GW230529 - takiej czarnej dziury naukowcy jeszcze nie widzieli. Polacy na tropie zagadki
Międzynarodowa grupa naukowców z programu LIGO-Virgo-KAGRA ogłosiła ekscytujące odkrycie: analizę sygnału fal grawitacyjnych, pochodzącego z nieznanego dotąd źródła. To niezwykłe wydarzenie otwiera nowe okno na Wszechświat i niesie ze sobą ogromny potencjał naukowy. Mają w tym udział także badacze z Polski.
Fale grawitacyjne to drgania czasoprzestrzeni, rozchodzące się niczym fale na wodzie po rzuceniu kamienia. Powstają one w wyniku gwałtownych wydarzeń kosmicznych, takich jak zderzenia gwiazd neutronowych czy czarnych dziur.
Obserwatoria LIGO (Stany Zjednoczone), Virgo (Włochy) i KAGRA (Japonia) wykorzystują niezwykle czułe instrumenty do pomiaru mikroskopijnych deformacji czasoprzestrzeni wywołanych przez fale grawitacyjne.
Czarna dziura rozerwała gwiazdę neutronową
W maju 2023 r., wkrótce po rozpoczęciu czwartej serii obserwacyjnej programu LIGO-Virgo-KAGRA, detektor LIGO Livingston zaobserwował sygnał fali grawitacyjnej po zderzeniu gwiazdy neutronowej, ze obiektem o masie od 2,5 do 4,5 razy większej niż masa naszego Słońca. Zderzenie miało miejsce w odległości 650 mln lat świetlnych.
Sygnał, oznaczony symbolem GW230529, jest intrygujący z powodu masy cięższego obiektu. Jak się okazało jest to obiekt z przedziału mas tzw. dolnej przerwy masowej. Co kryje się za tym tajemniczym naukowo - technicznym określeniem?
Oznacza to, że jest to obiekt niemal na granicy pomiędzy najcięższymi znanymi gwiazdami neutronowymi a najlżejszymi czarnymi dziurami. Sam sygnał fal grawitacyjnych nie był na tyle silny, by ujawnić naturę tego obiektu.
Naukowcy opublikowali wyniki analizy sygnału GW230529 i swoich badań na serwerze Arxiv.
Analiza danych z detektorów oraz astrofizyka gwiazd neutronowych i innych zwartych obiektów jak czarne dziury są głównymi tematami badań grupy LIGO-Virgo-KAGRA w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk. Członkami współpracy LVK w CAMK są: Michał Bejger, Paweł Ciecieląg, Przemysław Figura, Brynmore Haskell, Mateusz Pietrzak, Mariusz Suchenek, Sudhagar Suyamprakasam, Nikesh Yadav.
Kosmiczna zagadka
Przed wykryciem fal grawitacyjnych w 2015 r. masy czarnych dziur o masach gwiazdowych wyznaczano głównie za pomocą obserwacji rentgenowskich, natomiast masy gwiazd neutronowych ustalano za pomocą obserwacji radiowych. Teraz używa się do tego także fal grawitacyjnych.
Większość odkrytych tak zwanych zwartych obiektów to, albo gwiazdy neutronowe, albo czarne dziury. Na przestrzeni lat niewielka liczba obiektów w kosmosie wkroczyła w szczelinę tzw. dolnej przerwy masowej, która pozostaje przedmiotem gorących dyskusji wśród astrofizyków.
Więcej o tajemniczych obiektach w kosmosie przeczytasz na Spider`s Web:
