Wyjątkowe odkrycie. Dwa białe karły zaburzają czasoprzestrzeń, zmierzając ku swojej zagładzie

News/Kosmos 05.04.2020
Wyjątkowe odkrycie. Dwa białe karły zaburzają czasoprzestrzeń, zmierzając ku swojej zagładzie

Wyjątkowe odkrycie. Dwa białe karły zaburzają czasoprzestrzeń, zmierzając ku swojej zagładzie

Astronomowie odkryli dwa białe karły okrążające wspólny środek masy i emitujące fale grawitacyjne.

Białe karły to pozostałości po gwiazdach podobnych do Słońca, które wyczerpały już swoje zapasy paliwa. Od wielu lat naukowcy podejrzewali, że w przestrzeni kosmicznej muszą istnieć układy podwójne składające się z dwóch białych karłów. Zgodnie z Ogólną Teorią Względności (OTW) opracowaną przez Alberta Einsteina, dwa obiekty tego typu wzajemnie się okrążające powinny emitować energię w postaci fal grawitacyjnych, tzw. zmarszczek czasoprzestrzeni.

Teraz astronomowie odkryli nie tyle fale grawitacyjne, a układ podwójny, który może być źródłem takich fal. Pozwoli on nam nie tylko poszerzyć naszą wiedzę o takich układach oraz o źródłach fal grawitacyjnych, ale przede wszystkim pozwoli sprawdzić wydajność instrumentu, który zostanie wysłany w przestrzeń kosmiczną w 2034 r.

LISA (Laser Interferometer Space Antenna) to obserwatorium fal grawitacyjnych, które będzie testowane na układzie J2322+0509. Dzięki temu, że astronomowie już go odkryli, będzie można sprawdzić czy LISA także będzie w stanie go dostrzec.

Takie weryfikacyjne układy podwójne są niezwykle ważne, bo LISA będzie w stanie je dostrzec w ciągu kilku pierwszych tygodni po uruchomieniu – mówi Mukuemin Kilic, współautor opracowania z Uniwersytetu Oklahomy. Jak dotąd odkryliśmy tylko kilka takich obiektów. Odkrycie pierwszego prototypu nowej klasy weryfikacyjnych układów podwójnych znacząco przyspiesza nowe odkrycia.

W najnowszym artykule naukowym opisującym odkrycie i charakterystykę tego układu podwójnego, badacze z Centrum Astrofizyki na Harvardzie odkryli – po raz pierwszy – układ składający się z dwóch białych karłów (helowych jąder gwiazd), w którym oba składniki są od siebie oddzielone. Oba białe karły okrążają się w ciągu 1201 sekund (niecałe 20 minut) i są pierwszym dotąd zidentyfikowanym źródłem fal grawitacyjnych tego typu.

Układ podwójny odkryty przez badaczy charakteryzuje się trzecim najkrótszym okresem orbitalnym ze wszystkich znanych rozłącznych układów podwójnych, a jego odkrycie nie należało do łatwych zadań.

Nie mogliśmy wykryć jego sygnału fotometrycznego, bo on po prostu nie istnieje. Zamiast tego, wykorzystaliśmy metody spektroskopowe, które pozwalają nam obserwować interakcje materii z promieniowaniem elektromagnetycznym. Dzięki temu byliśmy w stanie odkryć ruch orbitalny gwiazd.

Choć trudno było odkryć ten układ, to obliczenia teoretyczne wskazują wyraźnie, że musi on być wyjątkowo silnym źródłem fal grawitacyjnych. Astronomom udało się ustalić, że z uwagi na położenie względem Ziemi, instrumenty  powinny zarejestrować sygnał 2,5 razy silniejszy od takiego samego układu, ale inaczej ułożonego względem Ziemi.

Warto tutaj dodać, że ten układ podwójny nie zostanie układem podwójnym na zawsze, właśnie z powodu fal grawitacyjnych, które naukowcy mają nadzieję wkrótce wykryć. Emitując fale grawitacyjne, układ obu karłów traci energię, przez co oba składniki zbliżają się do siebie. Według obliczeń, za 6-7 mln lat oba składniki połączą się ze sobą i powstanie jeden, znacznie masywniejszy biały karzeł.

 

Dołącz do dyskusji

Advertisement