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.

A migránsok antiszemitizmusa miatt törvényben tiltanák meg a zászlóégetést Németországban

A migránsok antiszemitizmusa miatt törvényben tiltanák meg a zászlóégetést Németországban

amerika, london, párizs

Pár nappal ezelőtt olyan esemény történt Németországban, amely a 30-as, 40-es évek óta példa nélküli. Egy Dávid-csillagot ábrázoló zászlót égettek el a Brandenburgi kapu mellett.

Marokkó vállalta el a barcelonai terroristák eltemetését

Marokkó vállalta el a barcelonai terroristák eltemetését

amerika, london, párizs

A terrorista testvérpár családjának kérésére mindkét elkövetőt a marokkói M'Rirt városában temették el.

Tévés interjút adott az Irakban fogva tartott német ISIS-özvegy

Tévés interjút adott az Irakban fogva tartott német ISIS-özvegy

amerika, london, párizs

Linda Wenzel első alkalommal adott interjút héten a német Das Erste tévécsatornának. A fiatal nő arról beszélt, hogy miért csatlakozott az Iszlám Államhoz.

Töretlenül növekszik itthon a házasságkötések száma

Az elmúlt hat évben csaknem másfélszeresére emelkedett a házasságkötések száma - írja a Magyar Idők a Központi Statisztikai Hivatal által közzétett adatokra hivatkozva.

Döntöttek a franciák: szabadon lehet szörfölni az ISIS propagandaoldalain

Döntöttek a franciák: szabadon lehet szörfölni az ISIS propagandaoldalain

amerika, london, párizs

Hosszú vita végére tett pontot ezen a héten a francia alkotmánybíróság: a testület elvetette azt a törvénytervezetet, amely büntetéssel sújtotta volna azokat, akik a terrorizmust propagáló weboldalakat látogatnak.

"Többségben vannak a kötelező kvóta mellett álló tagállamok"

"Többségben vannak a kötelező kvóta mellett álló tagállamok"

közeleg a tél

Még mindig azok a tagállamok vannak többségben, amelyek rá szeretnék erőltetni a kötelező kvótát az Európai Unióra - mondta Deák Dániel, a Nézőpont Intézet elemzője szombat reggel az M1 aktuális csatornán.

Már ingadozó szenátorok is beálltak Trump adóreformja mögé

Már ingadozó szenátorok is beálltak Trump adóreformja mögé

amerika, london, párizs

Az amerikai kongresszus vezető republikánus politikusai nyilvánosságra hozták pénteken a jelentős adócsökkentéseket előirányzó reformtervük végleges változatát, és megszerezték két, ingadozó szenátor támogatását is, ami kulcsfontosságú a jövő hét elején szavazásra kerülő reformcsomag elfogadásához.

MÉG TÖBBET SZERETNÉK
Vissza az oldal tetejére