Ugrás a tartalomhoz
" Csatlakozz a lázadókhoz!”
century-on
 
 
 
 

Újfajta fekete lyukakat észleltek a csillagászok

2017. június 2. 13:58

A Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) harmadszor észlelt gravitációs hullámokat, vagyis a téridő fodrozódásait, ezzel demonstrálva, hogy a csillagászatnak valóban egy új ága született meg.

Ahogy az első két észlelés esetén is, ezek a hullámok akkor keletkeztek, amikor két fekete lyuk összeolvadt, egy nagyobb fekete lyukat hozva létre.

Az újonnan felfedezett fekete lyuk, amely az összeolvadás során keletkezett, körülbelül 49-szer akkora tömegű, mint a Napunk. Ez az érték a LIGO által korábban észlelt két, szintén összeolvadásból származó fekete lyuk tömege közé esik, amelyek 62 illetve 21 Nap tömegűek.

Az új észlelés a LIGO jelenleg zajló, O2 nevű, 2016. december elején kezdődött megfigyelési időszaka alatt történt, amely a nyár végéig tart. A megfigyeléseket két azonos detektor végzi – az egyesült államokbeli Hanfordban és Livingstonban –, amelyeket a Caltech és az MIT egyetemek működtetnek, a National Science Foundation (NSF) támogatásával.

A LIGO 2015 szeptemberében először észlelt közvetlenül gravitációs hullámokat, az első olyan megfigyelő időszaka alatt (O1), ami azután történt, hogy a detektorok jelentős fejlesztésen mentek keresztül az Advanced LIGO nevű program keretében. A második észlelés 2015 decemberében történt. A harmadik, GW170104 nevet viselő, 2017. január 4-i észlelésről egy új szakcikk számol be, ami a Physical Review Letters folyóiratban június 1-jén jelent meg.

"Most már tisztán látszik, hogy a gravitációshullám-detektorok valóban új ablakot nyitnak a világegyetemre, és megkezdődhet az asztrofizika ezen új ágának megfigyelési korszaka" – mondta a felfedezésre reagálva Frei Zsolt, az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) professzora, az ELTE LIGO tagcsoportjának vezetője.

"A kérdés már nem az, hogy tudjuk-e észlelni a gravitációs hullámokat, mivel ez a harmadik megtalált jel után immár kétséget kizáróan bebizonyosodott. A kérdés most már az, hogy hogyan és mire tudjuk használni ezeket a jeleket az asztrofizikában és a világegyetem megértésében" – mondta.

Mindhárom esetben a LIGO két detektora egyszerre észlelte a feketelyuk-párok nagy energiájú összeolvadásából származó gravitációs hullámokat. Ezek az ütközések az adott, rövid időpillanatban nagyobb teljesítményt bocsátanak ki, mint amekkorát a világegyetem összes csillaga és galaxisa együttvéve fény formájában kisugároz. A legutóbbi jel érkezett eddig a legtávolabbról: a fekete lyukak összeolvadása tőlünk mintegy 3 milliárd fényévnyire történt. (Az első és a második észlelés fekete lyukjai rendre 1,3 és 1,4 milliárd fényévnyire voltak.)

A legújabb észlelés arról is árulkodik, hogy a fekete lyukak milyen irányú tengelyek körül forogtak. Miközben a fekete lyukak egymás körül keringenek, egyúttal a saját tengelyük körül forgást is végeznek – mint amikor két forgó korcsolyázó egymás körül táncol a jégen. A fekete lyukak esetenként a keringésük tengelyével azonos irányban forognak – amit az asztrofizikusok összehangolt forgásnak neveznek –, néha pedig a keringési tengellyel ellentétes irányban végzik a forgásukat. Mi több, a fekete lyukak forgástengelye akár ferdén is állhat a keringés síkjához képest. Végső soron a fekete lyukak forgástengelye bármilyen irányba mutathat.

