obiect cosmic descoperit
Astronomie

Obiect cosmic incredibil de rar detectat in undele gravitationale

O unda gravitationala detectata in luna mai a anului trecut ne-a dezvaluit un tip de coliziune cosmica pe care nu l-am mai vazut pana acum si un obiect cosmic foarte rar.

Una dintre masele implicate a fost o stea neutronica. Pana acum, totul normal.

Dar nu stim care a fost celalalt obiect cosmic. Asta pentru ca se aseaza ferm intr-o nisa cunoscuta sub numele de decalaj de masa inferioara – corpurile aparent rare cu mase undeva intre cele mai ciudate stele neutronice si cele mai mari gauri negre.

Este prima data cand vedem un eveniment de unda gravitationala care implica o stea neutronica si un obiect cu decalaj de masa.

Si, desi nu suntem mult mai aproape de a sti ce este de fapt acesta din urma, descoperirea sugereaza in mod interesant ca aceste obiecte misterioase evazive ar putea fi comune in galaxie.

„In timp ce dovezi anterioare pentru obiecte cu decalaj de masa au fost raportate atat in ​​unde gravitationale, cat si in unde electromagnetice, acest sistem este deosebit de interesant, deoarece este prima detectare a undelor gravitationale ale unui obiect cosmic cu decalaj de masa asociat cu o stea neutronica”, a spus astrofizicianul Sylvia Biscoveanu de la Universitatea Northwestern din SUA.

„Observarea acestui sistem are implicatii importante atat pentru teoriile evolutiei binare, cat si pentru omologii electromagnetici ai fuziunilor de obiecte compacte”.

obiect cosmic rar

Cand apare o stea neutronica si cand apare o gaura neagra

Stelele neutronice si gaurile negre cu masa stelara apartin aceleiasi clase de obiecte cosmice. Sunt ceea ce a mai ramas din stele masive care au ajuns la sfarsitul vietii si au devenit supernove.

Materialul exterior al stelei explodeaza violent in spatiu; dar miezul din centrul stelei – care nu mai este sustinut de presiunea exterioara a fuziunii – se prabuseste intr-un obiect cosmic ultradens.

Ceea ce determina rezultatul este masa. Stele cu o masa initiala de aproximativ opt pana la 30 de ori masa Soarelui ajung sa devina stele neutronice.

Odata ce cea mai mare parte a materialului stelar a fost ejectat, miezul prabusit va avea o masa de pana la 2,3 mase solare impachetate intr-o sfera de doar 20 de kilometri diametru.

Gaurile negre stelare se formeaza din prabusirea stelelor cu o masa mult mai mare, lasand buzunare foarte concentrate de material care tind sa varieze de la aproximativ cinci pana la o duzina de mase solare.

Iata unde devine interesant: am detectat foarte putine obiecte intre 2,3 si cinci mase solare. Si dintre cele pe care le-am detectat, nu este clar daca ne uitam la o mica gaura neagra sau la o stea mare neutronica.

Deoarece regiunea dintre cele mai puternice stele neutronice si cele mai usoare gauri negre este in mod curios lipsita de detectii, oamenii de stiinta se refera la ea ca la decalajul de masa inferior (pentru a o diferentia de decalajul de masa superior al gaurii negre).

obiect cosmic cu decalaj de masa

Obiect cosmic cu decalaj de masa detectat cu ajutorul undelor gravitationale

Detectarile undelor gravitationale sunt rapide si intense in aceste zile, iar astronomii le folosesc pentru a intelege gaurile negre; numarul si distributia lor in masa ne ofera o idee despre cate sunt acolo si despre cum se formeaza si cresc.

Decalajul de masa inferioara este un mister pe care oamenii de stiinta au sperat ca-l descifreaza cu ajutorul undelor gravitationale.

In anul 2020 a avut loc prima detectare a unei fuziuni intre o gaura neagra si un obiect cosmic cu decalaj de masa, ceva care a inregistrat 2,6 mase solare.

Noua detectie, numita GW230529, a fost facuta in mai 2023. Analizand semnalul undei gravitationale, colaborarile LIGO, Virgo si KAGRA au putut determina ca unul dintre obiectele implicate avea intre 1,2 si 2 mase solare. Aceasta este destul de solida in intervalul stelelor neutronice.

Al doilea obiect cosmic avea insa intre 2,5 si 4,5 mase solare. Acesta este ferm in decalajul de masa.

Cercetatorii cred ca este probabil o mica gaura neagra; nu exista nicio modalitate de a sti cu datele actuale, dar depaseste limita superioara teoretica pentru masa stelei neutronice, deci este cea mai plauzibila explicatie in acest moment.

unde gravitationale gaura neagra

O descoperire a unui obiect cosmic cu implicatii pentru exploziile de supernove

Dar faptul descoperirii in sine este cel mai interesant si ceea ce inseamna pentru detectiile viitoare.

„Inainte de a incepe sa observam Universul in unde gravitationale, proprietatile obiectelor compacte, cum ar fi gaurile negre si stelele neutronice, au fost deduse indirect din observatiile electromagnetice ale sistemelor din Calea Lactee”, a afirmat astrofizicianul Michael Zevin de la Planetariul Adler din SUA.

„Ideea unui decalaj intre stelele neutronice si masele gaurilor negre, o idee care exista de un sfert de secol, a fost condusa de astfel de observatii electromagnetice.

GW230529 este o descoperire interesanta, deoarece sugereaza acest „decalaj de masa” ca fiind mai putin gol decat credeau astronomii anterior, ceea ce are implicatii pentru exploziile de supernove care formeaza obiecte compacte si pentru potentialele spectacole de lumina care apar atunci cand o gaura neagra sfasie o stea neutronica.”

Detectoarele de unde gravitationale LIGO, Virgo si KAGRA au fost toate in curs de intretinere, iar actualizarile recente au imbunatatit dramatic sensibilitatea de detectare.

Ciclul de observare este programat sa se reia pe 10 aprilie 2024; anticipam cateva descoperiri mai interesante de gauri negre in viitorul apropiat.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!


Sursa: sciencealert.com, space.com, ligo.caltech.edu.

Foto: I. Markin (Potsdam University), T. Dietrich (Potsdam University and Max Planck Institute for Gravitational Physics), H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics), Alex Andrix, MPI for Gravitational Physics / Institute for Theoretical Physics, Frankfurt / Zuse Institute Berlin.


Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.

                                                                                             

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *



This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.