Ученые впервые обнаружили столкновение между черной дырой и нейтронной

Ученые впервые обнаружили столкновение между черной дырой и нейтронной

Ученые всего мира праздновали первое подтвержденное обнаружение гравитационных волн несколько лет назад, открытие, которое привело к Нобелевским премиям за Райнера Вайса, Кипа Торна и Барри Барриша в 2017 году. С тех пор американские инструменты LIGO и итальянская Дева обнаружили еще много волны от столкновения пар черных дыр и нейтронных звезд. Теперь ученые считают, что они впервые обнаружили черную дыру, поглощающую нейтронную звезду.

Гравитационные волны были предсказаны в общей теории относительности, но никто не смог проверить их существование до того, как LIGO подключился к сети. В то время как эти колебания в пространстве-времени происходят от катастрофических событий, таких как сталкивающиеся черные дыры, волны чрезвычайно слабые. Вот почему LIGO (Лазерная Интерферометр Гравитационно-Волновая Обсерватория) и Дева используют технику, называемую лазерной интерферометрией. Они отражают лазеры от отражателей в конце длинных труб - в случае LIGO - 2,4 мили (4 километра). Лучи компенсируют друг друга, если они отскакивают без изменений, но гравитационные волны вызывают крошечные колебания, которые производят сигнал. LIGO может обнаруживать движения с точностью до десятитысячного диаметра заряда протона.

С самого начала было ясно, что обнаружение LIGO-Virgo 14 августа будет интересным. Сначала казалось, что объекты находятся в так называемом «разрыве массы», то есть они слишком малы, чтобы быть черными дырами, и слишком велики, чтобы быть нейтронными звездами. Однако человеческий анализ в конечном итоге подтвердил, что событие, известное как S190814bv, почти наверняка было столкновением черной дыры и нейтронной звезды.

Симуляция черных дыр, движущихся к столкновению и сбрасывающих гравитационные волны
Симуляция черных дыр, движущихся к столкновению и сбрасывающих гравитационные волны

Это последний тип столкновения гравитационных волн, который искали ученые, уже увидев несколько сигналов от пар чёрных дыр и нейтронных звезд. Пока это не совсем верно, хотя первоначальный анализ говорит, что S190814bv - это слияние нейтронной звезды и черной дыры с доверительной вероятностью более 99 процентов. Большой из этих двух объектов находится на территории черной дыры, но меньший находится немного южнее трех солнечных масс. Между одной и двумя солнечными массами и объектом находится нейтронная звезда. Выше трех это может быть черная дыра.

Ученые стремятся обнаружить нейтронную звезду, сталкивающуюся с черной дырой, потому что она может многое рассказать об этих сверхплотных остатках звезды. Гравитационные волны и любой электромагнитный компонент S190814bv могут сузить размеры нейтронной звезды, что станет чрезвычайно важным открытием в ядерной физике. У нас есть только базовое понимание нейтронных звезд - их структура толкает даже лучшие современные модели физики элементарных частиц до предела. Это отдаленное гравитационное событие могло бы стать первым шагом в улучшении этого понимания.

Читать далее

CERN для транспортировки антиматерии в Ван, чтобы исследовать нейтронные звезды
CERN для транспортировки антиматерии в Ван, чтобы исследовать нейтронные звезды

Исследователи из CERN получили удовольствие от антиматерии - настолько удобные, на самом деле, они планируют загрузить миллиард частиц антивещества в фургон для быстрой поездки.

Астрономы обнаружили самую крупную известную нейтронную звезду
Астрономы обнаружили самую крупную известную нейтронную звезду

Ученые считают, что они нашли нового кандидата на крупнейшую нейтронную звезду, когда-либо обнаруженную - и это немного больше, чем наши предыдущие рекордсмены.

«Ядерная паста» Внутри нейтронных звезд - самый сильный материал во Вселенной
«Ядерная паста» Внутри нейтронных звезд - самый сильный материал во Вселенной

Рядом с поверхностью есть гнокки, которые являются круглыми пузырьковыми нейтронами. Пойдите немного глубже, и давление заставляет нейтроны в длинные трубки, называемые спагетти. Идите дальше вниз, и у вас есть листы нейтронов, называемые лазаньей.

Астрономы, возможно, уже обнаружили самую массивную нейтронную звезду
Астрономы, возможно, уже обнаружили самую массивную нейтронную звезду

Вселенная заполнена почти непостижимыми причудливыми явлениями, но астрономы могут стать на шаг ближе к пониманию жизненного цикла звезд.