Когда самые массивные звезды умирают, они разрушаются под воздействием собственной силы тяжести и оставляют после себя черные дыры; когда звезды, которые являются немного менее массивной умирают, они взрываются в сверхновые и оставить после себя густой, мертвые остатки звезд, называемые нейтронными звездами. На протяжении десятилетий астрономы были озадачены пропасть, которая лежит между нейтронными звездами и черными дырами: самым тяжелым из известных нейтронных звезд-это не более, чем в 2,5 раза больше массы нашего Солнца, или 2,5 солнечных масс, и легчайшие известно, черная дыра-это около 5 масс Солнца. Вопрос остался: есть ли что-нибудь в этой так называемой массовой разрыв?
Теперь, новое исследование от Национального научного фонда лазерного интерферометра гравитационно-волновой обсерватории (Лиго) и Дева детектор в Европе, ученые объявили об открытии объекта 2.6 солнечных масс, твердо поместив его в массе зазор. Объект был найден на 14 августа 2019, так как он слился с черной дырой от 23 солнечных масс, порождая всплеск гравитационных волн, обнаруженных на Земле на Лиго и Девы. Документ об обнаружении публикуется сегодня, 23 июня, в год.
«Мы уже несколько десятилетий ждут, чтобы разгадать эту загадку», — говорит соавтор Вики Калогера, профессор Северо-Западного университета. «Мы не знаем, если этот объект является самым тяжелым из известных нейтронных звезд, или самая легкая известная черная дыра, но в любом случае это бьет все рекорды.»
«Это собирается изменить, как ученые говорят о нейтронных звезд и черных дыр», — говорит соавтор Патрик Брэди, профессор Университета Висконсина, Милуоки, и ЛИГО научное сотрудничество пресс-секретарь. «Массовый разрыв может на самом деле не существует, но может быть из-за ограничений в возможности для проведения наблюдений. Время и более наблюдений скажу».
Космическое слияние описано в исследовании, событие окрестили GW190814, привело к окончательной черная дыра примерно в 25 раз больше массы Солнца (некоторые слились масса преобразуется в выброс энергии в виде гравитационных волн). Вновь образованная черная дыра находится примерно в 800 миллионов световых лет от Земли.
Прежде чем эти два объекта объединены, их массы различается в 9, что делает этот самый крайний массе известен гравитационно-волновых событий. Еще недавно сообщалось ЛИГО-Дева события, называемого GW190412, произошедшие между двух черных дыр с массой около 4:1.
«Это вызов для нынешних теоретических моделей в форме слияния пар компактных объектов с такой большой массе, в которой маломассивных партнер находится в массе зазор. Это открытие подразумевает, что эти события происходят гораздо чаще, чем мы предсказывали, что это действительно интригует маломассивных объектов», — объясняет Калогера. «Предмет может быть слияние нейтронной звезды с черной дырой, захватывающее возможность теоретически ожидаемых, но еще не подтверждены экспериментально. Однако, в 2,6 раз больше массы нашего Солнца, он превосходит современные прогнозы для максимальной массы нейтронных звезд, а вместо этого может быть самый светлый черные дыры не обнаружены.»
Когда Лиго и ученые Девы заметили это слияние, они немедленно разослали предупреждение для астрономического сообщества. Десятки наземных и космических телескопов следовали в поисках легких волн, возникающих в случае, но никто не поднял какие-то сигналы. До сих пор, такие легкие аналоги для гравитационно-волновых сигналов были замечены только один раз, на мероприятие под названием GW170817. Это событие, открытое ЛИГО-Дева сети в августе 2017 года, участвует огненной столкновения двух нейтронных звезд, что впоследствии был свидетелем десятки телескопов на Земле и в космосе. Столкновения нейтронных звезд являются грязными делишками с материей швырнул наружу во всех направлениях и, таким образом, ожидается, излучая свет. И наоборот, черный слияний отверстие, в большинстве случаев, считается, что не излучают свет.
В соответствии с Лиго и ученые Девы, события августа 2019 года не был замечен на свет на основе телескопов на несколько возможных причин. Во-первых, это событие было в шесть раз дальше, чем слияние наблюдается в 2017 году, что делает его труднее подобрать какие-либо световые сигналы. Во-вторых, если в столкновении участвуют две черные дыры, скорее всего, он бы не сиял свет. В-третьих, если объект был фактически нейтронная звезда, его в 9 раз более массивной черной дыры партнер, возможно, проглотил ее целиком; нейтронная звезда потребляли целое черной дыры не испускают никакого света.
«Я думаю, что в Pac-человек ест маленькая точка», — говорит Калогера. «Когда массы сильно асимметричной, тем меньше нейтронной звезды можно съесть в один укус.»
Как исследователи не знаю, если объект тайна была нейтронная звезда или черная дыра? Будущие наблюдения с ЛИГО, Дева, и, возможно, других телескопов может уловить подобных мероприятий, которые помогли бы выявить, существуют ли дополнительные объекты в массе зазор.
«Это первый проблеск того, что может быть целая популяция компактных двоичных объектов», — говорит Чарли Хой, член ЛИГО научного сотрудничества и аспирантом в Университете Кардиффа. «Что является действительно захватывающим является то, что это только начало. Как детекторы становятся все более и более чувствительными, мы будем наблюдать еще несколько из этих сигналов, и мы сможем определить популяций нейтронных звезд и черных дыр во Вселенной».
«Массовый разрыв была интересная головоломка на протяжении десятилетий, и теперь мы обнаружили объект, который помещается внутри», — говорит Педро Marronetti, директор программы гравитационной физики при Национальном научном фонде (ННФ). «Это не может быть объяснено без бросающий вызов нашему пониманию чрезвычайно плотной материи или что мы знаем об эволюции звезд. Это наблюдение является еще одним примером преобразующего потенциала в области гравитационно-волновой астрономии, который приносит новые идеи с каждым новым обнаружением».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!