Przejdź do głównej zawartości

Każdego roku naukowcy nie zauważają 2 mln zjawisk łączenia się czarnych dziur

W ubiegłym roku w zaawansowanej sieci detektorów fal grawitacyjnych LIGO-Virgo zaobserwowano dane z 35 łączących się czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Świetny wynik – ale co przegapili naukowcy? Według dr. Rorya Smitha z ARC Center of Excellence in Gravitational Wave Discovery na Monash University w Australii – prawdopodobne jest, że jest tam kolejne 2 mln zdarzeń fal grawitacyjnych pochodzących z łączących się czarnych dziur – para czarnych dziur co 200 sekund i para gwiazd neutronowych co 15 sekund, których naukowcy nie wychwytują.


Dr Smith i jego koledzy opracowali metodę wykrywania obecności tych słabych zdarzeń, które do tej pory pozostawały niezauważone, bez konieczności wykrywania każdego z nich indywidualnie.

Metoda – która jest obecnie testowana przez społeczność LIGO – „oznacza, że możemy być w stanie spojrzeć o ponad 8 mld lat świetlnych dalej, niż obecnie. Daje nam to migawkę tego, jak wyglądał wczesny Wszechświat, a jednocześnie zapewnia spojrzenie w ewolucję Wszechświata” – powiedział dr Smith.

W artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie Royal Astronomical Society szczegółowo opisano, w jaki sposób badacze zmierzą właściwości fal grawitacyjnych z milionów nieobserwowanych zdarzeń łączenia się czarnych dziur.

Łączące się układy podwójne czarnych dziur uwalniają ogromne ilości energii w postaci fal grawitacyjnych i są obecnie rutynowo wykrywane przez zaawansowaną sieć detektorów LIGO-Virgo. Według współautora pracy, Erica Thrane'a z OzGrav-Monash, te fale grawitacyjne generowane przez pojedyncze połączenie się układu podwójnego czarnych dziur „niosą informacje o czasoprzestrzeni w najbardziej ekstremalnych środowiskach Wszechświata. Poszczególne obserwacje fal grawitacyjnych śledzą ewolucję gwiazd, gromad gwiazd i galaktyk” – powiedział.

„Łącząc informacje z wielu zdarzeń związanych z fuzjami, możemy zacząć rozumieć otoczenie, w którym żyją i ewoluują gwiazdy oraz co powoduje, że w końcu stają się czarnymi dziurami. Im dalej widzimy fale grawitacyjne z tych połączeń, tym młodszy był Wszechświat, kiedy powstały. Możemy prześledzić ewolucję gwiazd i galaktyk w czasie kosmicznym, aż do czasów, gdy Wszechświat miał ułamek obecnego wieku.”

Naukowcy mierzą właściwości populacji łączących się czarnych dziur, takie jak rozkład mas czarnych dziur. Zdecydowana większość zwartych układów podwójnych łączących się czarnych dziur wytwarza fale grawitacyjne, które są zbyt słabe, aby uzyskać jednoznaczne wykrycie – tak więc w naszych obserwatoriach brakuje ogromnej ilości informacji.

„Ponadto, wyciągnięte wnioski na temat populacji czarnych dziur mogą być podatne na ‘fałszywą selekcję’ z uwagi na fakt, że widzimy tylko garść najgłośniejszych, najbliższych układów. Fałszywa selekcja oznacza, że możemy uzyskać migawkę czarnych dziur zamiast pełnego obrazu” – ostrzegł Smith.

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…