"Most először van bizonyítékunk arra, hogy a két fekete lyuk forgása nem összehangolt, ami arra utal, hogy az észlelt kettős egy sűrű csillaghalmazban, befogódással keletkezett" – mondja Raffai Péter, az ELTE adjunktusa. "Az Eötvös Loránd Tudományegyetem LIGO tagcsoportjaként az elsők között voltunk a LIGO kollaborációban, akik ezzel a keletkezési mechanizmussal foglalkoztunk. A mostani felfedezés megerősítést jelent a számunkra abban, hogy a kutatásainkkal jó úton haladunk."

Két alapmodell létezik arra, hogy a feketelyuk-kettősök hogyan jöhetnek létre. Az első modell szerint a fekete lyukak együtt keletkeznek: egy kettősrendszert alkotó csillagpár mindkét tagja szupernóvaként felrobban, amiben – mivel az eredeti csillagok összehangoltan forogtak – a keletkező fekete lyukak forgása is összehangolt marad.

A másik modell szerint a fekete lyukak csak a kialakulásuk után találkoznak egymással, sűrű csillaghalmazokon belül. A fekete lyukak azután alkotnak kettősrendszert egymással, hogy mindketten a csillaghalmaz közepébe süllyedtek. E folyamat eredményeként a fekete lyukak bármilyen irányban foroghatnak a keringés síkjához képest. Mivel a LIGO több bizonyítékát látja annak, hogy a GW170104 fekete lyukjai nem összehangoltan forogtak, az adatok valamivel jobban alátámasztják a sűrű csillaghalmazokban keletkezés elméletét.

Kijelenthető, hogy az észlelés ismét próbára tette Albert Einstein gravitációelméletét. A kutatók például egy "diszperziónak" nevezett jelenséget is kerestek, amely fényhullámoknak egy anyagi közegen történő áthaladásakor is fellép, mint például üvegben, ahol a fényhullámok a hullámhosszuktól függő sebességgel haladnak át: a prizmák ennek segítségével hoznak létre szivárványt. Einstein általános relativitáselmélete kizárja a gravitációs hullámok diszperzióját a forrásuktól a Földig tartó útjuk során. A LIGO – az elmélet várakozásaival összhangban – nem találta nyomát ennek a jelenségnek.

Bővülő detektorhálózat

"A LIGO műszerei lenyűgöző érzékenységet értek el" – jegyezte meg a felfedezés kapcsán Jo van den Brand, a Virgo Kollaboráció szóvivője, a holland Nikhef Intézet fizikusa, és az amszterdami VU Egyetem professzora.

"Arra számítunk, hogy a Virgo, az európai interferométer, ezen a nyáron kibővíti majd a detektorok hálózatát, ami a jelek forrásainak jobb lokalizálásához segít majd minket" – fűzte hozzá. "Az Advanced Virgo megépítését célzó fejlesztések ez év elején befejeződtek, és a május elején sikeresen lezajlott első tesztfutások alatt a detektor minden részrendszere megfelelően működött" – mondja Vasúth Mátyás, a Wigner Virgo csoport vezetője. "A detektor finomhangolásával és a zajforrások kiszűrésével az érzékenység növekszik, és a Virgo hamarosan csatlakozhat a LIGO detektorokhoz az univerzum eredetének és fejlődésének vizsgálatában" – egészítette ki.

A LIGO-Virgo együttműködés kutatói tovább folytatják a legújabb LIGO adatok átfésülését, a világegyetem távoli régióiból érkező téridő-fodrozódások után kutatva. További technikai fejlesztéseken is dolgoznak a LIGO következő adatgyűjtő időszakára készülve (ez lesz majd az O3), ami várhatóan 2018 végén kezdődik el, miután a detektorok érzékenysége ismét tovább fog javulni.

