Csillagászat

A LIGO-VIRGO detektorok rejtélyes objektumot találtak

Az ELTE kutatói is tagjai a LIGO-VIRGO kollaborációnak, amelynek detektorai egy 25 naptömegű fekete lyuk keletkezését észlelték, körülbelül 800 millió fényév távolságra a Földtől.

2020.06.24 15:50ma.hu
nyomtatásKinyomtatom
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

A nagytömegű csillagok életük végén saját gravitációjuk hatására összeomlanak, és egy kompakt objektumot hagynak maguk után. A kisebbek egy szupernóva-robbanást követően neutroncsillaggá alakulnak, a nagyobbak pedig fekete lyukká. A legnehezebb ismert neutroncsillag tömege 2,5-szerese a Napénak, míg a legkönnyebb fekete lyuk 5 naptömegű. Eddig megoldatlan kérdés volt, hogy lehet-e egy maradványcsillag tömege 2,5 és 5 naptömeg közötti, vagy betöltetlen-e ez a tömegsáv? Több évtizedes kutatás után most választ kaptunk erre - írta az ELTE Természettudományi Kar honlapján.

A LIGO-Virgo Kollaboráció egy új tanulmányban mutatta be egy 2,6 naptömegű objektum felfedezését, amely így bizonyosan ebben a tömegsávban helyezkedik el. Az objektum egy 23 naptömegű fekete lyukkal olvadt össze, gravitációs hullámokat kibocsájtva. A LIGO és Virgo detektorok 2019. augusztus 14-én észlelték az eseményt. A felfedezésről szóló tanulmány a The Astrophysical Journal Letters folyóiratban fog megjelenni.

Az még kérdés, hogy az eddigi legnehezebb neutroncsillagot, vagy a legkönnyebb fekete lyukat sikerült-e felfedezni. További kutatások szükségesek ahhoz is, hogy kiderüljön, léteznek-e még objektumok ebben a tömegsávban. Az esemény a GW190814 nevet kapta.

Az összeolvadás során egy 25 naptömegű fekete lyuk keletkezett, a tömeg egy része energiává alakult és gravitációs hullámok formájában sugárzódott ki. Az észlelt esemény körülbelül 800 millió fényév távolságra történt a Földtől. Az összeolvadás előtt a két objektum tömege között 9-szeres eltérés volt, így ez az eddigi legnagyobb tömegkülönbségű források által létrehozott gravitációs hullám, amelyet sikerült észlelni. Az eddigi csúcstartó a GW190412 észlelés volt, ahol két fekete lyuk olvadt össze, amelyek tömegaránya 3:1 volt.

A gravitációs hullám észlelésekor azonnal értesítették a csillagász közösséget, így a földi és az űrteleszkópok hamar elkezdhették keresni az összeolvadás esetleges utófényét – sajnos ilyet nem sikerült találni. Így továbbra is a GW170817 az egyetlen esemény, amelynél fényjeleket és gravitációs hullámokat is sikerült megfigyelni. A 2017 augusztusában észlelt jel forrása két neutroncsillag ütközése volt, amelyből várható volt fényjelek érkezése. Ezzel szemben fekete lyukak összeolvadását általában nem kíséri fényjelenség, így ezeket csak a kibocsátott gravitációs hullámok segítségével lehet megfigyelni.

Annak, hogy a mostani eseménynél nem sikerült fényjelet megfigyelni, több oka is lehet. A legvalószínűbb, hogy mivel ez az esemény hatszor olyan messze volt, mint a 2017-es, sokkal nehezebb észlelni az esetlegesen kibocsátott fényt. De az is elképzelhető, hogy kisebbik objektum is fekete lyuk volt, ezért nem is volt mit detektálni a gravitációs hullámokon kívül. Továbbá az is lehetséges, hogy bár neutroncsillag volt, de a sokkal nagyobb tömegű fekete lyuk az egészet magába olvasztotta, így nem is tudott fényt kibocsátani.

Megtudhatjuk-e valaha, hogy a titokzatos objektum egy neutroncsillag vagy egy fekete lyuk volt? További hasonló felfedezések segíthetnek ezt eldönteni – ha a jövőben is észlelünk ebbe a tömegsávba eső objektumokat, még többet megtudhatunk róluk. Ez fontos lépés lehet az extrém sűrű anyagok viselkedésének és a csillagok fejlődésének jobb megértéséhez, amikben a gravitációshullám-asztrofizikai megfigyelésekre alapozhatunk.

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.