2023. aasta mais, vahetult pärast seda, kui LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) oma neljandaks vaatluseks uuesti sisse lülitas, tuvastas see kokkupõrke gravitatsioonilaine signaal objektist, tõenäoliselt neutrontähest, mille arvatava musta augu mass on 2.5–4.5 korda suurem kui meie Päikesel.
See signaal nimega GW230529 on teadlastele intrigeeriv, kuna kandidaadi musta augu mass jääb nn massivahesse kõige raskemate teadaolevate neutrontähtede, mis on veidi rohkem kui kaks päikesemassi, ja kõige kergemate teadaolevate mustade aukude vahel, mis on umbes viis päikesemassi. Kuigi gravitatsioonilaine signaal üksi ei suuda paljastada selle objekti tegelikku olemust, võib sarnaste sündmuste, eriti valguspursketega kaasnevate sündmuste tulevane tuvastamine olla võtmeks, et vastata küsimusele, kui kerged võivad mustad augud olla.
Pildil on näha väiksema massivahega musta augu (tumehall pind) ühinemist ja ühinemist neutrontähega (mis on musta augu gravitatsiooni mõjul tugevalt moondunud). See ühinemissimulatsiooni pilt tõstab esile ainult neutrontähe madalama tihedusega komponendid, mis ulatuvad 60 grammist kuupsentimeetri kohta (tumesinine) kuni 600 kilogrammini kuupsentimeetri kohta (valge). Selle kuju toob esile neutrontähe madala tihedusega materjali tugevad deformatsioonid. Pildi autorid: Ivan Markin, Tim Dietrich (Potsdami ülikool), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Max Plancki gravitatsioonifüüsika instituut
"Viimane leid näitab gravitatsioonilainete detektorivõrgu muljetavaldavat teaduslikku võimekust, mis on oluliselt tundlikum kui kolmandal vaatlusperioodil," ütleb Washingtonis asuva LIGO Hanfordi avastamise juhtivteadur Jenne Driggers (PhD '15). üks kahest rajatisest koos LIGO Livingstoniga Louisianas, mis moodustavad LIGO observatooriumi.
LIGO tegi ajalugu 2015. aastal pärast gravitatsioonilainete esimest otsest tuvastamist kosmoses. Sellest ajast alates on LIGO ja tema partnerdetektor Euroopas Virgo tuvastanud ligi 100 liitumist mustade aukude vahel, käputäie neutrontähtede ning neutrontähtede ja mustade aukude ühinemist. Jaapani detektor KAGRA liitus gravitatsioonilainete võrguga 2019. aastal ja teadlaste meeskond, kes analüüsib ühiselt kõigi kolme detektori andmeid, on tuntud kui LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) koostöö. LIGO vaatluskeskusi rahastab Riiklik Teadusfond (NSF) ning need kavandasid, ehitasid ja haldavad Caltech ja MIT.
Viimane leid näitab ka, et kergete mustade aukudega kokkupõrked võivad olla sagedasemad, kui seni arvati.
"See avastus, esimene meie põnevatest tulemustest neljandast LIGO-Virgo-KAGRA vaatlusjooksust, näitab, et neutrontähtede ja väikese massiga mustade aukude vahel võib esineda rohkem sarnaseid kokkupõrkeid, kui me varem arvasime," ütleb Jess McIver. Briti Columbia ülikooli abiprofessor, LIGO teadusliku koostöö pressiesindaja asetäitja ja endine Caltechi järeldoktor.
Enne GW230529 sündmust tuvastati veel üks intrigeeriv massivahe kandidaatobjekt. Sellel sündmusel, mis toimus 2019. aasta augustis ja mida tuntakse kui GW190814, leiti kompaktne 2.6 päikesemassiga objekt kosmilise kokkupõrke osana, kuid teadlased pole kindlad, kas see oli neutrontäht või must auk.
Pärast hooldus- ja uuenduspausi jätkub detektorite neljas vaatluskäik 10. aprillil 2024 ja kestab kuni 2025. aasta veebruarini.
Kirjutas Whitney Clavin
Allikas: Caltech
