Лазерната интерферометърна гравитационно-вълновата обсерватория LIGO и европейския детектор Virgo са регистрирали сливането на черна дупка и неясен обект - много тежка неутронна звезда, много лека черна дупка или нещо съвсем друго.
Когато умират най-масивните звезди, те се колапсират под собствената си гравитация и оставят след себе си черни дупки. Когато умират звезди, които са по-малко масивни, те избухват в свръхнова и оставят след себе си плътни, мъртви останки, наречени неутронни звезди.
От десетилетия астрономите са озадачени от празнината между неутронните звезди и черните дупки: най-масивната известна неутронна звезда е не повече от 2,5 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце или 2,5 слънчеви маси, а най-леката известна черна дупка е около 5 слънчеви маси.
Остава въпросът: Има ли нещо в тази така наречена "пропаст на масите" ("Mass Gap")?
Сега, в ново проучване на LIGO и Virgo, учените обявяват откриването на обект с 2,6 слънчеви маси, поставяйки го категорично в "пропастта на масите".
Доклад за откриването е приет за публикуване в The Astrophysical Journal Letters.
Наблюдаваната гравитационна вълна GW190814. Кредит: LIGO Collaboration.
На 14 август 2019 г. детекторите LIGO-Virgo откри гравитационни вълни, които пресичат Земята за по-малко от секунда и принуждават трите детектора (два в САЩ и един в Италия) да „вибрират“ за миг. Това, което предизвика гравитационната вълна GW190814, бе сблъсък на разстояние 800 милиона светлинни години между черна дупка с маса 23 слънчеви маси с друг обект, който е 2,6 пъти по-масивен от Слънцето. Резултатът от сблъсъка бе сливане на двата обекта в черна дупка от 25 слънчеви маси - разликата (0,6 слънчеви маси) се излъчва за част от секундата под формата на гравитационни вълни.
Масата на всички обекти, които са се сблъсквали и са се слели в черна дупка, предизвиквайки гравитационни вълни. В средата е GE190814. Кредит: LIGO-Virgo / Frank Elavsky & Aaron Geller
Разликата между черната дупка и другия обект е огромна - девет пъти, най-голямата разлика в масите, наблюдавана някога от LIGO и Virgo. И големият въпрос е: какъв точно е бил обектът, който се е слял с тази тежка черна дупка? С маса 2,6 слънчева маса тя попада точно в "пропастта на масите", пропастта между теоретичните граници на масата на неутронните звезди и черните дупки. Изчисленията показват, че неутронните звезди са максимум 2,5 слънчеви маси, а черните дупки минимум 5 слънчеви маси. Най-голямата известна неутронна звезда е MSP J0740+6620, която е 2,14 пъти по-масивна от Слънцето.
По този начин GW190814 включва обект, малко по-тежък от теоретичната граница за неутронните звезди. Големият въпрос е разбира се: какъв беше тайнственият обект, много тежка неутронна звезда, много лека черна дупка или нещо друго?
Между другото, въз основа на наблюденията върху GW190814 бе измерена и константата на Хъбъл H0, която достигна 75 km/s/Mpc (километра в секунда на мегапарсек (единица дължина в астрономията). Това означава, че за всеки 3,3 милиона светлинни години, отдалечавайки се във Вселената, една галактика се отдалечава от нас с 75 км/сек.
Изследователи вече са правили такова измерване за определяне на Н0 с помощта на гравитационни вълни, а именно за GW170817, но това бе сблъсък на две неутронни звезди, които са освобождавали и електромагнитно излъчване, а не както е при последното гравитационно събитие GW190814.
Справка:
GW190814: Gravitational Waves from the Coalescence of a 23 Solar Mass Black Hole with a 2.6 Solar Mass Compact Object
R. Abbott et al.
Published 2020 June 23 • © 2020. The American Astronomical Society.
The Astrophysical Journal Letters, Volume 896, Number 2, https://doi.org/10.7935/zzw5-ak90
Източник: LIGO-Virgo Finds Mystery Object in "Mass Gap". LIGO
Още по темата
Космос
Новите тестове показват постоянна тъмна енергия и плоска вселена
Физика
Стойността на "пи", определена с помощта на гравитационни вълни е ≈ 3.115
Космос
Гравитационни вълни разкриха обертоновете на първата неравностойна двойка черни дупки
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари