Przejdź do głównej zawartości

Drugie wykrycie układu podwójnego gwiazd neutronowych przez LIGO. Czy aby na pewno?

Jeżeli przegapiliście wiadomości ze stycznia bieżącego roku to informujemy, że obserwatorium LIGO wykryło prawdopodobnie drugie zdarzenie połączenia się dwóch gwiazd neutronowych (pisałam o tym tutaj). 


25 kwietnia 2019 roku detektor LIGO w Livingston w Luizjanie wykrył sygnał fali grawitacyjnej z połączenia obiektów znajdujących się około 520 mln lat świetlnych stąd. Obserwacja ta, wykonana na zaledwie jednym detektorze – ten w Hanford chwilowo był wyłączony a Virgo nie zarejestrował zjawiska – była jednak wystarczająco silna, aby można ją było zakwalifikować jako wyraźne wykrycie zdarzenia połączenia.

Analiza sygnału z GW190425 wskazuje, że widzieliśmy zderzenie układu podwójnego o łącznej masie 3,3 – 3,7 razy większej od masy Słońca. Podczas, gdy szacowane masy łączących się obiektów w przedziale pomiędzy 1,1 do 2,5 masy Słońca są zgodne z oczekiwanymi masami gwiazd neutronowych, ta zmierzona całkowita masa jest znacznie większa niż jakiegokolwiek układu podwójnego gwiazd neutronowych, który zaobserwowaliśmy w naszej galaktyce. Znamy 17 galaktycznych par gwiazd neutronowych o zmierzonych masach całkowitych, a masy te wahają się w przedziale od zaledwie 2,5 do 2,9 mas Słońca. Dlaczego zatem GW190425 jest tak ciężki?

Niezwykła masa GW190425 może wskazywać, że ukształtował się inaczej niż znane galaktyczne układy podwójne gwiazd neutronowych.

Teoria sugeruje, że masywne, szybko łączące się pary gwiazd neutronowych, takie jak GW190425, potencjalnie mogą pochodzić od gwiazd o szczególnie niskiej metaliczności, rozwijających się w ciasnych układach podwójnych. W odpowiednich warunkach kopnięcia energetyczne wywołane eksplozjami supernowych mogą zostać stłumione, pozwalając obiektom pozostać razem w ciasnym układzie podwójnym nawet po ich ewolucji do gwiazd neutronowych.

W takim przypadku GW190425 może reprezentować populację podwójnych gwiazd neutronowych, których wcześniej nie obserwowano. Te układy podwójne pozostawały niewidoczne ze względu na ich bardzo ciasne orbity z okresami poniżej godziny. Gwałtowne przyspieszenia tych obiektów przesłaniały by ich sygnały w pomiarach pulsarowych. Najkrótszy okres układu podwójnego gwiazd neutronowych, który został wykryty w takich pomiarach, ma okres 1,88 godziny i nie połączy się przez kolejnych 46 mln lat. GW190425 może reprezentować zupełnie inną populację podwójnych gwiazd neutronowych, która jest tak powszechna, jak populacja galaktyczna, którą znamy.

Niestety, obserwacja GW190425 za pomocą jednego detektora oznacza, że naukowcy nie byli w stanie dobrze określić lokalizacji źródła fali grawitacyjnej – więc obserwacje uzupełniające nie wykryły jeszcze elektromagnetycznego odpowiednika, takiego jak w przypadku GW170817, pierwszego połączenia się dwóch gwiazd neutronowych zaobserwowanego przez LIGO.

Oznacza to, że brakuje zewnętrznych informacji potwierdzających, że był to układ podwójny gwiazd neutronowych. Dlatego możliwe jest, że jeden bądź oba obiekty były czarnymi dziurami. Jeżeli tak, byłyby mniejsze niż jakiekolwiek czarne dziury, które naukowcy wykrywali do tej pory, i musieliby znacznie przebudować swoje modele dotyczące tworzenia się układów podwójnych czarnych dziur. 

Dzięki ostatnim licznym aktualizacjom detektorów LIGO i Virgo możemy wkrótce spodziewać się większej liczby detekcji układów podwójnych gwiazd neutronowych.

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…