Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.07.2018

Scroll to top

Top

Один комментарий

GW170817 - событие возникновения гравитационной волны, сигнализирующее о рождении чёрной дыры

GW170817 — событие возникновения гравитационной волны, сигнализирующее о рождении чёрной дыры
shortstoryf

Захватывающее дух слияние двух нейтронных звёзд, которое сгенерировало гравитационные волны, о них сообщалось осенью 2017 года, вероятно, могло образовать что-то ещё. Учёные полагают, что этим объектом является новорождённая чёрная дыра. Да ещё оказалось, что она имеет самую низкую массу из всех чёрных дыр, которые когда-либо изучались.

Новое исследование основывается на данных от рентгеновской обсерватории «Чандра», которая фиксировала состояние этого события спустя всего лишь несколько дней от его начала и в течение многих месяцев после обнаружения самих гравитационных волн. Эти волны были зафиксированы лазерным интерферометром LIGO и космической гамма-обсерваторией «Ферми» 17 августа 2017 года.

Когда об этом явлении стало известно, источник взрыва стали наблюдать все астрономы, в распоряжении которых были профессиональные телескопы и оборудование. Официально его стали именовать GW170817, и только рентгеновская обсерватория «Чандра» смогла получить критически важную информацию для понимания того, что произошло после столкновения двух нейтронных звёзд.

нейтронные звёзды

После того, как две звезды взорвались в качестве сверхновых, после них остались два ультраплотных ядра (нейтронные звёзды). Эти две звезды были так близки друг к другу, что излучение гравитационных волн слило их в один объект, и они превратились в чёрную дыру. Иллюстрация художника показывает ключевой момент этого процесса. Фиолетовая материя изображает обломки от слияния. Источник: Illustration: CXC/M. Weiss; X-ray: NASA/CXC/Trinity University/D. Pooley et al.Чёрна

По данным от LIGO у астрономов есть хорошая оценка того, что масса объекта, рождённого в слиянии нейтронных звёзд, примерно в 2.7 раз больше массы Солнца. Такое значение массы ставит этот новорождённый объект практически на границу разделения между очень тяжёлыми нейтронными звёздами или очень лёгкими чёрными дырами. Причём, и такая нейтронная звезда, и такая чёрная дыра никогда ранее не обнаруживались. В качестве примера можно сказать, что самая лёгкая чёрная дыра на сегодняшний день имеет массу в четыре или пять масс нашего Солнца.

«Естественно, нейтронные звёзды и чёрные дыры являются очень загадочными объектами во вселенной, но используя такие телескопы, как «Чандра», мы изучили много таких объектов во многих местах космического пространства. Это означает, что мы обладаем теорией и данными о том, как подобные объекты должны проявлять себя именно в рентгеновских лучах», — Дэйв Пули из Университета Троицы в Сан-Антонио, штат Техас, руководитель исследования.

Но, как это ни удивительно, наблюдения «Чандры» говорят нам не только о том, что видели, но также и о том, что не видели. Если бы нейтронные звёзды слились воедино и сформировали более тяжёлую нейтронную звезду, то астрономы вполне могли ожидать, что она будет очень быстро вращаться и генерировать очень сильное магнитное поле. Это, в свою очередь, создало бы расширяющийся пузырь высокоэнергетических частиц, которые приведут к возникновению сильной рентгеновской эмиссии. Вместо этого в данных обсерватории содержится информация о рентгеновских лучах, амплитуды излучения которых в несколько сотен раз ниже, чем ожидалось для такого быстрого вращения. Поэтому учёные и выдвинули предположение, что здесь сформировалась чёрная дыра вместо нейтронной звезды.

Если это подтвердится, то результат будет означать, что рецепт «приготовления» чёрной дыры иногда может быть очень сложным. В случае с GW170817 потребовалось бы два взрыва сверхновых звёзд, которые оставили бы после себя две нейтронные звезды на достаточно тесных орбитах друг от друга, чтобы могли излучаться гравитационные волны и сблизить нейтронные звёзды.

«Возможно, мы ответили на один из самых важных вопросов об этом удивительном событии, а именно — что образовалось в результате его возникновения? Астрономы уже давно предполагали, что процесс слияния двух нейтронных звёзд может сформировать чёрную дыру и вспышки излучения, но до сих пор у нас был недостаток веских доводов в пользу этой теории», Паван Кумар из Техасского университета в Остине.

Наблюдения с помощью обсерватории, проводимые спустя два-три дня после события, не показали возможный источник возникновения гравитационных волн, но последующие наблюдения спустя 9, 15 и 16 дней дали положительный результат. Вскоре после этого он ушёл за наше Солнце, но новое увеличение яркости по данным «Чандры» наблюдалось спустя уже 110 дней после этого события. А ещё в течение 160 дней оно сопровождалось сопоставимым по яркости рентгеновским излучением.

Сравнивая наблюдения космической рентгеновской обсерватории и наземной решётки VLA, Пули и его коллеги сумели объяснить обнаруженную рентгеновскую эмиссию как результат присутствия ударной волны. Она сродни звуковому удару от сверхзвукового самолёта, когда некое тело как бы сталкивается с окружающим газом. Никак признаков рентгеновских лучей, исходящих от нейтронной звезды, обнаружено не было.

Но эти мысли команды учёных могут быть проверены только будущими рентгеновскими и радионаблюдениями. Если эти остатки окажутся нейтронной звездой с сильным магнитным полем, то источник приблизительно через несколько лет должен стать более ярким в рентгеновских и радиоволнах, когда пузырь высокоэнергетических частиц догонит замедляющуюся ударную волну. Если же этот объект окажется чёрной дырой, то астрономы ожидают постепенное ослабление излучение по мере ослабления ударной волны.

«GW170817 — астрономическое событие, которое до сих пор продолжает рассказывать о себе. Благодаря ему мы сможем очень много узнать о физике самых плотных известных объектов во вселенной», — Крэйг Уилер, соавтор исследования.

Если в рамках последующих наблюдений выяснится, что тяжёлая нейтронная звезда выжила, такое открытие бросит вызов теориям формирования нейтронных звёзд и тому, насколько крупными они могут становиться.

«В начале моей карьеры астрономы могли наблюдать только нейтронные звёзды и чёрные дыры в нашей собственной Галактике, а теперь мы наблюдаем эти экзотические звёзды во всём космическом пространстве. Очень интересно жить в это время, видеть инструменты, такие как LIGO и «Чандра», демонстрирующие нам столько удивительных явлений природы», — Брюс Госсан из Калифорнийского университета в Беркли.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Comments

  1. Путешествовать в «пространственно-временном континууме» может, кто угодно и в любое время, когда пожелает! Условие для этого только одно единственное — надо верить в Эйнштейна.
    Если вы человек верующий в Эйнштейна, то должны знать, что чем выше от поверхности Земли, тем меньше гравитация. А чем меньше гравитация, — тем быстрее движется время. Достаточно подняться на верхние этажи высотного здания, и вы уже находитесь в будущем по сравнению с теми, кто ползает по поверхности Земли. В еще более далекое будущее вы перемещаетесь, поднимаясь на высокие горы… (Не поэтому ли с древности шаманы камлали, узнавая будущее на высоких горах…) Смотри всерьёз здесь http://round-the-world.org/?p=4471

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google