small pl CAMK logo

Zawartość wpisu

Data utworzena: ,   Data archiwum:

Druga detekcja fal grawitacyjnych z połączenia gwiazd neutronowych

W dniu 6 stycznia 2020 r., konsorcjum naukowe LIGO i Virgo oficjalnie ogłosiło wykrycie sygnału GW190425, który jest pierwszą detekcją fal grawitacyjnych podczas aktualnie trwającej trzeciej kampanii obserwacyjnej, O3.


25 kwietnia 2019 r. sieć detektorów fal grawitacyjnych, złożona z europejskiego detektora Advanced Virgo we Włoszech i dwóch detektorów Advanced LIGO w USA, wykryła sygnał nazwany GW190425. Jest to druga w historii, po sygnale GW170817, obserwacja sygnału fali grawitacyjnej zgodnego z przypuszczeniem, że źródłem fali jest zlewający się układ złożony z dwóch gwiazd neutronowych. Sygnał GW190425 został wykryty o godzinie 08:18:05 UTC; około 40 minut później konsorcjum naukowe LIGO i Virgo wysłało do obserwatoriów astronomicznych informujący o tym zdarzeniu alert.

 

Szacuje się, że źródło sygnału GW190425 znajduje się w odległości ok. 500 milionów lat świetlnych od Ziemi. Zostało ono zlokalizowane na niebie w obszarze około 300 razy większym niż w przypadku sygnału zaobserwowanego przez LIGO i Virgo w 2017 r., słynnego GW170817, który dał początek astrofizyce wieloaspektowej. Wynika to z faktu, że sygnał GW190425 został zarejestrowany z wysoką wartością stosunku sygnału do szumu przez tylko jeden detektor LIGO w Livingston. W tym czasie drugi detektor LIGO, w Hanford, był tymczasowo wyłączony, podczas gdy sygnał zrekonstruowany w detektorze Virgo był słabszy, zarówno z powodu różnicy czułości w stosunku do detektora LIGO Livingston jak i kierunku pochodzenia sygnału z obszaru nieba, dla którego Virgo było mniej czułe w momencie nadejścia sygnału. Ta mniej precyzyjna lokalizacja nieba bardzo utrudnia wyszukiwanie stowarzyszonych z falą grawitacyjną sygnałów elektromagnetycznych, neutrin lub cząstek naładowanych Rzeczywiście, w przeciwieństwie do GW170817, jak dotąd nie znaleziono takich sygnałów. Niemniej jednak dane zebrane przez detektor Virgo zostały wykorzystane do poprawy oszacowania astrofizycznych parametrów układu.

 

Istnieje kilka wyjaśnień dotyczących pochodzenia sygnału GW190425, z których najbardziej prawdopodobne jest połączenie się składników w układzie podwójnym gwiazd neutronowych. Alternatywnie, sygnał mógł powstać w układzie z jedną lub nawet dwiema czarnymi dziurami, choć do tej pory nie obserwowano tak lekkich czarnych dziur (w zakresie mas zgodnym z sygnałem GW190425). Jednak na podstawie danych dostarczonych wyłącznie przez fale grawitacyjne nie można wykluczyć tych egzotycznych scenariuszy. Szacunkowa całkowita masa układu podwójnego jest 3,4 razy większa od masy Słońca. Jeśli sygnał GW190425 powstał w wyniku połączenia się układu dwóch gwiazd neutronowych, to układ ten różniłby się znacznie od znanych galaktycznych układów podwójnych, których całkowity zakres mas leży między 2,5 a 2,9 mas Słońca. Ta różnica sugeruje, że układ, który wyemitował sygnał GW190425, mógł powstać inaczej niż znane galaktyczne układy gwiazd neutronowych.

 

Astronomowie z CAMK PAN, Michał Bejger, Tomasz Bulik, Paweł Ciecieląg, Marek Cieślar, Brynmor Haskell, Filip Morawski, Magdalena Sieniawska oraz Ankan Sur są członkami zespołu LIGO-VIRGO. 

 

Więcej szczegółów: na stronach VIRGO i LIGO

 

Praca: "GW190425: Observation of a Compact Binary Coalescence with Total Mass ∼ 3.4 M⊙" 

 

Ilustracja: wizja artystyczna zdarzenia.

Archiwa


Kategorie