถ่วงจากการบรรจบกันของดาวนิวตรอนสองดาว - วัตถุ Superlit ที่มีมวลกับดวงอาทิตย์ของเราและขนาดของ Moscow เว็บไซต์ N + 1 รายงาน

ประมาณ 70 ฝูงชนภาคพื้นดินและจักรวาลที่เกิดขึ้นจากนั้นได้สังเกตเห็นเกี่ยวกับนักต้มตุ๋นภาคพื้นดินและจักรวาล - พวกเขาสามารถมองเห็นทฤษฎีของการสังเคราะห์องค์ประกอบหนักรวมถึงทองคำและทองคำขาวและยืนยันความถูกต้องของสมมติฐานเกี่ยวกับธรรมชาติของความลึกลับสั้น ๆ Gamma Bursts ตามบริการกดของการทำงานร่วมกันของ LIGO / ราศีกันย์, หอดูดาวทางใต้ของยุโรปและหอดูดาว Los Cumbrimity ผลการสังเกตสามารถส่องแสงในความลึกลับของโครงสร้างของดาวนิวตรอนและการก่อตัวขององค์ประกอบหนักในจักรวาล

คลื่นความโน้มถ่วง - คลื่นของการแกว่งของเรขาคณิตของอวกาศเวลาการดำรงอยู่ของที่คาดการณ์ไว้โดยทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพ เป็นครั้งแรกในการเปิดเผยที่เชื่อถือได้ของพวกเขาการทำงานร่วมกันของ LIGO รายงานในเดือนกุมภาพันธ์ 2559 - 100 ปีหลังจากการคาดการณ์ของ Einstein

ตามที่รายงานในตอนเช้าของวันที่ 17 สิงหาคม 2560 (เวลา 20:41 น. ในช่วงเวลาของชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาเมื่ออยู่ในมอสโกมันคือ 15:41) ระบบอัตโนมัติบนเครื่องตรวจจับหนึ่งในสองของ ligo Gravitational และหอสังเกตการณ์คลื่นได้จดทะเบียนในตำบลของคลื่นความโน้มถ่วงจากอวกาศ สัญญาณที่ได้รับการกำหนด GW170817 มันเป็นกรณีที่ห้าของการแก้ไขคลื่นความโน้มถ่วงตั้งแต่ปี 2558 ตั้งแต่วินาทีที่พวกเขาถูกบันทึกครั้งแรก ในเวลาเพียงสามวันก่อนหน้านั้นหอดูดาว LIGO เป็นครั้งแรกที่ "ได้ยิน" คลื่นความโน้มถ่วงพร้อมกับโครงการยุโรป

อย่างไรก็ตามในครั้งนี้หลังจากสองวินาทีหลังจากเหตุการณ์ความโน้มถ่วงกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi บันทึกการระบาดของรังสีแกมม่าในท้องฟ้าใต้ เกือบในเวลาเดียวกันการระบาดของการระบาดเห็นอวกาศในยุโรป - รัสเซียอวกาศอินทิกรัล

ระบบการวิเคราะห์ข้อมูลอัตโนมัติของหอดูดาว LIGO ได้ข้อสรุปว่าบังเอิญแบบสุ่มของสองเหตุการณ์เหล่านี้ไม่น่าเป็นไปได้มาก ในระหว่างการค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมพบว่าคลื่นความโน้มถ่วงเห็นเครื่องตรวจจับ LIGO ที่สองเช่นเดียวกับ Virgo Observatory Gravitational European นักดาราศาสตร์ของโลกทั้งโลกได้รับการเลี้ยงดู "Alarm" - การตามล่าหาคลื่นความโน้มถ่วงและแกมม่าระเบิดเริ่มหอดูดาวหลายแห่งรวมถึงหอดูดาวใต้ของยุโรปและกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

งานไม่ใช่เรื่องง่าย - ข้อมูลแบบผสม LIGO / VIRGO, FERMI และ Integral ทำให้เป็นไปได้ที่จะร่างพื้นที่ 35 ตารางองศา - นี่เป็นพื้นที่ที่เป็นแบบอย่างของดิสก์จันทรคติหลายร้อยดิสก์ หลังจากผ่านไป 11 ชั่วโมงกล้องโทรทรรศน์ Swope ขนาดเล็กที่มีกระจกเมตรตั้งอยู่ในชิลีทำช็อตแรกของแหล่งที่ตั้งใจ - ดูเหมือนดาวที่สดใสอยู่ถัดจาก Galaxy NGC 4993 รูปไข่ใน Constellation Hydra ในอีกห้าวันข้างหน้าความสว่างของแหล่งที่มาลดลง 20 ครั้งและสีค่อย ๆ เปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง ทั้งหมดนี้มีการสังเกตวัตถุกับกล้องโทรทรรศน์จำนวนมากในช่วงตั้งแต่ X-ray ถึงอินฟราเรดในขณะที่ในเดือนกันยายนกาแลคซีไม่ได้อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากเกินไปและมันก็ไม่สามารถใช้งานได้

นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าแหล่งที่มาของการระบาดอยู่ในกาแลคซี NGC 4993 ในระยะทางประมาณ 130 ล้านปีแสงจากโลก มันใกล้ชิดอย่างไม่น่าเชื่อคลื่นความโน้มถ่วงได้มาถึงเราจากระยะไกลในพันล้านปีแสง ขอบคุณความใกล้ชิดนี้เราสามารถได้ยินพวกเขา แหล่งที่มาของคลื่นคือการรวมของวัตถุสองชิ้นกับมวลในช่วงจาก 1.1 ถึง 1.6 มวลของดวงอาทิตย์ - มันอาจเป็นดาวนิวตรอนเท่านั้น

การแปลแหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงใน Galaxy NGC 4993

Splash ตัวเอง "ฟัง" เป็นเวลานาน - ประมาณ 100 วินาทีทำให้เกิดการระเบิดที่ยั่งยืนในส่วนที่สอง ดาวนิวตรอนคู่หนึ่งหมุนรอบศูนย์กลางของมวลชนค่อยๆสูญเสียพลังงานในรูปแบบของคลื่นความโน้มถ่วงและใกล้เข้ามา เมื่อระยะห่างระหว่างพวกเขาลดลงถึง 300 กม. คลื่นแรงโน้มถ่วงนั้นมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะเข้าไปในโซนความไวของเครื่องตรวจจับความโน้มถ่วงของ LIGO / Virgo ดาวนิวตรอนจัดการเพื่อสร้างการปฏิวัติ 1.5,000 รอบกัน ในช่วงเวลาของการควบรวมกิจการของสองดาวนิวตรอนในวัตถุขนาดกะทัดรัด (ดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ) มีแฟลชที่มีประสิทธิภาพของรังสีแกมม่า

การระบาดของผู้ดาราศาสตร์แกมม่าดังกล่าวเรียกว่าการระเบิดแกมมาสั้นกล้องโทรทรรศน์แกมม่าสามารถแก้ไขได้ประมาณหนึ่งสัปดาห์ต่อสัปดาห์ แกมมาสั้นสาดจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนซึ่งมีการรายงานใช้เวลา 1.7 วินาที

หากธรรมชาติของการระเบิดแกมม่ายาวเป็นที่เข้าใจได้มากขึ้น (แหล่งที่มาของพวกเขา - ซูเปอร์โนวา) ความสามัคคีของความคิดเห็นเกี่ยวกับแหล่งที่มาของการระเบิดสั้น ๆ ไม่ได้ มีสมมติฐานที่พวกเขาจะก่อให้เกิดการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอน

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถยืนยันสมมติฐานนี้เป็นครั้งแรกเพราะต้องขอบคุณคลื่นความโน้มถ่วงเรารู้ว่าส่วนประกอบที่เกิดขึ้นเองมากซึ่งพิสูจน์ได้ว่าเป็นดาวนิวตรอนที่แม่นยำ

"ทศวรรษที่เราสงสัยว่าการระเบิดของแกมม่าสั้น ๆ สร้างการควบรวมของดาวนิวตรอนตอนนี้ต้องขอบคุณข้อมูล LIGO และราศีกันย์เรามีคำตอบเกี่ยวกับกิจกรรมนี้คลื่นแรงโน้มถ่วงบอกเราว่าวัตถุที่เกิดขึ้นเองมีมวลชนที่สอดคล้องกับดาวนิวตรอนและ Gamma Flash กล่าวว่าวัตถุเหล่านี้แทบจะไม่สามารถเป็นหลุมดำได้เนื่องจากการชนของหลุมดำไม่ควรสร้างรังสี "Julie Mcanery พนักงานของศูนย์โครงการ Fermi ของ NASA Namedrd กล่าว

แหล่งทองคำและทองคำขาว

นอกจากนี้นักดาราศาสตร์เป็นครั้งแรกที่ได้รับการยืนยันการมีอยู่ของการมีอยู่ของ Kilon (หรือ "Macronic") ซึ่งมีการระบาดครั้งใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นประมาณ 1,000 ครั้ง นักทฤษฎีคาดการณ์ว่า Kilon สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อดาวนิวตรอนหรือดาวนิวตรอนและหลุมดำ

ในกรณีนี้กระบวนการสังเคราะห์การสังเคราะห์องค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากขึ้นอยู่กับการจับนิวเคลียสนิวเคลียส (กระบวนการ R) ซึ่งเป็นผลมาจากองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากเช่นทองคำแพลทินัมหรือยูเรเนียมปรากฏในจักรวาล

ตามที่นักวิทยาศาสตร์โดยมีการระเบิดหนึ่งครั้งหนึ่งกิโลกรัมสามารถเกิดขึ้นได้เป็นทองคำจำนวนมาก - สูงถึงสิบม่านดวงจันทร์ จนกระทั่งตอนนี้มีเพียงครั้งเดียวเท่านั้นที่มีการสังเกตเหตุการณ์ที่อาจเป็นการระเบิดเป็นกิโลกรัม

ตอนนี้นักดาราศาสตร์สามารถดูไม่เพียง แต่การเกิดของกิโลไฟเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์ของ "งาน" ของเธอด้วย สเปกตรัมที่ได้รับโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลและ VLT (กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก) แสดงให้เห็นถึงการปรากฏตัวของซีเซียมเทลเลียมทองคำทองคำขาวและองค์ประกอบหนักอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอน

11 ชั่วโมงหลังจากการปะทะกันอุณหภูมิของ Kilon คือ 8,000 องศาและความเร็วในการขยายตัวถึง 100,000 กิโลเมตรต่อวินาทีหมายเหตุ N + 1 อ้างอิงถึงข้อมูลของสถาบันดาราศาสตร์แห่งรัฐชื่อ Sternberg (Gaish)

เอสโตรายงานว่าการสังเกตนั้นค่อนข้างใกล้เคียงกับการคาดการณ์ของพฤติกรรมของดาวนิวตรอนสองดวงเมื่อรวมเข้าด้วยกัน

"ในขณะที่ข้อมูลที่เราได้รับมีความสอดคล้องอย่างมากกับทฤษฎีนี่คือชัยชนะของนักทฤษฎีการยืนยันความเป็นจริงแน่นอนของเหตุการณ์ที่ลงทะเบียนโดย LIGO และ Virgo Observatory และความสำเร็จที่ยอดเยี่ยมของ ESO ซึ่งสามารถได้รับการสำรวจ Khonon เช่นนี้ "Stefano Covino กล่าวถึงหนึ่งในบทความแรกในดาราศาสตร์ธรรมชาติ

ดังนั้นการชนของดาวนิวตรอนจึงเห็นนักดาราศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์ไม่มีคำตอบสำหรับคำถามที่ยังคงอยู่หลังจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอน - มันสามารถเป็นทั้งหลุมดำและดาวนิวตรอนใหม่ยิ่งไปกว่านั้นมันไม่ชัดเจนว่าทำไมแกมม่าสาดกลับมาค่อนข้างอ่อนแอ

ในวันที่ 17 สิงหาคม 2560 หอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงของคลื่นความโน้มถ่วงเลเซอร์และเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงของ Franco-Italian ที่บันทึกคลื่นความโน้มถ่วงเป็นครั้งแรกจากการชนกันของดาวนิวตรอนสองดวง ประมาณสองวินาทีหลังจากนั้นเว้นวรรคแกมมากล้องโทรทรรศน์นาซ่า "Fermi" และห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แกมมาฟิสิกส์ ESA "Integral" ได้รับการสังเกตการสาดแกมมาสาด GRB170817A สั้น ๆ ในพื้นที่ท้องฟ้าเดียวกัน

"นักวิทยาศาสตร์ไม่ค่อยตกหลุมคดีเพื่อเป็นสักขีพยานในยุคใหม่ในวิทยาศาสตร์ นี่เป็นหนึ่งในกรณีเหล่านี้! " - Elena Pian กล่าวจากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งอิตาลีผู้เขียนหนึ่งในตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ. บทความ.

คลื่นแรงโน้มถ่วงคืออะไร?

คลื่นความโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นโดยมวลเคลื่อนไหวเป็นเครื่องหมายของเหตุการณ์ที่รุนแรงที่สุดในจักรวาลและเกิดขึ้นเมื่อการชนกันของวัตถุที่หนาแน่นเช่นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน

การดำรงอยู่ของพวกเขาถูกทำนายในปี 1916 โดย Albert Einstein ในทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพ อย่างไรก็ตามแก้ไขคลื่นความโน้มถ่วงที่มีการจัดการหลังจากหนึ่งร้อยปีเนื่องจากมีความทรงพลังที่สุดของคลื่นเหล่านี้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในความเร็วของวัตถุขนาดใหญ่มากสามารถลงทะเบียนกับเครื่องรับที่ทันสมัย

จนกระทั่งวันนี้มีการจับคลื่นความโน้มถ่วง 4 ครั้ง: สามครั้ง ligo แก้ไข "ระลอกคลื่น" ของเวลาและวันที่ 14 กันยายน 2017 เป็นครั้งแรกคลื่นความโน้มถ่วงถูกจับในเครื่องตรวจจับสามเครื่องในครั้งเดียว (เครื่องตรวจจับ ligo สองเครื่องในสหรัฐอเมริกา รัฐและเครื่องตรวจจับราศีกันย์หนึ่งในยุโรป)

สี่เหตุการณ์ก่อนหน้านี้มีหนึ่งทั่วไป - ทั้งหมดของพวกเขาเกิดจากการรวมของหลุมดำคู่อันเป็นผลมาจากแหล่งที่มาของพวกเขาเป็นไปไม่ได้ ตอนนี้ทุกอย่างเปลี่ยนไป

วิธีการหอดูดาวทั่วโลก "จับ" แหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วง

การทำงานร่วมกันของ LIGO และราศีกันย์ที่อนุญาตให้วางตำแหน่งแหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงภายในส่วนที่กว้างขวางของท้องฟ้าใต้ของดิสก์หลายร้อยแผ่นของพระจันทร์เต็มดวงที่มีดาวนับล้าน กว่า 70 หอดูดาวทั่วโลกรวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศของนาซ่า "ฮับเบิล" เริ่มสังเกตบริเวณนี้ของท้องฟ้าเพื่อค้นหาแหล่งรังสีใหม่

ข้อความแรกเกี่ยวกับการค้นพบแหล่งกำเนิดแสงใหม่มาหลังจาก 11 ชั่วโมงจากกล้องโทรทรรศน์ Meter Swope ปรากฎว่าวัตถุอยู่ใกล้กับ Lenzoid Galaxy NGC 4993 ใน Constellation Hydra เกือบจะในเวลาเดียวกันแหล่งเดียวกันก็ถูกลงทะเบียนโดยกล้องโทรทรรศน์ของหอดูดาวในยุโรป ESO "Vista" ในรังสีอินฟราเรด เมื่อคืนที่ย้ายไปทางตะวันตกไปทางทิศตะวันตกวัตถุที่ถูกสังเกตในหมู่เกาะฮาวาย "Pan-Starrs" และ "Subaru" กล้องโทรทรรศน์และวิวัฒนาการที่รวดเร็วของเขาถูกบันทึกไว้

แฟลชจากการชนกันของดาวนิวตรอนสองดวงใน Galaxy NGC 4993 ที่มองเห็นได้ชัดเจนในภาพของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล การสังเกตดำเนินการตั้งแต่วันที่ 22 ถึง 28 สิงหาคม 2560 แสดงให้เห็นว่ามันจะค่อยๆหายไป เครดิต: NASA / ESA

ประมาณการระยะทางไปยังวัตถุที่ได้จากข้อมูลความโน้มถ่วงและคลื่นและจากการสังเกตอื่น ๆ ให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน: GW170817 อยู่ในระยะเดียวกันจากโลกในฐานะ Galaxy NGC 4993 ที่อยู่ใน 130 ล้านปีแสง ดังนั้นจึงใกล้เคียงกับเรามากที่สุดจากแหล่งแรงโน้มถ่วงที่ตรวจพบทั้งหมดและหนึ่งในแหล่งที่มาของการระเบิดแกมม่าที่ใกล้ที่สุด

กิโลกรัมลึกลับ

หลังจากดาวฤกษ์ใหญ่ระเบิดในรูปแบบของซุปเปอร์โนวายังคงมีเคอร์เนลที่เก็บไว้อย่างมากเกินไป: ดาวนิวตรอน การควบรวมของดาวนิวตรอนส่วนใหญ่อธิบายโดยการระเบิดแกมม่าสั้น เป็นที่เชื่อกันว่าเหตุการณ์นี้มาพร้อมกับการระเบิดหนึ่งพันเท่าที่สว่างกว่าใหม่ทั่วไปที่เรียกว่ากิโลกรัม

การเป็นตัวแทนของการชนของดาวนิวตรอนสองดวงใน Galaxy NGC 4993 ซึ่งได้ก่อให้เกิดการระบาดของคลื่นพันและคลื่นความโน้มถ่วง เครดิต: ESO / L calgada / m KornMesser

"นี่คืออะไรที่เหมือนกัน! วัตถุอย่างรวดเร็วกลายเป็นความสว่างอย่างไม่น่าเชื่อและเริ่มหายไปอย่างรวดเร็วย้ายจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง มันเหลือเชื่อ! " - บอก Ryan Fowie จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียใน Santa Cruz (USA)

การลงทะเบียนคลื่นความโน้มถ่วงและรังสีแกมม่าเกือบพร้อมกันจาก GW170817 ก่อให้เกิดความหวังว่านี่เป็นสิ่งที่ต้องการเป็นเวลานาน การสังเกตโดยละเอียดเกี่ยวกับเครื่องมือ ESO และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลพบว่าคุณสมบัติของวัตถุนี้ใกล้เคียงกับการคาดการณ์ทางทฤษฎีที่ทำมานานกว่า 30 ปีที่ผ่านมา ดังนั้นการยืนยันการสังเกตครั้งแรกของการดำรงอยู่ของกิโลกรัมจึงได้รับ

มันยังไม่ชัดเจนว่าวัตถุใดที่ก่อให้เกิดการผสานของดาวนิวตรอนสองดวง: หลุมดำหรือดาวนิวตรอนใหม่ การวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมควรตอบคำถามนี้

อันเป็นผลมาจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนสองดวงและการระเบิดเพียงอย่างเดียวองค์ประกอบทางเคมีที่มีกัมมันตภาพรังสีจะปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วแสงที่ห้า เป็นเวลาหลายวัน - เร็วกว่าการระเบิดดาวอื่น ๆ - สีของกิโลไฟคือการเปลี่ยนจากสีฟ้าสดใสเป็นสีแดงมาก

"ข้อมูลที่เราได้รับนั้นสอดคล้องกับทฤษฎีอย่างมาก นี่คือชัยชนะของนักทฤษฎีการยืนยันความเป็นจริงที่แท้จริงของเหตุการณ์ที่ลงทะเบียนโดยการติดตั้ง LIGO และราศีกันย์และความสำเร็จของ ESO ที่น่าทึ่งซึ่งสามารถได้รับการสังเกตการณ์เพียงอย่างเดียว "Stefano Covino จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งอิตาลีกล่าว หนึ่งในการตีพิมพ์ใน ดาราศาสตร์ธรรมชาติบทความ.

องค์ประกอบบางอย่างที่ปล่อยออกสู่อวกาศเมื่อผสานดาวนิวตรอนสองดวง เครดิต: ESO / L calçada / m KornMesser

Spectra ที่ได้รับจากเครื่องมือบนกล้องโทรทรรศน์ ESO ขนาดใหญ่มากแสดงให้เห็นถึงการปรากฏตัวของซีเซียมและ Tellurium โยนเข้าไปในอวกาศเมื่อรวมดาวนิวตรอน องค์ประกอบที่หนักหน่วงเหล่านี้และอื่น ๆ จะถูกกระจายไปในอวกาศหลังจากการระเบิดของกิโลกรัม ดังนั้นการสังเกตบ่งบอกถึงการก่อตัวขององค์ประกอบที่หนักกว่าเหล็กภายใต้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในความลึกของวัตถุดาวสุดซุปเปอร์ กระบวนการนี้เรียกว่า R-Nucleosynthesis ก่อนหน้านี้เป็นที่รู้จักกันในทางทฤษฎีเท่านั้น

