Astronomowie wykryli układ podwójny gwiazd przydatny do testów detektora fal grawitacyjnych

Artystyczna wizja układu podwójnego białych karłów z jądrami helowymi. Źródło: M. Weiss / CfA H&S.
Artystyczna wizja układu podwójnego białych karłów z jądrami helowymi. Źródło: M. Weiss / CfA H&S.

Naukowcy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge (USA) ogłosili wykrycie układu podwójnego białych karłów, w którym obie gwiazdy mają jądra helowe. Układ ten stanowi źródło fal grawitacyjnych, które być może uda się zarejestrować za kilkanaście lat nowym detektorem LISA.

Układ podwójny J2322+0509 może zostać wykorzystany do sprawdzenia możliwości planowanego obserwatorium fal grawitacyjnych LISA, które ma zostać uruchomione w 2034 roku. Laser Interferometer Space Antenna, w skrócie LISA, to planowana przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) misja polegająca na umieszczeniu w przestrzeni kosmicznej sztucznych satelitów w celu utworzenia detektora fal grawitacyjnych.

„Układy podwójne do weryfikacji są ważne, ponieważ wiemy, iż LISA powinna je wykrywać. Natomiast obecnie znamy niewiele źródeł przydatnych dla tego celu. Odkrycie prototypu nowej klasy układów podwójnych stawia nas daleko przed tym, czego ktokolwiek mógł się spodziewać” - tłumaczy dr Mukremin Kilic z University of Oklahoma, współautor badań.

Obiekt J2322+0509 stanowił wyzwanie dla badaczy. Początkowe próby zebrania informacji o nim w zakresie światła widzialnego nie dały zbyt wielu rezultatów: nie udało się wykryć zmienności sygnału fotometrycznego. Natomiast dalsze badania spektroskopowe pozwoliły poznać ruch orbitalny składników.

Badacze wskazują, że tego typu, trudne do wykrycia układy, mogą paradoksalnie być silnymi źródłami fal grawitacyjnych. Układ rodzi problemy obserwacyjne, gdyż jest pechowo ustawiony w stosunku do naszej linii widzenia – nie widzimy go „z boku”, tak jak to ma miejsce w przypadku układów podwójnych zaćmieniowych. Ale dzięki temu fale grawitacyjne powinny być 2,5 razy silniejsze niż przy ustawieniu bocznym. Według obliczeń, w przypadku obserwacji detektorem LISA, rejestrowany sygnał od tego układu powinien być 40 razy większy od szumu.

Okres orbitalny układu J2322+0509 jest bardzo krótki: wynosi 1201 sekund (nieco ponad 20 minut). To trzeci z najkrótszych okresów spośród wszystkich znanych układów podwójnych rozdzielonych (w uproszczeniu: takich, w których gwiazdy są odseparowane). Emisja fal grawitacyjnych powoduje, że układ traci energię, a orbita zacieśnia się. Według modeli, za sześć lub siedem milionów lat gwiazdy połączą się w jedną.

Obserwacje spektroskopowe prowadzono teleskopami MMT we Fred Lawrence Whipple Observatory w Amado (Arizona, USA), Magellan Baade w Las Campanas Observatory (Chile) i Gemini-North na Mauna Kea (Hawaje). Wyniki badań ukażą się w czasopiśmie „Astrophysical Journal Letters”.

Źródło:

https://arxiv.org/abs/2004.00641 (PAP)

cza/ ekr/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Małpy nauczyły się rytmu „Everybody” Backstreet Boys

  • Fot. Adobe Stock

    Naukowcy: prawa pracownicze jednymi z najsłabiej chronionych praw człowieka

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera