Τα βαρυτικά κύματα ενδέχεται να δημιουργηθούν από τα πεδία συντριμμιών των αστεριών που πεθαίνουν

Μια ομάδα αστροφυσικών έχει

προσδιορίζεται μέσω προσομοιώσεων ότι τα συντρίμμια που πεθαίνουν από αστέρια που πεθαίνουν μπορεί να είναι πηγή βαρυτικών κυμάτων—

αυτούς τους κυματισμούς στο χωροχρόνο που είχε προβλέψει ο Αϊνστάιν πριν από έναν αιώνα.

Τα βαρυτικά κύματα είναι


που προβλέπεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας


; είναι κυματισμοί στο χωροχρόνο που δημιουργούνται από τεράστια επιταχυνόμενα αντικείμενα. Τα κύματα παράγονται επίσης από τις αλληλεπιδράσεις τέτοιων αντικειμένων, όπως τα δυαδικά και οι συγχωνεύσεις μεταξύ αστέρων νετρονίων και μαύρων τρυπών.

Τα βαρυτικά κύματα ήταν

ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά από το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων συμβολόμετρου λέιζερ (LIGO)

, η οποία εδρεύει στη Λουιζιάνα και την Ουάσιγκτον. Το LIGO ανιχνεύει τα βαρυτικά κύματα μετρώντας τις μικροσκοπικές διαφορές στο χρονισμό των παλμών λέιζερ έναντι των κατόπτρων σε υπόγειες εγκαταστάσεις. Αυτές οι διαφορές υποδηλώνουν ότι οι κυματισμοί στο χωροχρόνο καθυστέρησαν ελαφρώς τους παλμούς λέιζερ.

Τώρα, μια ομάδα ερευνητών προτείνει ότι ένα νέο είδος κύματος από αυτά που έχουν ακόμη ανιχνευθεί θα μπορούσε να κυματίζει στον κόσμο: τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από την ύλη που απορρίπτεται από αστέρια που πεθαίνουν. Η έρευνά τους παρουσιάστηκε σήμερα στην 242η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

«Από σήμερα, το LIGO έχει ανιχνεύσει μόνο βαρυτικά κύματα από δυαδικά συστήματα, αλλά μια μέρα θα ανιχνεύσει την πρώτη μη δυαδική πηγή βαρυτικών κυμάτων», δήλωσε ο Ore Gottlieb, αστροφυσικός στο Northwestern University και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, στο Northwestern.


ελευθέρωση


. “Τα κουκούλια είναι ένα από τα πρώτα μέρη που πρέπει να αναζητήσουμε για αυτόν τον τύπο πηγής.”

Αν και τέτοια κύματα δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί, είχαν προβλεφθεί σε προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν από τον Gottlieb και τους συναδέλφους του. Οι ερευνητές μοντελοποίησαν πώς πεθαίνουν τα αστέρια, πετώντας υλικό προς τα έξω ενώ καταρρέουν προς τα μέσα, αφήνοντας μια μαύρη τρύπα στα κενά που αφήνουν


πίσω.

Οι ερευνητές προσπαθούσαν να προσδιορίσουν εάν οι δίσκοι προσαύξησης των μαύρων οπών—το υπερθερμασμένο υλικό που περιβάλλει τις μαύρες τρύπες και

κάνει τις σκιές τους ορατές σε ραδιοτηλεσκοπικές εικόνες

— μπορεί να είναι πηγές βαρυτικών κυμάτων.

Αλλά κοιτάζοντας προς τους δίσκους προσαύξησης, οι υπολογισμοί της ομάδας διαταράχθηκαν από μοντελοποιημένα δεδομένα από το κουκούλι υλικού που περιβάλλει πίδακες επιταχυνόμενου υλικού που παράγεται από αστέρια που πεθαίνουν. Το μοντέλο πρότεινε ότι το υλικό γύρω από τους πίδακες θα μπορούσε να προκαλέσει διαταραχές στο χωροχρόνο που βρίσκονται εντός της ζώνης συχνοτήτων που ανιχνεύει το LIGO.

Η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από νέες πηγές θα ήταν επίσης ευλογία για τους αστροφυσικούς

επιδιώκοντας να ανιχνεύσουμε το φόντο των βαρυτικών κυμάτων

ή το βουητό των βαρυτικών κυμάτων που κυλίονται στο σύμπαν ανά πάσα στιγμή.

Οι επιστήμονες αναζητούν το υπόβαθρο των βαρυτικών κυμάτων χρησιμοποιώντας συστοιχίες χρονισμού πάλσαρ, οι οποίες λειτουργούν παρόμοια με το LIGO αλλά βασίζονται στον χρονισμό των ανιχνεύσεων του φωτός που εκπέμπεται από τα ταχέως περιστρεφόμενα πάλσαρ αντί των υπόγειων παλμών λέιζερ.

Ένα ιερό δισκοπότηρο της αστρονομίας των βαρυτικών κυμάτων θα ήταν ένα διαστημικό παρατηρητήριο που θα λειτουργούσε με τον ίδιο τρόπο, αλλά σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα από το LIGO (το οποίο έκτοτε επεκτάθηκε και συνεργάστηκε με άλλα παρατηρητήρια για να σχηματίσει τη Συνεργασία LIGO-Virgo-KAGRA. )

Αντί να χρησιμοποιείτε το LIGO μήκους 2,5 μιλίων (4

χιλιόμετρο

) βραχίονες για την ανίχνευση της βαρύτητας ›

κύματα, οι αστροφυσικοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τους βραχίονες μήκους 1,5 εκατομμυρίου μιλίων (2,41 εκατομμυρίων χλμ.)

προτεινόμενη αποστολή

LISA


.

Αλλά όποτε —αν ποτέ— συμβεί ένα τέτοιο παρατηρητήριο, σίγουρα βοηθάει αν ξέρετε πού να κοιτάξετε.

Περισσότερα: Μια μαύρη τρύπα συγκρούστηκε με κάτι που δεν έπρεπε να υπάρχει