gov-civil-vilareal.ptTelpas laika satricinājumi: pirmo reizi astronomi redz melno caurumu, kas ēd neitronu zvaigzni
>Pirmo reizi astronomi ir atklājuši visbriesmīgāko lietu Visumā, kas apēd otru biedējošāko lietu: melno caurumu, kas aprij neitronu zvaigzni.
Šis vienlaikus ir viens no stilīgākajiem un visvairāk mugurkaulu atdzesējošajiem pētījumu rezultātiem, par kādiem esmu rakstījis. Apvienojoties šiem diviem Visuma blīvākajiem objektu veidiem, rodas a kolosāli sprādziens, tomēr tas ir pilnīgi tumšs. Vienīgais veids, kā tas tika atklāts, jo tas burtiski satricināja telpas laika audumu .
eņģeļa numura 8888 nozīme
Vēl labāk? Tikai desmit dienas vēlāk astronomi atklāja otru.
Baisos notikumus atrada sadarbība ar LIGO-Virgo , iekārtas, kas paredzētas noteikšanai gravitācijas viļņi , faktiskie viļņojumi kosmosa laika audumā. Einšteins paredzēja, ka šos viļņus radīs jebkura paātrināta masa, taču tie ir pārāk zemas amplitūdas un mīksti, lai tos atklātu, ja vien objekts nav masīvs, blīvs un paātrināts.
Tomēr, saplūstot melnajiem caurumiem vai neitronu zvaigznēm, objekti, kuru platums ir tikai kilometri, bet masa ir tikpat liela kā zvaigznes, tiek paātrināti viens otram apkārt ar dvēseles graušanas ātrumu, kas ir pietiekami, lai radītu asus gravitācijas viļņus. Šie viļņi izplešas uz āru ar gaismas ātrumu, bet vājinās ar attālumu. Mēs varam tos atklāt no simtiem miljonu vai miljardu gaismas gadu, bet līdz tam tie ir tik ļoti novājinājuši, ka telpas laika stiepšanās ir ārkārtīgi maza, tāpēc tie tika prognozēti pirms gadsimta, bet pirmoreiz netika atklāti līdz 2015. gadam ( Man ir informācija par šo pirmo nozīmīgo atklājumu un to, kā tas viss darbojas rakstā no tā laika).
Mākslas darbs, kas attēlo neitronu zvaigznes (pa labi) apvienošanos ar melno caurumu (pa kreisi). Kredīts: Kārlis Nokss (OzGrav)
Kopš tā laika ir redzēti desmitiem notikumu, lielākoties apvienojoties melno caurumu pāriem, lai gan neitronu zvaigžņu apvienošanās ir novērota arī divas reizes. Tomēr līdz šim neviens melnais caurums nav apēdis neitronu zvaigzni - patiesībā neviena melnā cauruma/neitronu zvaigžņu binārā sistēma mūsu galaktikā nekad nav atklāta!
kā apmācīt savu pūķi 3 mazuļus
Notikumi tika atklāti 2020. gada 5. janvārī un 2020. gada 15. janvārī, un to nosaukumi ir attiecīgi GW200105_162426 un GW200115_042309 ( GW gravitācijas viļņiem, un tad skaitļi ir norādīti to atklāšanas datumam un diennakts laikam). Pirmais (sauksim to par GW200105) bija spēcīgs signāls, bet skaidri redzams tikai vienā no trim detektoriem (sekunde tobrīd bija izslēgta, bet trešajā - tikai vāji). Otrais (GW200115) bija redzams visos trijos*.
Kad gravitācijas vilnis iet caur Zemi, viļņu forma un stiprums mums daudz stāsta par sistēmu, kas tos radījusi. Abi notikumi bija statistiski nozīmīgi (tas nozīmē, ka astronomi uzskata, ka tie ir reāli), un abos gadījumos abu objektu apvienošanās masa bija diezgan zema.
Neitronu zvaigzne ir neticami maza un blīva, iesaiņojot Saules masu bumbiņā, kas atrodas tikai dažus kilometrus. Šis mākslas darbs attēlo vienu, salīdzinot ar Manhetenu. Kredīts: NASA Goddara kosmosa lidojumu centrs
Abu komponentu, kas apvienojās GW200105, masa bija 8,9 un 1,9 reizes lielāka par Saules masu (ar nenoteiktību attiecīgi aptuveni 1,3 un 0,3 reizes lielāka par Saules masu). Pirmā sastāvdaļa ir labi iekļauta melnā cauruma teritorijā - minimālā masa šāda veida melnajiem caurumiem, mūsuprāt, ir aptuveni 2,8 reizes lielāka nekā Saulei . Otrais, lai gan ir zem šīs robežas, ir gandrīz noteikti neitronu zvaigzne : neticami blīvs masīvas zvaigznes kodols pēc tam, kad zvaigzne ir eksplodējusi kā supernova. Neitronija sfēra (kā šo lietu sauc) gumijas bumbiņas izmērs sver tikpat daudz kā katrs cilvēks uz Zemes kopā .
