Mi történik, ha egy csillag és egy feketelyuk találkozik?

Forrás: ng.hu
A Virgo, a LIGO és a KAGRA egy újabb hiányzó láncszemmel egészítette ki az extrém kozmikus jelenségekről alkotott ismereteinket: először figyeltek meg közvetlenül egy fekete lyukból és egy neutroncsillagból alkotott kettős rendszert – olvasható a Wigner Fizikai Kutatóközpont közleményében.

Ez egy teljesen újfajta rendszert képvisel, mivel mindezidáig csak kettős fekete lyukakból vagy kettős neutroncsillagokból álló rendszerek által sugárzott gravitációs hullámokat észleltünk. Ez a felfedezés azokba az összetett mechanizmusokba enged betekintést, amelyek ezeket az extrém és ritka asztrofizikai eseményeket előidézhették, és a korábbi Virgo- és LIGO-észlelésekkel együtt, egy még fel nem térképezett kozmikus tájat nyitnak meg előttünk.

Fotó: Max Planck Institute for Gravitational Physics

A Virgo, a LIGO és a KAGRA tudományos együttműködések 2021. június 29-én bejelentették, hogy elsőként sikerült olyan kettős rendszereket megfigyelniük, amelyek egy fekete lyukból és egy neutroncsillagból (NSBH) állnak. Ezt az eredményt az tette lehetővé, hogy 2020. januárjában észlelték a két rendszer gravitációhullám-jelét, amelyekben egy fekete lyuk és egy körülötte keringő neutroncsillag olvadt össze egyetlen kompakt objektummá. Ezeknek a vegyes rendszereknek a létezését a csillagászok már több évtizeddel ezelőtt megjósolták, de idáig soha nem figyelték meg kellő bizonyossággal, sem elektromágneses, sem gravitációs jelek révén.

2020. január 5-én az Egyesült Államokban, a Louisiana állambeli Livingstonban található Advanced LIGO detektor és az olaszországi Advanced Virgo detektor egy gravitációs hullámot figyelt meg, amelyet az NSBH-pár zsugorodó pályáján megtett néhány utolsó, az összeolvadást megelőző keringés során sugárzott ki. Mindössze 10 nappal később egy másik hasonló kettős rendszer keringéséből és összeolvadásából származó második gravitációshullám-jelet is megfigyeltek, ezúttal az Advanced LIGO és Virgo detektorai is. Ez a két, GW200105 és GW200115 jelzésű (észlelésük dátuma alapján) esemény képviseli a neutroncsillagok és fekete lyukak kevert rendszere által sugárzott gravitációs hullámok első megfigyelését.

A januárban észlelt gravitációshullám-jelek értékes információkat hordoznak a rendszerek fizikai jellemzőiről, például a két NSBH-pár tömegéről és távolságáról, valamint azokról a fizikai mechanizmusokról, amelyek a kettőst létrehozták és a komponensek összeolvadásához vezettek. A jel elemzése megmutatta, hogy a GW200105-eseményt létrehozó fekete lyuk és neutroncsillag tömege körülbelül 8,9-szerese és 1,9-szerese Napunk (M☉) tömegének. Továbbá rámutatott, hogy egyesülésük 900 millió évvel ezelőtt történt, több 100 millió évvel azelőtt, hogy az első dinoszauruszok megjelentek a Földön. A Virgo és a LIGO tudósai úgy becsülik, hogy a GW200115-eseményt létrehozó kompakt objektumok tömege nagyjából 5,7 M☉ (fekete lyuk) és 1,5 M☉ (neutroncsillag) volt, és hogy majdnem egymilliárd évvel ezelőtt egyesültek.

„Bizonyítékokat nyertünk arra, hogy műszereink érzékenysége már meghaladja az ilyen rendszerek felderítéséhez szükséges küszöböt” – jelentette ki Giancarlo Cella, az INFN kutatója és a Virgo adatelemzési koordinátora. – „Így azt várjuk, hogy ez a következő megfigyelési időszakokban rutinszerűvé válhat.”

Dr. Barta Dániel, a Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos munkatársa és a Virgo együttműködés tagja a következőképpen kommentálta a bejelentést: „Az olyan kompakt kettős rendszerek, amelyek legalább egyik komponense neutroncsillag, nemcsak a relativisztikus asztrofizikai objektumokra vonatkozó ismereteinket bővítik, hanem kivételes lehetőséget nyújtanak az extrém nagy sűrűségű maganyag és a gravitáció kapcsolatának tanulmányozására is. A kompakt csillagok olyan megfigyelhető makroszkopikus fizikai jellemzőiből, mint a tömegük és sugaruk, következtethetünk a mikrofizikai tulajdonságaikra. A rövid idejű pericentrikus áthaladás során, mikor a neutroncsillag megközelíti a fekete lyukat, az árapályerők deformálják a csillagot és ún. r-módusú rezgéseket gerjesztenek, amelyek viszont saját, tipikusan hosszú időtartamú gravitációshullám-jeleket bocsájtanak ki és csatolódnak a kompakt kettős jeléhez. Ily módon a frekvenciájuk segítségével jellemzett rezgések a csillagok szerkezetéről is információkat kódolnak a gravitációshullám-jelbe.”

