Înregistrarea „tsunami-urilor” undelor gravitaționale – ondulații în țesătura spațiu-timpului – ar putea ajuta la rezolvarea puzzle-urilor despre modul în care au evoluat universul și stelele sale. Einstein teorie generală relativitatea pentru test.
Oamenii de știință care lucrează cu Observatorul undelor gravitaționale cu laser (LIGO) din Statele Unite și interferometrul Virgo din Italia au detectat 35 de evenimente de unde gravitaționale uimitoare între noiembrie 2019 și martie 2020, mai mult de o treime din totalul detectat până acum. Cercetătorii și-au publicat concluziile pe 5 noiembrie într-o bază de date preprint arXiv, ceea ce înseamnă că nu a fost încă revizuit de către colegi.
Undele gravitaționale sunt unde de șoc create în țesătură Timp liber Când două obiecte foarte dense – ca stele neutronice sau găuri negre Ei rămân prinși pe o orbită binară unul în jurul celuilalt și în cele din urmă se ciocnesc. Aceste ondulații spațiu-timp au fost detectate pentru prima dată în 2015, dar de atunci, oamenii de știință au început să devină mai buni la reperarea valurilor în timp ce se învârt pe țărmurile noastre cosmice.
Legate de: 9 descoperiri epice în spațiu pe care s-ar putea să le fi ratat în 2020
„Aceste descoperiri reprezintă o creștere de zece ori a numărului de unde gravitaționale detectate de LIGO și Fecioara de când au început observarea”, a spus co-autorul Susan Scott, astrofizician la Universitatea Națională din Australia și membru al echipei internaționale avansate LIGO. El a spus într-o declarație. „Aceasta este cu adevărat o nouă eră a descoperirilor undelor gravitaționale, iar numărul tot mai mare de descoperiri dezvăluie multe despre viața și moartea stelelor din tot universul.”
Detectoarele LIGO și Virgo detectează undele gravitaționale prin captarea distorsiunilor minuscule din materialul spațiului pe care le produc pe măsură ce trec prin detectoare. Detectoarele în formă de L au două brațe cu două fascicule laser identice în interior – ambele detectoare LIGO au brațe lungi de 2,48 mile (4 km), iar brațele Fecioarei au o lungime de 1,86 mile (3 km). Dacă o undă gravitațională trece prin Pământ, un laser dintr-un braț al detectorului este comprimat și celălalt întins, alertând oamenii de știință despre prezența undei. Dar dimensiunea mică a acestor distorsiuni – adesea de dimensiunea a câteva mii de protoni sau neutroni – înseamnă că detectoarele trebuie să fie incredibil de sensibile.
Potrivit oamenilor de știință, 32 din 35 de noi descoperiri sunt rezultatul fuziunii găurilor negre îndepărtate. Pe măsură ce nucleele infinit de dense ale giganților cosmici se ciocnesc între ele în inele mai rapide și mai strânse, ele se combină în cele din urmă pentru a forma o gaură neagră și mai masivă. Undele gravitaționale care au apărut în urma acestor evenimente, cum ar fi ondulațiile care s-au format într-un iaz după ce o piatră a fost aruncată în el, pot dezvălui multe despre găurile negre care le-au provocat.
„Privirea la masele și rotațiile găurilor negre din aceste sisteme binare indică modul în care aceste sisteme s-au unit în primul rând”, a spus Scott. „De asemenea, ridică câteva întrebări foarte interesante. De exemplu, sistemul s-a format inițial din două stele care au trecut împreună prin ciclul lor de viață și, în cele din urmă, au devenit găuri negre? Sau cele două găuri negre au fost înșirate împreună într-un mediu foarte dens, dinamic, cum ar fi în mijlocul unei galaxii?”
Observațiile relevă o diversitate uimitoare a dimensiunilor găurilor negre din univers. De exemplu, o pereche de găuri negre era egală cu masa Soarelui de 145 de ori, în timp ce cealaltă avea masa de 18 ori masa Soarelui.
Celelalte trei descoperiri sunt puțin mai misterioase și pot proveni din contopirea găurilor negre infinit de dense cu alte corpuri cosmice mai puțin dense. Este posibil ca aceste două obiecte să fie stele neutronice – rămășițele super-dense de stele masive care s-au format după exploziile masive numite supernove, au spus astronomii.
Și aceste semnale mai ciudate ar putea fi primele dintre multe care au fost descoperite. Îmbunătățirile în sensibilitatea detectorilor vor permite oamenilor de știință să capteze semnale mai slabe din surse neașteptate. Acest lucru nu le-ar putea oferi doar câteva priviri fără precedent asupra naturii și evoluției undelor gravitaționale care formează stelele și rămășițele stelare în univers, dar le-ar putea, de asemenea, să le permită cercetătorilor să elaboreze noi teste ale legilor gravitatie – Dezvoltat de teoria generală a relativității a lui Albert Einstein – care descrie comportamentul tuturor obiectelor masive.
„Ultimele noastre rezultate demonstrează că [black holes] Ele vin în multe dimensiuni și combinații – am rezolvat câteva mistere vechi, dar am descoperit și altele noi”, a spus coautorul Christopher Berry, astronom la Universitatea din Glasgow din Scoția. El a spus într-o declarație. „Folosind aceste observații, suntem mai aproape de a rezolva misterele modului în care stelele, elementele de bază ale universului nostru, evoluează.”
Publicat inițial pe Live Science.
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”