ความสำคัญของการเปิด

การค้นพบที่ทำเครื่องหมายรุ่งอรุณของยุคใหม่ในจักรวาลวิทยา: ตอนนี้เราไม่เพียง แต่ฟัง แต่ยังเห็นเหตุการณ์ที่สร้างคลื่นความโน้มถ่วง! ในระยะสั้นการวิเคราะห์ข้อมูลใหม่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้นของดาวนิวตรอนมากขึ้นและในอนาคตการสังเกตเหตุการณ์ดังกล่าวจะช่วยอธิบายการขยายตัวของจักรวาลอย่างต่อเนื่ององค์ประกอบของพลังงานมืด เช่นเดียวกับที่มาขององค์ประกอบที่ยากที่สุดในอวกาศ

การศึกษาที่อธิบายถึงการค้นพบจะแสดงโดยชุดของบทความในนิตยสาร ธรรมชาติ., ดาราศาสตร์ธรรมชาติ และ จดหมายวารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์.

มอสโก 16 ตุลาคม / tass /. Laser Interferometric Wave Wave Wave หอสังเกตการณ์สหรัฐอเมริกา) และราศีกันย์ (หอดูดาวที่คล้ายกันในอิตาลี) บันทึกคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนสองดวง การค้นพบนี้มีการประกาศในวันจันทร์ในระหว่างการแถลงข่าวระหว่างประเทศจัดขึ้นพร้อมกันในมอสโกวอชิงตันและหลายเมืองในประเทศอื่น ๆ

"นักวิทยาศาสตร์บันทึกคลื่นแรงโน้มถ่วงครั้งแรกจากการผสมผสานของดาวนิวตรอนสองดวงและปรากฏการณ์นี้ไม่เพียง แต่สังเกตได้ไม่เพียง แต่ในเครื่อง Interuerometers เลเซอร์เท่านั้นการลงทะเบียนคลื่นความโน้มถ่วง แต่ยังด้วยความช่วยเหลือของผู้สังเกตการณ์จักรวาล (อินทิกรัลฟอร์โม) และกล้องโทรทรรศน์พื้นดินการลงทะเบียนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า โดยรวมแล้วปรากฏการณ์นี้พบว่าประมาณ 70 หอดูดาวภาคพื้นดินและจักรวาลทั่วโลกรวมถึงเครือข่ายของหุ่นยนต์ Telescopes Master (MSU. M.V. Lomonosov), "บริการกดของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโกกล่าว

การลงทะเบียนเมื่อใดและอย่างไร

การค้นพบที่นักวิทยาศาสตร์รายงานในวันจันทร์ที่ทำในวันที่ 17 สิงหาคม จากนั้นทั้งเครื่องตรวจจับ ligo ลงทะเบียนสัญญาณความโน้มถ่วงที่เรียกว่า GW170817 ข้อมูลที่จัดทำโดยเครื่องตรวจจับที่สามของราศีกันย์ทำให้เป็นไปได้ที่จะปรับปรุงการแปลของกิจกรรมอวกาศอย่างมีนัยสำคัญ

เกือบในเวลาเดียวกันในเวลาประมาณสองวินาทีหลังจากคลื่นความโน้มถ่วงกล้องโทรทรรศน์อวกาศของนาซ่า Fermi และห้องปฏิบัติการ Astrophysics แกมมาอเรย์นานาชาติ / หอดูดาว Integral (ห้องปฏิบัติการ Astrophysics Gamma-ray นานาชาติ / อินทิกรัล) ค้นพบรังสีแกมม่า ในวันต่อไปนี้นักวิทยาศาสตร์จดทะเบียนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงอื่น ๆ รวมถึงเอ็กซเรย์อัลตราไวโอเลตออปติคอลอินฟราเรดและคลื่นวิทยุ

เครื่องตรวจจับ LIGO แสดงให้เห็นว่าคลื่นความโน้มถ่วงที่จดทะเบียนถูกปล่อยออกมาจากวัตถุฟิสิกส์ดาราศาสตร์สองตัวที่หมุนไปมาซึ่งกันและกันและตั้งอยู่ในระยะทางที่ค่อนข้างใกล้เคียง - ประมาณ 130 ล้านปีแสง - จากโลก มันกลับกลายเป็นว่าวัตถุมีขนาดใหญ่น้อยกว่ารู Ligo และ Virgo Double Black Double ตามการคำนวณมวลของพวกเขาอยู่ในช่วง 1.1 ถึง 1.6 มวลของดวงอาทิตย์ซึ่งตกอยู่ในพื้นที่ของดาวนิวตรอนซึ่งเล็กที่สุดและหนาแน่นที่สุดในหมู่ดาว รัศมีทั่วไปของพวกเขาเพียง 10-20 กม.

หากสัญญาณจากการรวมหลุมดำคู่มักจะอยู่ในช่วงความไวของเครื่องตรวจจับเครื่องตรวจจับ LIGO ในวินาทีสัญญาณที่ลงทะเบียนในวันที่ 17 สิงหาคมกินเวลาประมาณ 100 วินาที หลังจากนั้นประมาณสองวินาทีหลังจากฟิวชั่นของดวงดาวซึ่งเป็นรังสีแกมม่าที่เกิดขึ้นซึ่งได้รับการจดทะเบียนจากกล้องโทรทรรศน์แกมม่าอวกาศ

การตรวจจับอย่างรวดเร็วของคลื่นความโน้มถ่วงโดยคำสั่ง ligo-virgo ร่วมกับการตรวจจับรังสีแกมม่าที่อนุญาตให้เปิดตัวการสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์ออปติคอลและวิทยุทั่วโลก

หลังจากได้รับพิกัดผู้สังเกตการณ์หลายแห่งสามารถเริ่มการค้นหาในพื้นที่ท้องฟ้าหลังจากนั้นไม่กี่ชั่วโมงซึ่งเกิดเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น จุดไฟใหม่ที่มีลักษณะคล้ายดาวดวงใหม่ถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลและเป็นผลให้ประมาณ 70 หอดูดาวบนโลกและในอวกาศถูกสังเกตเหตุการณ์นี้ในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลาย

ในวันต่อมาหลังจากการชนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในเอ็กซเรย์อัลตราไวโอเลตออปติคอลอินฟราเรดและคลื่นวิทยุ

"เป็นครั้งแรกที่ตรงกันข้ามกับการควบรวมของหลุมดำ" เดี่ยว "เหตุการณ์" คาเลชิพ "จะถูกลงทะเบียนไม่เพียง แต่โดยเครื่องตรวจจับความโน้มถ่วงเท่านั้น แต่ยังมีกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลและนิวตรอนนี่คือการเต้นรำครั้งแรกของการสังเกตการณ์ดังกล่าว เหตุการณ์ "ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ของคณะรัฐมอสโกกล่าวว่า Sergey Vyatchanin กล่าวซึ่งรวมอยู่ในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่เข้าร่วมในการสังเกตการณ์ของปรากฏการณ์ภายใต้การนำของศาสตราจารย์ของคณะวิชากายภาพของมหาวิทยาลัยรัฐมอสโก Valery Mitrofanov

นักทฤษฎีทำนายว่าในการชนกันของดาวนิวตรอนคลื่นความโน้มถ่วงและรังสีแกมม่าควรถูกลบเช่นเดียวกับที่ปะทุของเจ็ตส์ที่ทรงพลังของสารพร้อมด้วยรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่กว้าง

การระเบิดแกมม่าที่ค้นพบนั้นเรียกว่าแกมม่าสั้น ๆ ที่เรียกว่า ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่ารังสีแกมมาสั้นถูกสร้างขึ้นเมื่อรวมดาวนิวตรอนและตอนนี้มันได้รับการยืนยันจากการสังเกต แต่ถึงแม้จะมีความจริงที่ว่าแหล่งที่มาของการค้นพบแกมมาสั้น ๆ ที่ถูกค้นพบเป็นหนึ่งในพื้นดินที่ใกล้เคียงที่สุดซึ่งมองเห็นได้ไกลที่สุดความสั่นสะเทือนนั้นอ่อนแอโดยไม่คาดคิดสำหรับระยะทางดังกล่าว ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ต้องค้นหาคำอธิบายสำหรับข้อเท็จจริงนี้

ด้วยความเร็วของแสง

ในช่วงเวลาของการชนกันส่วนหลักของดาวนิวตรอนสองดวงที่รวมเข้ากับวัตถุที่ปล่อยรังสีแกมม่า การวัดครั้งแรกของรังสีแกมม่าที่ใช้ร่วมกับการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงยืนยันการคาดการณ์ของทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ได้แก่ คลื่นความโน้มถ่วงแพร่กระจายที่ความเร็วของแสง

"YouTube / Georgia Tech"

"ในกรณีก่อนหน้านี้แหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงได้รวมหลุมดำเช่นเดียวกับที่ขัดแย้งกันหลุมดำเป็นวัตถุที่ง่ายมากประกอบด้วยเฉพาะจากพื้นที่โค้งและดังนั้นจึงอธิบายอย่างเต็มที่จากกฎหมายที่รู้จักกันดีของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในที่เดียวกัน เวลาโครงสร้างของดาวนิวตรอนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสมการของรัฐของนิวตรอนยังไม่ทราบดังนั้นการศึกษาสัญญาณจากการรวมดาวนิวตรอนจะช่วยให้ได้ข้อมูลใหม่จำนวนมากเช่นกันในคุณสมบัติของซุปเปอร์ - สสารในสภาวะที่รุนแรง "ศาสตราจารย์คณะฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก Farit Khalili กล่าวซึ่งเดียวกันเข้าสู่กลุ่ม Mitrofanov

โรงงานขององค์ประกอบหนัก

นักทฤษฎีทำนายว่าเป็นผลมาจากการควบรวมกิจการ "Kilonovaya" เกิดขึ้น ปรากฏการณ์นี้ซึ่งวัสดุที่เหลืออยู่จากการชนกันของดาวนิวตรอนนั้นเปล่งประกายและโยนออกไปจากพื้นที่ชนไปยังอวกาศ ในกรณีนี้กระบวนการเกิดขึ้นเป็นผลมาจากการสร้างองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากเช่นตะกั่วและทองคำ การสังเกตหลังจากการเผาไหม้ของการควบรวมกิจการของดาวนิวตรอนช่วยให้คุณได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนต่าง ๆ ของการผสานนี้เกี่ยวกับการมีปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีสภาพแวดล้อมและกระบวนการที่สร้างองค์ประกอบที่ยากที่สุดในจักรวาล

"ในกระบวนการของการควบรวมกิจการการก่อตัวขององค์ประกอบหนักได้รับการบันทึกดังนั้นจึงสามารถพูดเกี่ยวกับโรงงานกาแล็คซี่สำหรับการผลิตองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากรวมถึงทองคำ - หลังจากทั้งหมดโลหะนี้มีความสนใจในดินมากที่สุดนักวิทยาศาสตร์เริ่ม ในการเสนอแบบจำลองที่จะอธิบายพารามิเตอร์ที่สังเกตได้ของการควบรวมกิจการนี้ ", - สังเกต Vyatchanin

เกี่ยวกับการทำงานร่วมกันของ LIGO-LSC

การทำงานร่วมกันทางวิทยาศาสตร์ของ LIGO-LSC (การทำงานร่วมกันของ LIGO SCIENTFIC) รวมกลุ่มนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 1,200 คนจาก 100 สถาบันของประเทศต่างๆ หอดูดาว LIGO ถูกสร้างขึ้นและดำเนินงานโดยสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียและแมสซาชูเซตส์ LIGO Partner เป็นการทำงานร่วมกันของราศีกันย์ซึ่งมีพนักงานและวิศวกรชาวยุโรป 280 คนจาก 20 กลุ่มวิจัย Virgo Detector อยู่ใกล้กับปิซา (อิตาลี)

สองทีมวิทยาศาสตร์จากรัสเซียมีส่วนร่วมในการศึกษาการทำงานร่วมกันทางวิทยาศาสตร์ของ LIGO: กลุ่มของคณะวิชากายภาพของมหาวิทยาลัยรัฐมอสโกตั้งชื่อตาม M.V Lomonosov และกลุ่มของสถาบันฟิสิกส์ประยุกต์ (Nizhny Novgorod) การศึกษาได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิรัสเซียเพื่อการวิจัยพื้นฐานและมูลนิธิวิทยาศาสตร์ของรัสเซีย

เครื่องตรวจจับ LIGO ในปี 2015 เป็นคลื่นความโน้มถ่วงที่บันทึกเป็นครั้งแรกจากการชนหลุมดำและในเดือนกุมภาพันธ์ 2559 การเปิดทำการประกาศในงานแถลงข่าว ในปี 2560 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันเรนซ์เรนเนอร์ไวส์คิปหนามและเบอร์รี่บาร์สช์สำหรับการมีส่วนร่วมอย่างเด็ดขาดต่อโครงการ LIGO เช่นเดียวกับ "การตรวจสอบคลื่นความโน้มถ่วงกลายเป็นผู้ได้รับรางวัลจากรางวัลโนเบลในฟิสิกส์