Astronomii ruși și străini care lucrează cu observatoarele gravitaționale LIGO și ViRGO au anunțat descoperirea altor patru explozii generate de fuzionarea găurilor negre. Acest lucru a fost raportat de serviciul de presă al Universității de Stat din Moscova.
„Astăzi trăiesc astronomia valurilor gravitaționale! Ea s-a născut în urmă cu doar 3 ani în timpul înregistrării senzaționale a primelor evenimente exotice, a ajuns complet pe picioare și oferă date din ce în ce mai interesante, fără de care este deja imposibil să ne imaginăm dezvoltarea astronomiei și cosmologiei , spune Serghei Vyatchanin, profesor la Universitatea de Stat din Moscova și unul dintre membri colaborare LIGO.
Magnific zece
În septembrie 2015, practic imediat după ce LIGO-ul actualizat a fost pornit, oamenii de știință au descoperit o explozie de valuri gravitaționale generate de fuzionarea găurilor negre cu o masă totală de 65 de Suns. Ulterior, LIGO a înregistrat alte cinci evenimente similare generate, cu o singură excepție, prin fuziuni similare cu găuri negre mari.
Descoperirea lor a lansat o nouă serie de mari dezbateri între oamenii de știință - cum ar fi putut să apară exact astfel de perechi de găuri negre și dacă este posibil să „vedem” istoria formării lor în modul în care are loc procesul de fuziune.
Unii astronomi cred astăzi că găurile negre din astfel de perechi se nasc singure și numai după foarte mult timp se întâlnesc cu un alt obiect similar, se apropie de el și se îmbină. O astfel de teorie impune restricții foarte stricte asupra frecvenței acestor fuziuni și a locului în care pot apărea - de fapt, astfel de perechi de găuri negre pot apărea doar în interiorul grupurilor globulare superdense de la marginea galaxiilor.
Încă este dificil să răspunzi la această întrebare din cauza numărului redus de fuziuni cu găuri negre deschise. Vyatchanin și colaboratorii săi, precum și participanții la proiectul VIRGO, au dublat aproape numărul de explozii gravitaționale cunoscute, descoperind multe noi explozii potențiale ale „valurilor Einstein”. Acest lucru permite deja efectuarea unor estimări.
Video promotional:
Toate aceste evenimente, după cum observă oamenii de știință, au fost descoperite în timpul celui de-al doilea ciclu de observații. A început în noiembrie 2016 și s-a încheiat în august anul trecut. Pe lângă deja cunoscuta primă fuziune de stele cu neutroni și trei ecouri ale unei coliziuni de găuri negre, oamenii de știință de la LIGO și ViRGO au reușit să găsească și să confirme încă patru evenimente de acest fel.
Noi secrete ale spațiului
Toate, pe lângă statistici privind numărul de coliziuni ale găurilor negre, au adus o mulțime de alte descoperiri. De exemplu, noul eveniment GW170729 a fost declanșat de unde gravitaționale din cea mai masivă și îndepărtată sursă observată vreodată.
S-a întâmplat cu aproximativ 5 miliarde de ani în urmă, când două găuri negre s-au contopit, presupus de 50 și 35 de ori mai mult decât masa Soarelui. Conform calculelor oamenilor de știință, „produsul” fuziunii lor a pierdut aproximativ cinci mase solare, a căror energie a fost emisă sub formă de unde gravitaționale.
Următoarea explozie, GW170809, a fost unică prin faptul că a fost prima dată când oamenii de știință au putut măsura polarizarea undelor gravitaționale. Acest lucru este extrem de important pentru testarea teoriei relativității și căutarea posibilelor urme de dimensiuni „în plus” și lumi paralele.
De asemenea, cea de-a treia nouă explozie a „undelor Einstein”, GW170818, i-a ajutat pe astronomi să localizeze sursa acestei radiații cu o precizie foarte mare, măsurând întârzierea semnalului pe toate cele trei detectoare gravitaționale la același nivel.
Toate acestea, după cum remarcă cercetătorii, le-au permis să tragă câteva concluzii despre „demografia” găurilor negre și potențialul „patrie”. De exemplu, măsurătorile efectuate de LIGO și ViRGO au arătat neașteptat că astfel de obiecte au rareori o viteză mare de rotație. Acest lucru nu este tipic pentru perechile cunoscute de găuri negre și alte obiecte din Calea Lactee și, de asemenea, vorbește în favoarea „nașterii lor singure”.
Pe de altă parte, frecvențele fuziunilor și maselor tipice de găuri negre încă se încadrează în previziunile teoriei. LIGO și ViRGO nu au descoperit încă obiecte neobișnuit de mici și mari care se încadrează într-un fel de „zonă interzisă” în care nu au fost găsite niciodată găuri negre. Actualizarea LIGO, pe care oamenii de știință intenționează să o completeze mai târziu în acest an, va ajuta la deschiderea și mai multor găuri negre și va testa dacă această tendință va continua în viitor.
„La începutul anului viitor, va începe al treilea ciclu de observații științifice ale detectoarelor LIGO și ViRGO. Se presupune că în acest ciclu vor folosi „lumina stoarsă” cuantică pentru a crește sensibilitatea. Aceasta va fi prima utilizare a tehnologiilor cuantice în detectoarele de unde gravitaționale, care sunt dezvoltate în special de grupul Universității din Moscova”, concluzionează Farit Khalili, profesor la Departamentul de fizică al Universității de Stat din Moscova.