Tas pats attiecas uz otro notikumu, GW 200115: masa ir 5,7 (± 2) un 1,5 (± 0,5) reizes lielāka par Saules masu. Tātad atkal diezgan skaidri melnais caurums un neitronu zvaigzne.
Abas sistēmas sāka savu dzīvi kā divas normālas, bet masīvas zvaigznes, kas riņķo ap otru. Viens, iespējams, bija aptuveni 20 reizes lielāks par Saules masu. Tā ātri izbeidza savu kodoldegvielu, iespējams, tikai dažus miljonus gadu. Pēc tam tā pieauga sarkanā supergigantā zvaigznē (piemēram, Antares vai Betelgeuse). Tā bija tik liela, ka, iespējams, uz īsu brīdi apņēma vai pavadīja pavadošo zvaigzni, un šī otrā zvaigzne būtu noņēmusi lielu masu no pirmās zvaigznes, padarot to masīvāku.
ben 10: sacīkstes ar laiku
Pēc tam pirmā zvaigzne eksplodēja, veidojot melno caurumu. Galu galā eksplodēja arī otrā zvaigzne, veidojot neitronu zvaigzni (vai, atkarībā no sākotnējās masas un cik ātri viens materiāls tika zaudēts otram, tas varēja notikt otrādi). Katrā ziņā palika neitronu zvaigzne, kas riņķoja ap melno caurumu.
Ja sistēmā būtu trešā zvaigzne, tā varētu izsist abus no līdzsvara, padarot tos orbītā tuvāk. Vai arī ir iespējams, ka miljardiem gadu abi radīja vājus gravitācijas viļņus, riņķojot, zaudējot enerģiju un lēnām saplūstot kopā. Jebkurā gadījumā galu galā viņi nonāca pietiekami tuvu viens otram un BANG. Melnais caurums norija neitronu zvaigzni.
Starp citu, ja jūs interesē: pēc šī notikuma ir palicis masīvāks un lielāks melnais caurums. Tā ir daļa no visa melnā cauruma: iekrītiet, un tagad jūs esat daļa no melnā cauruma.
Šādas sistēmas orbitālo enerģiju tieši pirms šī pēdējā mirkļa ir grūti aptvert. Divi objekti, kuru kopējā masa pārsniedz Saules masu, virpuļo viens otram apkārt gandrīz ar gaismas ātrumu. Šai enerģijai ir kaut kur jāvirzās, kad abi saplūst. Kur tas notiek, tas ir kosmosa laika satricinājums.
Kad tas notiek, daļa sistēmas masas tiek pārvērsta tieši gravitācijas viļņu enerģijā. Tas ir milzīgs enerģijas daudzums. Šajos divos jaunajos gadījumos apmēram puse no Saules masas tika pārveidota enerģijā. Ņemiet vērā, ka tas tiek darīts, izmantojot vienādojumu E = mc^2, un gaismas ātrums kvadrātā ir ļoti, ļoti liels skaitlis. Pēdējie mirkļi ilga tikai sekundes, bet radītās enerģijas daudzums bija aptuveni 1 00 kvintiljonus reižu Saules kopējais spožums (10divdesmit) tikpat daudz laika!
burvis oz bērniem
Tomēr gandrīz noteikti bija pilnīgi tumšs. Gaisma vispār netika izstarota (vismaz neviens teleskops neredzēja zibspuldzi, un tā nebija obligāti gaidāma). Visa enerģija nonāca gravitācijas viļņos. Abi notikumi bija aptuveni miljarda gaismas gadu attālumā, un šajā lielajā attālumā signāli ievērojami vājinājās. Kad viņi ieradās šeit, viņi knapi čukstēja. Patiesībā, godīgi sakot, čuksts detektoru tuvumā radītu daudz lielāku signālu nekā šie notikumi.
Šādas apvienošanās ir svarīgas, jo mēs īsti līdz galam nesaprotam, kā veidojas melnā cauruma un neitronu zvaigžņu sistēma vai kā tā laika gaitā attīstās. Tikai redzot šos notikumus, mēs varam teikt, ka šīs binārās sistēmas pastāv - labs sākums - un arī tas, cik bieži tās notiek mūsu vietējā kosmosa apjomā (no tiem mēs varētu sagaidīt, ka aptuveni 2 miljardu gaismas gadu laikā no mums notiek aptuveni viena apvienošanās katru nedēļu). Ja tiek atklāts vairāk, tas palīdzēs astronomiem saprast, kā uzvedas šie masveida zvaigžņu binārie faili.
Kas ir lieliski! Kamēr viņi ir tālu. Šāds notikums man ir labi, ja tas notiek citā galaktikā. Pat tuvāks būtu foršs, lai iegūtu labāku signālu un spētu to labāk analizēt. Bet, kad viens kosmiskais briesmonis apēd citu, lai cik tas būtu pārsteidzoši un forši, es uzskatu, ka man nav nekas pret to, ka man ir deguna asiņošana.
* Gadā tika atklāts līdzīgs notikums, kurā milzīgs melnais caurums apvienojās ar, iespējams, ļoti mazu masu melno caurumu. Iespējams, ka otrais objekts bija ārkārtīgi masīva neitronu zvaigzne, bet diezgan maz ticams.
