2023 წლის მაისში, მას შემდეგ, რაც LIGO (ლაზერული ინტერფერომეტრის გრავიტაციული ტალღის ობსერვატორია) კვლავ ჩართო დაკვირვების მეოთხე რაუნდისთვის, მან აღმოაჩინა გრავიტაციულ-ტალღური სიგნალი შეჯახებისგან ობიექტის, სავარაუდოდ ნეიტრონული ვარსკვლავის, საეჭვო შავი ხვრელის მასა, რომელიც 2.5-დან 4.5-ჯერ აღემატება ჩვენს მზეს.
ეს სიგნალი, სახელად GW230529, საინტერესოა მკვლევრებისთვის, რადგან კანდიდატი შავი ხვრელის მასა ე.წ. ხუთი მზის მასა. მიუხედავად იმისა, რომ მარტო გრავიტაციული ტალღის სიგნალს არ შეუძლია ამ ობიექტის ჭეშმარიტი ბუნების გამოვლენა, მსგავსი მოვლენების სამომავლო გამოვლენა, განსაკუთრებით ის, რასაც თან ახლავს სინათლის აფეთქება, შეიძლება იყოს პასუხის გასაცემად კითხვაზე, თუ რამდენად მსუბუქი წონა შეიძლება იყოს შავი ხვრელები.
სურათი გვიჩვენებს ქვედა მასის უფსკრული შავი ხვრელის (მუქი ნაცრისფერი ზედაპირი) შერწყმას და შერწყმას ნეიტრონულ ვარსკვლავთან (შავი ხვრელის გრავიტაციით ძლიერ დეფორმირებული). შერწყმის სიმულაციის ეს უძრავი სურათი ხაზს უსვამს მხოლოდ ნეიტრონული ვარსკვლავის უფრო დაბალი სიმკვრივის კომპონენტებს, რომლებიც მერყეობს 60 გრამიდან კუბურ სანტიმეტრზე (მუქი ლურჯი) 600 კილოგრამამდე კუბურ სანტიმეტრზე (თეთრი). მისი ფორმა ხაზს უსვამს ნეიტრონული ვარსკვლავის დაბალი სიმკვრივის მასალის ძლიერ დეფორმაციას. სურათის კრედიტი: ივან მარკინი, ტიმ დიტრიხი (პოტსდამის უნივერსიტეტი), ჰარალდ პოლ პფაიფერი, ალესანდრა ბუონანო (მაქს პლანკის გრავიტაციული ფიზიკის ინსტიტუტი)
„უახლესი აღმოჩენა აჩვენებს გრავიტაციული ტალღის დეტექტორის ქსელის შთამბეჭდავ მეცნიერულ შესაძლებლობებს, რომელიც მნიშვნელოვნად უფრო მგრძნობიარეა, ვიდრე მესამე დაკვირვების დროს იყო“, ამბობს ჯენი დრიგერსი (PhD '15), გამოვლენის წამყვანი მეცნიერი LIGO Hanford-ში, ვაშინგტონში. ორი ობიექტიდან ერთ-ერთი, LIGO Livingston-თან ერთად ლუიზიანაში, რომლებიც ქმნიან LIGO ობსერვატორიას.
LIGO ისტორიაში 2015 წელს შევიდა კოსმოსში გრავიტაციული ტალღების პირველი პირდაპირი გამოვლენის განხორციელების შემდეგ. მას შემდეგ, LIGO-მ და მისმა პარტნიორმა დეტექტორმა ევროპაში, Virgo-მ, დააფიქსირეს თითქმის 100 შერწყმა შავ ხვრელებს შორის, რამდენიმე ნეიტრონულ ვარსკვლავს შორის, ასევე შერწყმა ნეიტრონულ ვარსკვლავებსა და შავ ხვრელებს შორის. იაპონური დეტექტორი KAGRA შეუერთდა გრავიტაციულ-ტალღურ ქსელს 2019 წელს და მეცნიერთა გუნდი, რომლებიც ერთობლივად აანალიზებენ სამივე დეტექტორის მონაცემებს, ცნობილია როგორც LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) თანამშრომლობა. LIGO ობსერვატორიებს აფინანსებს ეროვნული სამეცნიერო ფონდი (NSF) და ჩაფიქრებული, აშენებული და ოპერირებას უწევს Caltech და MIT.
უახლესი აღმოჩენა ასევე მიუთითებს, რომ შეჯახება, რომელიც მოიცავს მსუბუქ შავ ხვრელებს, შეიძლება უფრო ხშირი იყოს, ვიდრე ადრე ითვლებოდა.
„ეს აღმოჩენა, ჩვენი პირველი ამაღელვებელი შედეგი LIGO-Virgo-KAGRA-ს მეოთხე დაკვირვების შედეგად, ცხადყოფს, რომ ნეიტრონულ ვარსკვლავებსა და დაბალი მასის შავ ხვრელებს შორის შეიძლება იყოს მსგავსი შეჯახების უფრო მაღალი მაჩვენებელი, ვიდრე ადრე გვეგონა“, - ამბობს ჯეს მაკივერი. ბრიტანეთის კოლუმბიის უნივერსიტეტის ასისტენტ პროფესორი, LIGO სამეცნიერო თანამშრომლობის სპიკერის მოადგილე და კალტექის ყოფილი პოსტდოქტორანტი.
GW230529 ღონისძიებამდე კიდევ ერთი დამაინტრიგებელი მასის უფსკრული კანდიდატი ობიექტი იყო იდენტიფიცირებული. იმ მოვლენაში, რომელიც მოხდა 2019 წლის აგვისტოში და ცნობილია როგორც GW190814, ნაპოვნია 2.6 მზის მასის კომპაქტური ობიექტი როგორც კოსმოსური შეჯახების ნაწილი, მაგრამ მეცნიერები არ არიან დარწმუნებულები, იყო ეს ნეიტრონული ვარსკვლავი თუ შავი ხვრელი.
შენარჩუნებისა და განახლებების შესვენების შემდეგ, დეტექტორების მეოთხე დაკვირვება განახლდება 10 წლის 2024 აპრილს და გაგრძელდება 2025 წლის თებერვლამდე.
დაწერილი უიტნი კლავინის მიერ
წყარო: კალთჩი
