Главная » Іновації » Астрономы впервые зафиксировали гравитационные волны от слияния нейтронных звезд

Астрономы впервые зафиксировали гравитационные волны от слияния нейтронных звезд

Астрономы впервые зафиксировали гравитационные волны от слияния нейтронных звезд

16 октября стало известно о критической уязвимости в протоколе безопасности WPA2, который используется в большинстве современных устройств с Wi-Fi. Но в этот же день произошло еще одно, куда более важное событие в мире астрономии. Точнее, само событие произошло еще 17 августа, но официально объявлено об этом было только вчера – ученые впервые в истории зафиксировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд. До этого гравитационные волны регистрировали уже четырежды, но во всех случаях источником были слияния черных дыр.

Это очень важное и долгожданное событие. Об этом говорит хотя бы то, что наблюдения вели одновременно 70 наземных и космических обсерваторий, а соавторами соответствующей научной статьи указаны одновременно 4600 астрономов — больше трети всего мирового сообщества астрономов. Как сообщили в коллаборации LIGO/Virgo, в рамках наблюдений ученым удалось увидеть предсказанный теоретиками процесс синтеза тяжелых элементов, в том числе золота и платины, и подтвердить правоту гипотез о природе загадочных коротких гамма-всплесков. Ожидается, что полученные данные прольют свет на загадку строения нейтронных звезд и образование тяжелых элементов во Вселенной.

Обсерватория VIRGO возле Пизы, Италия.

Утром 17 августа 2017 года в 8:41 по североамериканскому восточному времени (в 15:41 по киевскому) детектор обсерватории LIGO в Хенфорде (Вашингтон) зарегистрировал приход гравитационной волны из космоса. Сигнал получил обозначение GW170817, это был уже пятый случай фиксации гравитационных волн с 2015 года, с момента, когда они были впервые зарегистрированы. Всего за три дня до этого LIGO и VIRGO впервые вместе поймали гравитационную волну.

Спустя две секунды после гравитационного события космический телескоп Fermi и обсерватория INTEGRAL зафиксировали (1 и 2) вспышку гамма-излучения на южном небе.

В ходе дополнительного анализа было установлено, что второй детектор LIGO (в Луизиане) тоже зафиксировал волну, но автоматическая система не сработала из-за краткосрочных шумов.

После этого раздался сигнал «тревоги» и поиском источника гравитационных волн и гамма-всплеска занялись астрономы всего мира, в том числе Европейская Южная обсерватория и космический телескоп Hubble.

Расположение трех основных  гравитационно-волновых обсерваторий и телескопов, проводящих наблюдения.

Данные LIGO/Virgo, Fermi и INTEGRAL позволили очертить область площадью в 35 квадратных градусов, что примерно соответствует площади нескольких сотен лунных дисков. И только через 11 часов после регистрации гравитационных волн чилийскому метровому телескопу Swope удалось обнаружить новую светящуюся точку в галактике NGC 4993 в созвездии Гидры, ее яркость не превышала 17 звездной величины.

[embedded content]

Такой объект вполне доступен для наблюдения в полупрофессиональные телескопы. В течение примерно часа после этого, независимо от Swope, источник нашли еще четыре обсерватории. Через девять дней астрономам удалось получить изображение в рентгеновском диапазоне, а через 16 дней — в радиочастотном. Но уже в сентябре наблюдения стали невозможными из-за Солнца, приблизившегося к галактике.

[embedded content]

Сама галактика NGC 4993 находится на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли. Это невероятно близко, до сих пор гравитационные волны приходили к нам с расстояний в миллиарды световых лет. Благодаря этой близости мы и смогли их услышать. Но на сей раз сигнал продолжался около ста секунд. Это очень большой промежуток времени — для сравнения, предыдущие четыре фиксации гравитационных волн длились не дольше трех секунд. Это указывало, что вызвать их могли только объекты массой от 1,1 до 1,6 масс Солнца, соответствующие нейтронным звездам. К тому же, сопутствующая гамма-вспышка указывала, что это точно не черные дыры, поскольку никакого излучения при их столкновении не наблюдается. Отметим, что ранее астрономы лишь предполагали, что короткие гамма-всплески порождают слияния нейтронных звезд. Теперь же у них есть экспериментальное подтверждение.

Килоновая в первый и четвертый день с момента регистрации, Фото: Обсерватория Лас-Кампанас.

Кроме того, астрономы впервые получили однозначное подтверждение существования килоновых (или «макроновых») вспышек, которые примерно в 1000 раз мощнее вспышек обычных новых. Теоретики предсказывали, что килоновые могут возникать при слиянии нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Килоновые запускают процесс синтеза тяжелых элементов, основанный на захвате ядрами нейтронов (r-процесс), в результате которого во Вселенной появились многие из тяжелых элементов, таких как золото, платина или уран. По подсчетам ученых, при одном взрыве килоновой может возникнуть огромное количество золота — до десяти масс Луны. До сих пор лишь единожды наблюдалось событие, которое могло быть взрывом килоновой.

В то же время ученые пока точно не знают, что осталось после слияния нейтронных звезд — это может быть как черная дыра, так и новая нейтронная звезда. В то же время неясно почему гамма-всплеск оказался относительно слабым.

Гравитационные волны — колебания гравитационного поля, возникающие при движении любых объектов во Вселенной.

Напомним, в этом году Нобелевскую премию по физике присудили как раз за обнаружение гравитационных волн.

Источник: nplus1 и The Verge

Дякуємо: itc.ua

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан. Обязательные для заполнения поля помечены *

*