"Az összeütköző fekete lyukakból származó gravitációs hullámok harmadik megerősített észlelésével a LIGO hatékony eszköznek bizonyult a világegyetem sötét objektumainak megfigyelésére" – mondja David Reitze a Caltechről, aki a LIGO laboratórium ügyvezető igazgatója. "Miközben a LIGO egyedülállóan alkalmas az ilyen típusú események megfigyelésére, abban reménykedünk, hogy hamarosan olyan, másfajta asztrofizikai eseményeket is meglátunk majd, mint amilyenek például a neutroncsillagok nagyenergiájú ütközései."

(Origo)

OLVASTAD MÁR?

century-on
 
 
 
 

Szabadon lehet kommentelni, a vélemény szabad, viszont a gyűlöletkeltésért, személyi integritás megsértéséért mindenki maga felel.

Döbbenetes vallomás: így engedték elmenekülni az amerikaiak az ISIS vezetőjét

Döbbenetes vallomás: így engedték elmenekülni az amerikaiak az ISIS vezetőjét

amerika, london, párizs

Nem mindennapi amerikai katonai leirat látott napvilágot, melyet a többek között Afganisztánt és Irakot is megjárt, ottani különleges egységek volt drónszakértője, Brett Velicovich jegyez.

Egy bomba miatt kellett kiüríteni egy berlini mekit

Csütörtök délelőtt bombát találtak egy berlini gyorsétteremben, amit ki is kellett üríteni. A hatóságok két óra alatt fejezték be a munkát.

A Jobbik újabb blöffje, most államfőt buktatnának

A Jobbik újabb blöffje, most államfőt buktatnának

piszkostizenkettő

Vona Gábor pártelnök közölte, hogy megfosztási eljárást kezdeményez az államfő ellen a Jobbik, ha Áder János aláírja a plakáttörvényt. Mivel e tekintetben a demokratikus út gyakorlatilag járhatatlan számukra, marad a jól bevált erőszak, az "úgy nyakon b888lak, hogy leszáll a fejed" attitűd. Eközben a Tett és Védelem Alapítvány szerint sikertelen volt a párt cukikampánya, zajlik a "taktikai képmutatás".

Elsöprő erejű gazdasági és diplomáciai hullám várható Amerikától - a mi előnyünkre

Elsöprő erejű gazdasági és diplomáciai hullám várható Amerikától - a mi előnyünkre

közeleg a tél

Eric Stewart, az Amerikai-Magyar Üzleti Tanács (US-Hungary Business Council) elnöke egy friss bejegyzésében kérte tőlünk - magyaroktól -, hogy várjuk meg, míg a helyükre kerülnek Trump adminisztrációjában az "új elemek", ugyanis attól kezdve, nem lesz megállás: meg fogja mindkét nemzetet csapni az együttműködésükből fakadó gazdasági és politikai prosperáció hulláma.

Az EU állampolgárai egyöntetűen erős határvédelmet szeretnének

Az EU állampolgárai egyöntetűen erős határvédelmet szeretnének

közeleg a tél

Az emberek Európa-szerte hatékonyabb határvédelmet szeretnének, valamint az uniós állampolgárok szerint az EU késve reagált az utóbbi évek legsúlyosabb politikai és gazdasági válságaira - derült ki a Századvég Alapítvány legfrissebb, a 28 EU-tagállamban végzett felméréséből.

Kiálltak Orbán Viktor mellett a New York-i zsidók

Kiálltak Orbán Viktor mellett a New York-i zsidók

közeleg a tél

Az amerikai város ortodox zsidó közössége megvédte a magyar miniszterelnököt egy másik zsidó szervezettel szemben.

Az MSZP jó szokásához híven megint eladná és kiszolgáltatná az országot

Az MSZP jó szokásához híven megint eladná és kiszolgáltatná az országot

közeleg a tél

Ujhelyi István Washingtonban az mondta, hogy a Botka-kormány meg fogja erősíteni Magyarország nyugati elkötelezettségét.

MÉG TÖBBET SZERETNÉK
Vissza az oldal tetejére