In Mei 2023, kort nadat LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) weer aangeskakel het vir sy vierde reeks waarnemings, het dit 'n gravitasiegolf sein van die botsing van 'n voorwerp, heel waarskynlik 'n neutronster, met 'n vermoedelike swart gat wat 'n massa het wat 2.5 tot 4.5 keer meer is as dié van ons Son.
Hierdie sein, genaamd GW230529, is interessant vir navorsers omdat die kandidaat-swartgat se massa binne 'n sogenaamde massagaping val tussen die swaarste bekende neutronsterre, wat effens meer as twee sonmassas is, en die ligste bekende swartgate, wat ongeveer vyf sonmassas. Terwyl die gravitasiegolfsein alleen nie die ware aard van hierdie voorwerp kan openbaar nie, kan toekomstige bespeurings van soortgelyke gebeurtenisse, veral dié wat met uitbarstings gepaard gaan, die sleutel inhou om die vraag te beantwoord oor hoe liggewig swart gate kan wees.
Die beeld toon die samesmelting en samesmelting van 'n laer massa-gaping swart gat (donkergrys oppervlak) met 'n neutronster (groots gety vervorm deur die swart gat se swaartekrag). Hierdie stilbeeld van 'n samesmeltingsimulasie beklemtoon net die neutronster se laerdigtheidkomponente, wat wissel van 60 gram per kubieke sentimeter (donkerblou) tot 600 kilogram per kubieke sentimeter (wit). Die vorm daarvan beklemtoon die sterk vervormings van die laedigtheidmateriaal van die neutronster. Beeldkrediet: Ivan Markin, Tim Dietrich (Universiteit van Potsdam), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Max Planck Instituut vir Gravitasiefisika
"Die jongste bevinding demonstreer die indrukwekkende wetenskaplike vermoë van die gravitasiegolfdetektornetwerk, wat aansienlik meer sensitief is as wat dit in die derde waarnemingslopie was," sê Jenne Driggers (PhD '15), opsporingshoofwetenskaplike by LIGO Hanford in Washington, een van twee fasiliteite, saam met LIGO Livingston in Louisiana, wat die LIGO-sterrewag uitmaak.
ligo geskiedenis gemaak in 2015 nadat die eerste direkte opsporing van gravitasiegolwe in die ruimte uitgevoer is. Sedertdien het LIGO en sy vennootdetektor in Europa, Virgo, byna 100 samesmeltings tussen swart gate, 'n handvol tussen neutronsterre, asook samesmeltings tussen neutronsterre en swart gate opgespoor. Die Japannese detektor KAGRA het in 2019 by die gravitasiegolfnetwerk aangesluit, en die span wetenskaplikes wat data van al drie detectors gesamentlik ontleed, staan bekend as die LIGO-Virgo-KAGRA (LVK)-samewerking. Die LIGO-sterrewagte word deur die National Science Foundation (NSF) befonds en is ontwerp, gebou en word deur Caltech en MIT bedryf.
Die jongste bevinding dui ook aan dat botsings met ligte swart gate meer algemeen kan wees as wat voorheen geglo is.
"Hierdie opsporing, die eerste van ons opwindende resultate van die vierde LIGO-Virgo-KAGRA-waarnemingsloop, onthul dat daar 'n hoër tempo van soortgelyke botsings tussen neutronsterre en lae massa swart gate kan wees as wat ons voorheen gedink het," sê Jess McIver. 'n assistent-professor aan die Universiteit van Brits-Columbië, adjunk-woordvoerder van die LIGO Scientific Collaboration, en 'n voormalige postdoktorale genoot by Caltech.
Voor die GW230529-geleentheid is een ander intrigerende massa-gaping-kandidaatvoorwerp geïdentifiseer. In daardie geleentheid, wat in Augustus 2019 plaasgevind het en bekend staan as GW190814, 'n kompakte voorwerp van 2.6 sonmassas is gevind as deel van 'n kosmiese botsing, maar wetenskaplikes is nie seker of dit 'n neutronster of swart gat was nie.
Na 'n pouse vir instandhouding en opgraderings, sal die verklikkers se vierde waarnemingslopie op 10 April 2024 hervat en sal voortduur tot Februarie 2025.
Geskryf deur Whitney Clavin
Bron: Caltech
