2023 májusában, nem sokkal azután, hogy a LIGO (Lézer Interferométer Gravitációs Hullám Obszervatórium) ismét bekapcsolódott negyedik megfigyelési sorozatára, egy gravitációs hullám jel az ütközésből egy objektum, valószínűleg egy neutroncsillag, amelynek feltételezett fekete lyuk tömege 2.5-4.5-szer nagyobb, mint a mi Napunké.
Ez a GW230529 névre keresztelt jel azért érdekes a kutatók számára, mert a jelölt fekete lyuk tömege a legnehezebb ismert neutroncsillagok, amelyek valamivel nagyobb, mint két naptömeg, és a legkönnyebb ismert fekete lyukak közötti úgynevezett tömegrésbe esik, amelyek kb. öt naptömeg. Noha a gravitációs hullámjel önmagában nem képes feltárni ennek az objektumnak a valódi természetét, a hasonló események jövőbeli észlelései, különösen a fénykitörések kíséretében, megadhatják a kulcsot annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy milyen könnyűek lehetnek a fekete lyukak.
A képen egy kisebb tömegrésű fekete lyuk (sötétszürke felület) egyesülése és egyesülése látható egy neutroncsillaggal (amelyet a fekete lyuk gravitációja erősen árapályosan deformál). Ez az összeolvadási szimulációból készült állókép csak a neutroncsillag kisebb sűrűségű összetevőit emeli ki, 60 gramm/köbcentiméter (sötétkék) és 600 kilogramm köbcentiméter (fehér) között. Alakja kiemeli a neutroncsillag kis sűrűségű anyagának erős deformációit. A kép forrása: Ivan Markin, Tim Dietrich (Potsdami Egyetem), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Max Planck Gravitációs Fizikai Intézet)
„A legújabb felfedezés a gravitációs hullám detektorhálózat lenyűgöző tudományos képességét bizonyítja, amely lényegesen érzékenyebb, mint a harmadik megfigyelés során” – mondja Jenne Driggers (PhD '15), a washingtoni LIGO Hanford kutatója. a LIGO Obszervatóriumot alkotó két létesítmény egyike, valamint a louisianai LIGO Livingston.
LINK 2015-ben történelmet írt miután elvégezték a gravitációs hullámok első közvetlen észlelését az űrben. Azóta a LIGO és európai partnerdetektora, a Virgo közel 100 egyesülést észlelt fekete lyukak között, egy maroknyi neutroncsillagok, valamint neutroncsillagok és fekete lyukak egyesülését. A japán KAGRA detektor 2019-ben csatlakozott a gravitációs hullámhálózathoz, és a tudósokból álló csapat, amely együttesen elemzi mindhárom detektor adatait, a LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) együttműködésként ismert. A LIGO obszervatóriumokat a National Science Foundation (NSF) finanszírozza, és a Caltech és az MIT tervezte, építette és üzemelteti.
A legújabb eredmények azt is jelzik, hogy a könnyű fekete lyukakat érintő ütközések gyakoribbak lehetnek, mint azt korábban hitték.
„Ez az észlelés, a negyedik LIGO–Virgo–KAGRA megfigyelési futtatás izgalmas eredménye, feltárja, hogy nagyobb arányban fordulhatnak elő hasonló ütközések a neutroncsillagok és a kis tömegű fekete lyukak között, mint azt korábban gondoltuk” – mondja Jess McIver. a British Columbia Egyetem adjunktusa, a LIGO Tudományos Együttműködés helyettes szóvivője és a Caltech volt posztdoktori ösztöndíjasa.
A GW230529 esemény előtt még egy érdekes tömegrés jelölt objektumot azonosítottak. Abban az eseményben, amelyre 2019 augusztusában került sor, és a GW190814 néven ismert, egy kompakt, 2.6 naptömegű objektumot találtak kozmikus ütközés részeként, de a tudósok nem biztosak abban, hogy neutroncsillag vagy fekete lyuk volt-e.
A karbantartási és frissítési szünet után 10. április 2024-én folytatódik az érzékelők negyedik megfigyelése, és 2025 februárjáig tart.
Írta: Whitney Clavin
Forrás: Caltech
