Detektor fal grawitacyjnych LIGO zarejestrował zderzenie dwóch gwiazd neutronowych

News/Nauka 09.01.2020
Detektor fal grawitacyjnych LIGO zarejestrował zderzenie dwóch gwiazd neutronowych

Detektor fal grawitacyjnych LIGO zarejestrował zderzenie dwóch gwiazd neutronowych

Najnowsze analizy danych zebranych przez detektor fal grawitacyjnych LIGO w Livingstone potwierdzają, że fale grawitacyjne zarejestrowane 25 kwietnia 2019 r. zostały najprawdopodobniej wyemitowane w procesie łączenia dwóch gwiazd neutronowych. 

Jeżeli tak faktycznie było, to jest to dopiero drugie takie zdarzenie w historii odkryte w falach grawitacyjnych. Pierwsza detekcja tego typu miała miejsce w sierpniu 2017 r. kiedy to po raz pierwszy udało się zarejestrować jednocześnie fale grawitacyjne i promieniowanie elektromagnetyczne wyemitowane w tym samym zdarzeniu.

Wizja artystyczna przedstawiająca proces łączenia dwóch gwiazd neutronowych. Źródło: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

W przypadku zderzenia zarejestrowanego w kwietniu 2019 r. nie udało się wykryć promieniowania widzialnego, natomiast charakterystyka fal grawitacyjnych pozwoliła ustalić, że w zderzeniu gwiazd neutronowych powstał bardzo masywny obiekt. Co więcej, przypadek ten stanowi potwierdzenie prawidłowości detekcji z sierpnia 2017 r., które stanowiło swego rodzaju świt zupełnie nowej dziedziny badań w astronomii, tzw. astronomii wieloaspektowej (ang. multi-messenger astronomy), w której badacze rejestrują niezależne dowody na zdarzenia zachodzące w przestrzeni kosmicznej, np. fale grawitacyjne i promieniowanie elektromagnetyczne.

LIGO jest pierwszym detektorem, któremu w 2015 r. udało się bezpośrednio zarejestrować fale grawitacyjne. Wtedy były to fale wyemitowane w procesie łączenia dwóch czarnych dziur.

W sierpniu 2017 r. dwa detektory LIGO:  w Livingston w Luizjanie oraz w Hanford w stanie Waszyngton wraz z tradycyjnymi teleskopami naziemnymi zarejestrowały proces łączenia dwóch gwiazd neutronowych.

Przedstawione na powyższej animacji zdarzenie z kwietnia 2019 r. zostało zarejestrowane tylko przez detektor w Livingston. Detektor z Hanford był wyłączony w trakcie tych obserwacji, a oddalone o 500 milionów lat świetlnych źródło fal grawitacyjnych było zbyt słabe, aby fale zarejestrował detektor Virgo we Włoszech.

Jest to zatem pierwsze zdarzenie zarejestrowane i potwierdzone na podstawie danych tylko z jednego detektora. Zebrane dane wskazują, że wskutek zderzenia powstał obiekt o masie około 3,4 masy Słońca.

Jak dochodzi do zderzenia gwiazd neutronowych?

Aktualnie badacze zakładają, że pary gwiazd neutronowych powstają z układów dwóch masywnych gwiazd, z których każda kończy swoje życie jako gwiazda neutronowa, albo wskutek zbliżenia dwóch niezależnych gwiazd neutronowych. Krążąc wokół wspólnego środka masy gwiazdy emitują fale grawitacyjne tym samym tracąc część energii i zmniejszając odległość między sobą. Zbliżając się do siebie po spirali, gwiazdy neutronowe emitują coraz silniejsze fale grawitacyjne i w końcu łączą się ze sobą w jeden obiekt.

Dołącz do dyskusji