Przejdź do głównej zawartości

Znaleziono najszybszy podwójny układ zaćmieniowy, cenny cel dla badań fal grawitacyjnych

Obserwacje wykonane za pomocą 2,1-metrowego teleskopu Kitt Peak National Observatory doprowadziły do odkrycia najszybszego znanego dotąd zaćmieniowego układu podwójnego białych karłów. Okrążające się w czasie 6,91 minuty, szybko rotujące białe gwiazdy będą prawdopodobnie jednym z najsilniejszych źródeł fal grawitacyjnych wykrywalnych za pomocą LISA, przyszłego kosmicznego detektora fal grawitacyjnych.


Po tym, jak rozszerzy się do czerwonego olbrzyma pod koniec swojego życia, gwiazda taka jak Słońce ostatecznie przekształci się w gęstego białego karła, obiekt o masie podobnej do Słońca ściśnięty do rozmiarów porównywalnych z Ziemią. Gdy ewoluują gwiazdy podwójne, mogą pochłaniać swojego towarzysza przechodząc w fazę czerwonego olbrzyma, ostatecznie pozostawiając po sobie układ podwójny białych karłów. Oczekuje się, że takie układy o bardzo ciasnych orbitach będą silnymi źródłami promieniowania fal grawitacyjnych. Chociaż przewidywano, że będą one stosunkowo powszechne, układy takie okazały się nieuchwytne, a do tej pory zidentyfikowano tylko kilka.

Nowe badanie, obecnie prowadzone w Obserwatorium Palomar i Kitt Peak National Observatory, zmieniają tę sytuację.

Każdej nocy Zwicky Transient Facility (ZTF), przegląd wykorzystujący 1,2-metrowy teleskop w Obserwatorium Palomar, skanuje niebo w poszukiwaniu obiektów, które poruszają się, migotają lub w inny sposób zmieniają swoją jasność. Obiecujący kandydaci są również obserwowani przez 2,1-metrowy teleskop Electron Multiplying Demonstrator (KPED) Kitt Peak, by identyfikować krótkookresowe zaćmieniowe układy podwójne. KPED jest zaprojektowany do pomiaru prędkości i czułości zmieniającej się jasności źródeł niebieskich.

Doprowadziło to do odkrycia ZTF J1539+5027 (w skrócie J1539), podwójnego układu zaćmieniowego białych karłów o najkrótszym znanym dotychczas okresie, wynoszącym zaledwie 6,91 minuty. Gwiazdy orbitują tak blisko siebie, że cały układ mógłby się zmieścić we wnętrzu Saturna. 

Przewiduje się, że orbitujące białe karły po spirali zbliżają się coraz szybciej do siebie, ponieważ układ traci energię emitując fale grawitacyjne. Orbita J1539 jest tak ciasna, że przewiduje się, że okres orbitalny wymiernie się skróci po zaledwie kilku latach. Zespół prowadzony przez Kevina Burdge'a z Caltech był w stanie potwierdzić prognozę kurczącej się orbity wynikającą z ogólnej teorii względności, porównując swoje nowe wyniki z danymi archiwalnymi uzyskanymi w ciągu ostatnich dziesięciu lat.

J1539 to rzadki skarb. Jest to jedno z niewielu znanych źródeł fal grawitacyjnych, które zostaną wykryte przez przyszłą europejską misję LISA (Laser Interferometer Space Antenna), (start przewidziany na rok 2034). LISA będzie podobny do naziemnego LIGO, które wykryło fale grawitacyjne po raz pierwszy w historii w 2015 roku, pochodzące od pary zderzających się czarnych dziur. LISA będzie wykrywać fale grawitacyjne z kosmosu przy niższych częstotliwościach. J1539 jest dobrze dopasowany do LISA; częstotliwość fali grawitacyjnej 4,8 mHz z J1539 jest bliska jego szczytowej czułości.

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…