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

НАСА обнаружило жизненно важную органическую молекулу на Титане
НАСА обнаружило жизненно важную органическую молекулу на Титане

В ходе последнего анализа исследователи из НАСА определили важную, высоко реактивную органическую молекулу в атмосфере Титана. Его присутствие предполагает, что Луна может поддерживать химические процессы, которые мы обычно связываем с жизнью.

Астрономы обнаружили планету-бродягу размером с Землю, блуждающую по галактике
Астрономы обнаружили планету-бродягу размером с Землю, блуждающую по галактике

Астрономы идентифицировали более 4000 экзопланет, вращающихся вокруг других звезд, но всего несколько «планет-изгоев», блуждающих по галактике без звезды, которую можно было бы назвать своим домом. Новое исследование утверждает, что обнаружило один из этих миров, и это может быть небольшой каменистый мир вроде Земли.

Хаббл обнаружил экзопланету, которая могла бы отражать девятую планету
Хаббл обнаружил экзопланету, которая могла бы отражать девятую планету

Планета, известная как HD 106906 b, в 11 раз больше массы Юптера и вращается вокруг двойных звезд на расстоянии почти 68 миллиардов миль - в 730 раз больше, чем расстояние между Землей и Солнцем. Астрономы считают, что этот холодный мир может служить прокси, чтобы помочь нам понять гипотетическую Девятую планету в нашей солнечной системе.

Астрономы обнаружили радиоизлучение планеты на расстоянии 51 светового года от Земли
Астрономы обнаружили радиоизлучение планеты на расстоянии 51 светового года от Земли

Исследователи утверждают, что это первый раз, когда экзопланета была обнаружена в радиодиапазоне.