Нов анализ на данни от лазерни интерферометри LIGO и Virgo, обсерватории за регистрация на гравитационни вълни в САЩ и Италия, увеличи броя на регистрираните случаи на откриване на гравитационни вълни до единадесет.

Преди около пет милиарда години, в много далечна галактика, две масивни черни дупки с маси от 34 и 51 маси на Слънцето се сливат, за да образуват чудовище с маса от 80 маси на Слънцето. Това драматично събитие освободи енергия, еквивалентна на петте маси на нашето Слънце, и се разпространи под формата на силни гравитационни вълни през космоса със скоростта на светлината.

Най-далечният и най-силният

В края на юли 2017 г. тези малки космически сканирания, предсказани от Алберт Айнщайн преди повече от век, удариха нашата Земя. Досега са регистрирани от най-точните измервателни уреди, проектирани и произведени от хора. GW170729, както се нарича този сигнал на гравитационната вълна, е най-отдалеченият и най-силният от четирите нови явления, регистрирани по време на наблюденията от два американски детектора LIGO (Laser Interferometry Gravitational-wave Observatory) и детектора Virgo в Италия. През първите два сезона на наблюдение от 2015 до 2017 г. LIGO регистрира седем допълнителни събития. Две от тях също бяха заловени от устройството Virgo през август 2017 г., когато този европейски детектор работеше едновременно с американския LIGO. Подробният анализ на всички налични данни, представен през ноември 2017 г., вече позволи да се открият още четири явления, така че вече сме регистрирали 11. Според Патриша Шмид (Университет Радбуд, Холандия), член на екипа binary black дупки и честотата на сблъсъците и сливанията им.

Честота на сливане

дупки
Графиката показва масите на всички десет случая на сливане на двоични черни дупки, наблюдавани от детектора LIGO (син цвят). Показани са също неутронни звезди с известна маса (жълто) и масите на компонентите на двойката неутронни звезди, които се сливат при GW170817 (оранжево). Теглото на черните дупки, познато от рентгеновата работа, е показано в лилаво, източник LIGO/Дева/Северозападния университет.

Астрономите са особено любопитни, както и разпределението на масите от звездни черни дупки - останките от експлозии на свръхнова. Например феноменът, обозначен като GW170729, създава проблеми на теоретиците, тъй като съществуващите модели на звездна еволюция не предвиждат образуването на черни дупки, по-тежки от 50 слънчеви маси. Дори и при споменатите нови открития, реколтата от началните сезони на наблюдение все още може да не е завършена, казва физикът Йо ван ден Бранд (Холандски национален институт за субатомна физика, Амстердам, Холандия) Въпреки четири нови статистически значими открития, в сътрудничество LIGO/Дева беше публикуван списък с 14 маргинални кандидати, а през февруари 2019 г. всички данни трябва да бъдат публично достъпни. Външните групи също могат да намерят нещо интересно в тези данни, отбелязва ван ден Бранд. В придружаващата статия екипът използва съществуващи наблюдения, за да покаже, че честотата на сливане на двоични черни дупки е между 10 и 100 случая на кубичен гигапарсек, което е 3,5 · 1028 кубически светлинни години - в куб с ръб от 3,26 милиарда светлина -години. години) за една година. Този брой се увеличава с увеличаване на червеното изместване (т.е. с разстоянието), точно както се очаква, тъй като това потвърждава информацията, че честотата на формиране на звездите е била много по-висока в миналото, отколкото в момента.

Очаквани надежди

И трите детектора на гравитационни вълни (два от тях в системата LIGO) се подготвят и подобряват за следващия съвместен сезон на наблюдение. Когато LIGO и Дева започнат своите наблюдения отново (в края на март 2019 г.), със сигурност ще открием още много сливания на двоични черни дупки, казва главният изпълнителен директор на LIGO Дейвид Райтце (Калтех, САЩ). Тъй като чувствителността на апарата се увеличава, учените очакват да откриват средно поне едно явление всяка седмица.

RNDr. Зденек Комарек

Влезте или се регистрирайте, за да получите достъп до ексклузивно абонатно съдържание или да поръчате печатна версия на списание Quark.