Ένα τρίτο βαρυτικό κύμα ανιχνεύθηκε από το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων (LIGO) με συμβολόμετρο λέιζερ. Μια διεθνής ομάδα ανακοίνωσε την ανίχνευση σήμερα, ενώ το ίδιο το γεγονός εντοπίστηκε στις 4 Ιανουαρίου 2017. Τα βαρυτικά κύματα είναι κυματισμοί στο χωροχρόνο που είχε προβλέψει ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πριν από έναν αιώνα.
Το LIGO αποτελείται από δύο εγκαταστάσεις: μία στο Hanford της Ουάσιγκτον και μία στο Livingston της Λουιζιάνα. Όταν το LIGO ανακοίνωσε το πρώτο του βαρυτικό κύμα τον Φεβρουάριο του 2016 (που εντοπίστηκε τον Σεπτέμβριο του 2015), άνοιξε ένα νέο παράθυρο στην αστρονομία. Με αυτό το βαρυτικό κύμα, το τρίτο που ανιχνεύθηκε, αυτό το νέο παράθυρο γίνεται μεγαλύτερο. Μέχρι στιγμής, και τα τρία κύματα που έχουν εντοπιστεί έχουν δημιουργηθεί από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών.
Η ομάδα, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών και επιστημόνων από Πανεπιστήμιο Northwestern στο Ιλινόις, που δημοσιεύθηκε τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης .
Όταν τελικά ανιχνεύθηκε το πρώτο βαρυτικό κύμα, πάνω από εκατό χρόνια αφότου το προέβλεψε ο Αϊνστάιν, βοήθησε στην επιβεβαίωση της περιγραφής του χωροχρόνου από τον Αϊνστάιν ως ολοκληρωμένο συνεχές. Λέγεται συχνά ότι δεν είναι καλή ιδέα να στοιχηματίζετε εναντίον του Αϊνστάιν και αυτή η τρίτη ανίχνευση απλώς ενισχύει τη θεωρία του Αϊνστάιν.
Όπως και οι δύο προηγούμενες ανιχνεύσεις, έτσι και αυτή δημιουργήθηκε από τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών. Αυτά τα δύο είχαν διαφορετικά μεγέθη μεταξύ τους. Το ένα ήταν περίπου 31,2 ηλιακές μάζες και το άλλο ήταν περίπου 19,4 ηλιακές μάζες. Το συνδυασμένο συμβάν ηλιακής μάζας 50 προκάλεσε το τρίτο κύμα, το οποίο ονομάζεται GW170104. Οι μαύρες τρύπες ήταν περίπου 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
«…ένας συναρπαστικός πληθυσμός μαύρης τρύπας…» – Βίκυ Καλογερά, Ανώτερη Αστροφυσικός, Επιστημονική Συνεργασία LIGO
Το LIGO μας δείχνει ότι είναι ένας πληθυσμός από δυαδικές μαύρες τρύπες εκεί έξω. «Οι ελάχιστες ανιχνεύσεις μας μέχρι στιγμής αποκαλύπτουν έναν ενδιαφέροντα πληθυσμό μαύρης τρύπας που δεν γνωρίζαμε ότι υπήρχε μέχρι τώρα», δήλωσε η Βίκυ Καλογερά, ανώτερη αστροφυσικός της Επιστημονικής Συνεργασίας LIGO (LSC), η οποία διεξάγει έρευνα σχετικά με τους δίδυμους ανιχνευτές LIGO. που βρίσκεται στις ΗΠΑ
«Τώρα έχουμε τρία ζεύγη μαύρων τρυπών, με το κάθε ζευγάρι να τελειώνει τον σπειροειδή χορό θανάτου για εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια σε μερικές από τις πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν. Στην αστρονομία, λέμε με τρία αντικείμενα ίδιου τύπου έχετε μια τάξη. Έχουμε πληθυσμό και μπορούμε να κάνουμε αναλύσεις».
Η εγκατάσταση του Παρατηρητηρίου Βαρυτικών Κυμάτων (LIGO) με συμβολόμετρο λέιζερ στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα. Η άλλη εγκατάσταση βρίσκεται στο Hanford της Ουάσιγκτον. Εικόνα: LIGO
Όταν λέμε ότι τα βαρυτικά κύματα έχουν ανοίξει ένα νέο παράθυρο στην αστρονομία, αυτό το παράθυρο ανοίγει στις ίδιες τις μαύρες τρύπες. Πέρα από την επιβεβαίωση των προβλέψεων του Αϊνστάιν και τη δημιουργία ενός πληθυσμού δυαδικών μαύρων τρυπών, το LIGO μπορεί να χαρακτηρίσει και να μετρήσει αυτές τις μαύρες τρύπες. Μπορούμε να μάθουμε τις μάζες των οπών και τα χαρακτηριστικά περιστροφής τους.
«Για άλλη μια φορά, οι μαύρες τρύπες είναι βαριές», είπε ο Shane Larson, του Northwestern University και του Adler Planetarium στο Σικάγο. «Οι πρώτες μαύρες τρύπες που εντοπίστηκαν από το LIGO ήταν δύο φορές πιο βαριές από όσο θα περιμέναμε ποτέ. Τώρα όλοι ανακατεύουμε τις στροφές μας προσπαθώντας να καταλάβουμε όλους τους ενδιαφέροντες μυριάδες τρόπους με τους οποίους μπορούμε να φανταστούμε το σύμπαν να κάνει μεγάλες και βαριές μαύρες τρύπες. Και το Northwestern είναι ισχυρό σε αυτόν τον ερευνητικό τομέα, οπότε είμαστε ενθουσιασμένοι».
Αυτό το τρίτο εύρημα ενισχύει την υπόθεση για την ύπαρξη μιας νέας κατηγορίας μαύρων οπών: δυαδικές μαύρες τρύπες που είναι κλειδωμένες σε σχέση μεταξύ τους. Δείχνει επίσης ότι αυτά τα αντικείμενα μπορεί να είναι μεγαλύτερα από ό,τι νομίζαμε πριν τα εντοπίσει το LIGO.
«Είναι αξιοσημείωτο ότι οι άνθρωποι μπορούν να συνθέσουν μια ιστορία και να τη δοκιμάσουν, για τέτοια παράξενα και ακραία γεγονότα που έλαβαν χώρα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς». – David Shoemaker, MIT
«Έχουμε περαιτέρω επιβεβαίωση για την ύπαρξη μαύρων οπών που είναι βαρύτερες από 20 ηλιακές μάζες, αντικείμενα που δεν γνωρίζαμε ότι υπάρχουν πριν τις εντοπίσει το LIGO», δήλωσε ο David Shoemaker του MIT, εκπρόσωπος της Επιστημονικής Συνεργασίας LIGO. «Είναι αξιοσημείωτο ότι οι άνθρωποι μπορούν να συνθέσουν μια ιστορία και να τη δοκιμάσουν, για τέτοια παράξενα και ακραία γεγονότα που έλαβαν χώρα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς».
Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη από δύο μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται. Εικόνα: NASA/CXC/A. Χόμπαρτ
«Με την τρίτη επιβεβαιωμένη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από τη σύγκρουση δύο μαύρων τρυπών, το LIGO καθιερώνεται ως ένα ισχυρό παρατηρητήριο για την αποκάλυψη της σκοτεινής πλευράς του σύμπαντος», δήλωσε ο David Reitze του Caltech, εκτελεστικός διευθυντής του LIGO Laboratory and a Northwestern. απόφοιτος. «Ενώ το LIGO είναι μοναδικά κατάλληλο για την παρατήρηση αυτού του τύπου γεγονότων, ελπίζουμε να δούμε σύντομα άλλα είδη αστροφυσικών γεγονότων, όπως η βίαιη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων».
Ένας ενδεικτικός ήχος κελαηδίσματος επιβεβαιώνει την ανίχνευση ενός βαρυτικού κύματος και μπορείτε να το ακούσετε να περιγράφεται και να εξηγείται εδώ , σε ένα podcast του Northwestern University.
Πηγές:
