Przejdź do głównej zawartości

Dziesiątki układów podwójnych z gromad kulistych Drogi Mlecznej będą mogły być wykryte za pomocą detektora LISA

Pierwsze wykrycie fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzenia się dwóch czarnych dziur daleko poza naszą Galaktyką otworzyło nowe okno na zrozumienie Wszechświata. Po 14 września 2015 r. nastąpił ciąg detekcji kolejnych fal grawitacyjnych, które miały w sumie cztery źródła, w tym układy podwójne czarnych dziur bądź pary gwiazd neutronowych.


Obecnie budowany jest kolejny detektor, który otworzy to okno szerzej. Oczekuje się, że owo obserwatorium następnej generacji, zwane LISA, znajdzie się w kosmosie w 2034 r. i będzie czułe na fale grawitacyjne o niższej częstotliwości niż te wykrywane przez naziemne detektory LIGO. 

Nowe badania przewidują, że dziesiątki układów podwójnych (pary zwartych obiektów okrążających się wzajemnie) w gromadach kulistych Drogi Mlecznej będą wykrywane za pomocą LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Te układy podwójne zawierają wszystkie kombinacje źródeł: czarne dziury, gwiazdy neutronowe i białe karły. Układy podwójne utworzone z tych gęstych gromad gwiazd będą miały wiele innych właściwości niż te, które powstają w izolacji, z dala od innych gwiazd.

LISA rozszerzy spektrum fal grawitacyjnych, pozwalając naukowcom badać różne typy obiektów, które nie są obserwowane w LIGO. 

W Drodze Mlecznej do tej pory zaobserwowano 150 gromad kulistych. Zespół badaczy przewiduje, że jedna na trzy gromady wyprodukuje źródło dla LISA. Badanie przewiduje również, że około ośmiu układów podwójnych czarnych dziur będzie wykrywalnych przez LISA w naszej sąsiedniej galaktyce Andromedy oraz kolejnych 80 w pobliskiej galaktyce Panny.

Przed pierwszym wykryciem fal grawitacyjnych przez LIGO, gdy w USA budowano podwójne detektory, astrofizycy na całym świecie przez dziesięciolecia pracowali nad teoretycznymi przewidywaniami tego, jakie zjawiska astrofizyczne będzie mógł zaobserwować LIGO. To samo robią teraz angielscy teoretycy, ale dla LISA, który jest budowany przez Europejską Agencję Kosmiczną, z udziałem NASA.

Gromada kulista jest sferyczną strukturą składającą się z setek tysięcy do milionów gwiazd połączonych grawitacyjnie. Gromady te są jednymi z najstarszych populacji gwiazd w galaktyce i są wydajnymi fabrykami podwójnych obiektów zwartych.

Zespół badaczy z Northwestern miał wiele korzyści w prowadzeniu tego badania. W ciągu ostatnich dwudziestu lat Frederic A. Rasio i jego grupa opracowali potężne narzędzie obliczeniowe – jedno z najlepszych na świecie – do realistycznego modelowania gromad kulistych. 

Naukowcy wykorzystali ponad sto w pełni rozwiniętych modeli gromad kulistych o właściwościach podobnych do tych obserwowanych w Drodze Mlecznej. Modele, które zostały stworzone w CIERA, były uruchamiane w Quest, grupie superkomputerów Northwestern. Urządzenie może wykonać symulację trwającą 12 miliardów lat życia gromady kulistej w ciągu kilku dni.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…