DET ER OFFICIEL: Gravitationsbølger har givet os kolliderende neutronstjerner!

ESO/L. Calçada/M. kornmesser

For første gang nogensinde er det lykkedes forskere verden over at fotografere en kollision mellem to neutronstjerner, 130 millioner lysår væk. Arrangementet er navngivet GW170817.

Og det er alt sammen takket være gravitationsbølge astronomi, som identificerede begivenheden og advarede observatorier om, hvor de skulle lede. Så føj til listen over de første de første samtidige optiske og gravitationsbølgeobservationer af den samme begivenhed.

Kan vi holde en fest? Lad os holde en fest.



Seriøst, men dette er fantastisk. Aldrig før har vi været i stand til at finde ud af hvor gravitationsbølger kommer fra, eller observer den begivenhed, der forårsagede dem. Og det er kun den femte gravitationsdetektion nogensinde.

De foregående fire påvisninger var fra kollisioner (eller fusioner) mellem binære sorte huller , går sammen for at danne en stor sort hul . Der var to hovedårsager til, at vi ikke kunne se dem.

Den første var, at vi indtil tidligere i år kun havde to detektorer – LIGOs interferometre i Livingston, Louisiana og Hanford, Washington. Dette betød, at de første tre begivenheder kun kunne lokaliseres til et meget bredt himmelområde.

Tilføjelsen af ​​en tredje detektor, Virgo's interferometer i Italien, forbedrede lokaliseringsnøjagtigheden med en faktor på omkring 10, i meddelelsen omfjerde gravitationsbølgebegivenhed for blot et par uger siden.

Det andet var, at sorte huller i sagens natur er usynlige. De absorberer alt lys - vi kan kun udlede deres eksistens baseret på ændringer i rummet omkring dem. Neutronstjerner er derimod meget synlige, så en kollision mellem dem var en meget ventet begivenhed.

For at foretage dette nye sæt observationer sluttede omkring 70 jord- og rumbaserede observatorier sig til LIGO og Jomfruen for at undersøge et lille område af himlen i stjernebilledet Hydra, lige ved siden af ​​den linseformede galakse NGC 4993.

Den første detektor gik i gang den 17. august kl. 8.41 EDT.

Så, omkring 1,7 sekunder senere, oplevede to rumbaserede observatorier, NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope og ESA's INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory, en intens gammastråleudbrud – de lyseste og mest energiske begivenheder i universet – fra det samme område af himlen.

'Chirpen' var også anderledes. Det er de bølger, der konverteres til lyddata, og for sorte hul-kollisioner, de varer kun brøkdele af et sekund . I GW170817 er den kvidren varede omkring 100 sekunder .

Det var ikke en tilfældighed, og astronomer over hele verden gjorde et vanvittigt strejf for at rette deres teleskoper mod Hydra.

'Det så umiddelbart ud for os, at kilden sandsynligvis var neutronstjerner, den anden eftertragtede kilde, vi håbede at se - og lovede den verden, vi ville se,' sagde LIGO-talsmand David Shoemaker.

Neutronstjerner er en af ​​de ting, der kan ske i slutningen af ​​en supermassiv stjernes livscyklus.

Kernen kollapser og klemmer protonerne og elektronerne til neutroner og neutrinoer . Neutrinoerne undslipper, men neutronerne er utroligt tæt pakket ind i en kerne mellem kun 10 og 20 kilometer (6-12 miles) i diameter.

Hvis denne kerne er mindre end omkring tre stjernemasser, understøtter trykket af denne tæthed neutronstjerne . Hvis kernen er større, falder den sammen til et sort hul.

De to neutronstjerner, der er involveret i GW170817, var mellem omkring 1,1 og 1,6 stjernemasser, og de kredsede om hinanden i en skrumpende spiral fra en afstand på omkring 300 kilometer, hvorved rumtiden vred sig rundt om dem, mens de samlede fart, og sendte krusninger hen over universet.

For den afstand, vi observerer dem fra, var den endelige kollision ekstremt lys og udsendte en intens 'ildkugle' af gammastråler. Du kan se det i videoen nedenfor. Se dette. Det store lyspunkt i midten er galaksen NGC 4993. Lige over og til venstre kan du se GW170817.

Er det ikke helt utroligt? Det er en kollision mellem to neutronstjerner, der ikke er meget større end solen, 130 millioner lysår væk, og du ser det med dine egne øjne.

Men det bliver endnu bedre. Kan du huske, at vi nævnte et gammastråleudbrud?

'Til årtier vi har mistanke om, at korte gammastråleudbrud blev drevet af neutronstjernefusioner, siger Fermi-projektforsker Julie McEnery fra NASAs Goddard Space Flight Center.

'Nu, med de utrolige data fra LIGO og Jomfruen for denne begivenhed, har vi svaret. Tyngdebølgerne fortæller os, at de sammensmeltede objekter havde masser i overensstemmelse med neutronstjerner, og glimtet af gammastråler fortæller os, at objekterne sandsynligvis ikke er sorte huller, da en kollision af sorte huller ikke forventes at afgive lys.'

Og de viste også endnu en gang, at Einstein havde ret.

'Det … demonstrerede, at gravitationsbølgernes hastighed var den samme som lys til kun nogle få dele på 10.000 billioner - bekræfter en central forudsigelse af Einstein, der går tilbage til 1915,' sagde Andrew Melatos fra University of Melbourne.

I de kommende uger og måneder vil observatorier fortsætte med at tage observationer af kollisionen for at finde ud af mere om kilonovaen. Det er, når det materiale, der er tilovers fra kollisionen, som stadig lyser stærkt, fortsætter med at blive blæst ud i rummet.

Observatorier og institutioner rundt om i verden vil også udgive papirer om denne begivenhed. Der er bare så mange aspekter af det, der skal udforskes.

'Fra at informere detaljerede modeller af neutronstjernernes indre funktion og de emissioner, de producerer, til mere fundamental fysik som f.eks. generel relativitetsteori , denne begivenhed er bare så rig,' sagde Shoemaker.

'Det er en gave, der bliver ved med at give.'

Få mere at vide i Veritasium-videoen nedenfor:

LIGO-Jomfruens resultater er blevet offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve .

Populære Kategorier: Forklarer , Ukategoriseret , Sundhed , Miljø , Tech , Plads , Mennesker , Fysik , Natur , Mening ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.