26.02.2020
PL EN
09.01.2020 aktualizacja 09.01.2020

Nowa detekcja fal grawitacyjnych od zderzenia gwiazd neutronowych

Artystyczna wizja zderzenia gwiazd neutronowych. Źródło: National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet. Artystyczna wizja zderzenia gwiazd neutronowych. Źródło: National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet.

Badania fal grawitacyjnych rozwijają się. Naukowcy po raz drugi zarejestrowali sygnał pochodzący od zderzenia gwiazd neutronowych, co zostało ogłoszone w poniedziałek przez konsorcjum LIGO-Virgo.

Pierwszą, historyczną detekcję fal grawitacyjnych ogłoszono 11 lutego 2016 roku. Detekcja ta została zarejestrowana 14 września 2015 roku przez amerykańskie detektory LIGO. Naukowcy zarejestrowali wtedy fale grawitacyjne od zderzenia dwóch czarnych dziur. Drugim historycznym wydarzeniem w tej nowej dziedzinie astronomii była detekcja z 17 sierpnia 2017 roku (ogłoszona w październiku 2017 r.), gdyż wtedy fale grawitacyjne pochodziły od zderzenia dwóch gwiazd neutronowych, a na dodatek na falach elektromagnetycznych udało się zaobserwować towarzyszącą temu zdarzeniu kilonową, co stanowiło ostateczne potwierdzenie, że faktycznie potrafimy rejestrować fale grawitacyjne.

Od tamtej pory znamy już więcej przypadków detekcji fal grawitacyjnych, ale są one związane przede wszystkim ze zderzeniami dwóch czarnych dziur. Najnowsza detekcja dotyczy natomiast ponownie zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. 25 kwietnia 2019 r. obserwatorium LIGO Livingston zarejestrowało sygnał, który po dalszych analizach został teraz potwierdzony jako wygenerowany podczas zderzenia gwiazd neutronowych. To drugi taki przypadek w historii badań fal grawitacyjnych. Tym razem jednak nie udało się odnaleźć towarzyszącej mu kilonowej.

Detekcja byłą pierwszą wykonaną samodzielnie przez detektor LIGO Livingston, gdyż w tym czasie detektor LIGO Hanford był wyłączony, a zdarzenie było zbyt słabe dla europejskiego detektora Virgo. Z tego powodu nie udało się wskazać dokładnie obszaru nieba, z którego dotarł sygnał. W przypadku zjawiska z 2017 roku obszar ograniczono do 16 stopni kwadratowych (czyli 4 proc. całego nieba), natomiast tym razem było to 8200 stopni kwadratowych (około 20 proc. nieba).

„Z tradycyjnych obserwacji na falach świetlnych znamy 17 podwójnych gwiazd neutronowych w naszej galaktyce. Mamy też oszacowania ich mas. Co jest zaskakujące, połączona masa układu podwójnego wykrytego na falach grawitacyjnych jest znacznie wyższa niż spodziewana” - mówi Ben Farr z University of Oregon, członek zespołu LIGO.

Analiza danych wykazała, że połączona masa obiektów, które się zderzyły, to 3,4 masy Słońca. Znane pary gwiazd neutronowych w naszej galaktyce mają łączne masy sięgające maksymalnie do 2,9 masy Słońca. Być może więc zderzyły się nie dwie gwiazdy neutronowe, a gwiazda neutronowa z czarną dziurą, ale w takim przypadku czarna dziura musiałaby być niezwykle mała jak na ten typ obiektów. Za bardziej prawdopodobną naukowcy uważają jednak kolizję dwóch gwiazd neutronowych.

Wyniki badań opublikowano w artykule, który ukaże się w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. W gronie jego autorów są naukowcy z Polski.

Źródło: https://www.ligo.org/detections/GW190425.php (PAP)

cza/ ekr/

Copyright © Fundacja PAP 2020