През май 2023 г., малко след като LIGO (лазерна интерферометърна гравитационно-вълнова обсерватория) се включи отново за своя четвърти цикъл от наблюдения, той откри гравитационно-вълнов сигнал от сблъсъка на обект, най-вероятно неутронна звезда, с предполагаема черна дупка, притежаваща маса, която е 2.5 до 4.5 пъти по-голяма от тази на нашето Слънце.
Този сигнал, наречен GW230529, е интригуващ за изследователите, тъй като масата на кандидат-черната дупка попада в така наречената масова празнина между най-тежките известни неутронни звезди, които са малко повече от две слънчеви маси, и най-леките известни черни дупки, които са около пет слънчеви маси. Докато сигналът на гравитационната вълна сам по себе си не може да разкрие истинската природа на този обект, бъдещите откривания на подобни събития, особено тези, придружени от изблици на светлина, биха могли да държат ключа към отговора на въпроса колко леки могат да бъдат черните дупки.
Изображението показва коалесценцията и сливането на черна дупка с по-ниска масова празнина (тъмносива повърхност) с неутронна звезда (силно приливно деформирана от гравитацията на черната дупка). Това неподвижно изображение от симулация на сливане подчертава само компонентите с по-ниска плътност на неутронната звезда, вариращи от 60 грама на кубичен сантиметър (тъмно синьо) до 600 килограма на кубичен сантиметър (бяло). Формата му подчертава силните деформации на материала с ниска плътност на неутронната звезда. Кредит за изображение: Иван Маркин, Тим Дитрих (Университет на Потсдам), Харалд Пол Пфайфър, Алесандра Буонано (Институт Макс Планк за гравитационна физика
„Последното откритие демонстрира впечатляващата научна способност на мрежата от детектори на гравитационни вълни, която е значително по-чувствителна, отколкото беше при третото наблюдение“, казва Джене Дригърс (доктор '15), водещ учен в откриването в LIGO Hanford във Вашингтон, едно от двете съоръжения, заедно с LIGO Livingston в Луизиана, които съставят обсерваторията LIGO.
LIGO влезе в историята през 2015 г. след извършването на първото директно откриване на гравитационни вълни в космоса. Оттогава LIGO и неговият партньорски детектор в Европа Virgo са открили близо 100 сливания между черни дупки, шепа между неутронни звезди, както и сливания между неутронни звезди и черни дупки. Японският детектор KAGRA се присъедини към мрежата за гравитационни вълни през 2019 г. и екипът от учени, които колективно анализират данни от трите детектора, е известен като сътрудничеството LIGO–Virgo–KAGRA (LVK). Обсерваториите LIGO се финансират от Националната научна фондация (NSF) и са замислени, построени и се управляват от Caltech и MIT.
Последното откритие също така показва, че сблъсъците, включващи леки черни дупки, може да са по-чести, отколкото се смяташе досега.
„Това откриване, първият от нашите вълнуващи резултати от четвъртия цикъл на наблюдение LIGO–Virgo–KAGRA, разкрива, че може да има по-висок процент на подобни сблъсъци между неутронни звезди и черни дупки с ниска маса, отколкото смятахме преди“, казва Джес Макивър, асистент в Университета на Британска Колумбия, заместник-говорител на LIGO Scientific Collaboration и бивш постдокторант в Caltech.
Преди събитието GW230529 беше идентифициран още един интригуващ кандидат-обект с масова празнина. В това събитие, което се състоя през август 2019 г. и е известно като GW190814, a е намерен компактен обект с 2.6 слънчеви маси като част от космически сблъсък, но учените не са сигурни дали е неутронна звезда или черна дупка.
След прекъсване за поддръжка и надстройки, четвъртият цикъл на наблюдение на детекторите ще бъде възобновен на 10 април 2024 г. и ще продължи до февруари 2025 г.
Написано от Уитни Клавин
Източник: Caltech