A LIGO–Virgo együttműködés munkájában három magyar kutatócsoport is részt vesz, és a fentihez kapcsolódó kutatási témákon dolgoznak. A Dr. Vasúth Mátyás vezette, a Wigner Fizikai Kutatóközpontban működő Gravitációfizikai Kutatócsoportja 2010-től a Virgo együttműködés tagja. Az Eötvös Gravity Research Group (EGRG) az Eötvös Loránd Tudományegyetemen működik Dr. Frei Zsolt vezetésével, ami 2007 óta az LSC tagja. Szintén a LIGO együttműködés tagja a Szegedi Tudományegyetem gravitációs hullámok kutatásával foglalkozó, Dr. Gergely Árpád László vezette kutatócsoportja, mely 2009-től az ELTE csoport külső tagjaként, 2014-től pedig önállóan végzi kutatómunkáját. Az együttműködésnek a három magyarországi kutatócsoporton kívül is vannak magyar résztvevői, Dr. Bartos Imre, a Floridai Egyetem, Dr. Márka Szabolcs és Dr. Márka Zsuzsa pedig a Columbia Egyetem kutatóiként vesznek résznek a kutatásokban.

Ez a cikk több mint egy éve került publikálásra.
A cikkben szereplő információk a megjelenéskor pontosak voltak, de mára elavultak lehetnek.

Ajánlataink

Neo Citran Cold and Sinus por belsőleges oldathoz 10x
Neo Citran Cold and Sinus por belsőleges oldathoz 10x
3379 Ft
Octenisept külsőleges oldat 50ml
Octenisept külsőleges oldat 50ml
2749 Ft
Otrivin Rapid 1 mg/ml oldatos orrcsepp (0.1%) 10ml
Otrivin Rapid 1 mg/ml oldatos orrcsepp (0.1%) 10ml
1899 Ft
NiQuitin Clear 21 mg transzdermális tapasz 7x
NiQuitin Clear 21 mg transzdermális tapasz 7x
4699 Ft
Algoflex Forte Dolo 400 mg filmtabletta 30x
Algoflex Forte Dolo 400 mg filmtabletta 30x
3529 Ft
Algopyrin 500 mg tabletta 20x
Algopyrin 500 mg tabletta 20x
2699 Ft
Actival Extra filmtabletta 120x
Actival Extra filmtabletta 120x
6899 Ft
Béres Csepp Extra belsőleges oldatos cseppek 4x30ml
Béres Csepp Extra belsőleges oldatos cseppek 4x30ml
5799 Ft
Eurovit Oliva-D Forte 3000NE kapszula 60x
Eurovit Oliva-D Forte 3000NE kapszula 60x
3279 Ft
Hepacontur étrend-kiegészítő tabletta 30x
Hepacontur étrend-kiegészítő tabletta 30x
2099 Ft
Septolete Extra 3 mg/1 mg szopogató tabletta Citrom-Méz ízű 16x
Septolete Extra 3 mg/1 mg szopogató tabletta Citrom-Méz ízű 16x
2099 Ft
Béres Magnézium 250mg+B6 filmtabletta 120x
Béres Magnézium 250mg+B6 filmtabletta 120x
3349 Ft
Kalmopyrin 500 mg tabletta 24x
Kalmopyrin 500 mg tabletta 24x
1879 Ft
Linex Flora élőflórát tartalmazó étrend-kiegészítő kapszula 28x
Linex Flora élőflórát tartalmazó étrend-kiegészítő kapszula 28x
3549 Ft
Mebucain Mint 2mg/1mg szopogató tabletta 20x
Mebucain Mint 2mg/1mg szopogató tabletta 20x
2049 Ft
Kaloba 20 mg filmtabletta 21x
Kaloba 20 mg filmtabletta 21x
3729 Ft
Bio-Quinone Q10 Super kapszula 60x
Bio-Quinone Q10 Super kapszula 60x
5899 Ft
Centrum A-tól-Z-ig Nőknek 50+ filmtabletta 30x
Centrum A-tól-Z-ig Nőknek 50+ filmtabletta 30x
3629 Ft
Cartidol 100 mg/g gél 50g
Cartidol 100 mg/g gél 50g
2349 Ft
Béres Vita-D3 Forte 3200 NE tabletta 120x
Béres Vita-D3 Forte 3200 NE tabletta 120x
3099 Ft
Nurodent fogínygél 15ml
Nurodent fogínygél 15ml
2799 Ft
Eurovit Multilong Immun kapszula 60x
Eurovit Multilong Immun kapszula 60x
3229 Ft
Angimed mentol szopogató tabletta 24 db
Angimed mentol szopogató tabletta 24 db
2449 Ft
Nicorette® Quickspray 1 mg/adag szájnyálkahártyán alkalmazott oldatos spray 2x13.2 ml
Nicorette® Quickspray 1 mg/adag szájnyálkahártyán alkalmazott oldatos spray 2x13.2 ml
7599 Ft
Advil Ultra Forte lágy kapszula 30 db
Advil Ultra Forte lágy kapszula 30 db
4149 Ft
Ambroxol-EGIS 30 mg tabletta 40 db
1929 Ft
NeoTuss Pronatural köhögés elleni szirup 95 ml
NeoTuss Pronatural köhögés elleni szirup 95 ml
2899 Ft
Defendyl Imunoglukan P4H kapszula 30 db
Defendyl Imunoglukan P4H kapszula 30 db
5999 Ft
AkusTone fülspray és AkusTone ALERT fülcsepp csomag 15 ml + 15 ml
AkusTone fülspray és AkusTone ALERT fülcsepp csomag 15 ml + 15 ml
2679 Ft

Olvasna még a témában?

Nyereményjátékok

Megfejtő

Kalandozzon velünk, legyen Ön is Megfejtő!

Facebook játék

Egy könnyű kérdés – egy fantasztikus nyeremény

A nyitólapról ajánljuk

Friss cikkeink

Hírlevél

Feliratkozom a Szimpatika hírlevelekre, ezzel elfogadom az Adatkezelési Tájékoztatóban olvasható feltételeket, és hozzájárulok, hogy a szimpatika.hu a megadott e-mail címemre hírlevelet küldjön, valamint saját és partnerei üzleti ajánlataival felkeressen.

Az űrlap kitöltése, az adatok megadása önkéntes.

A hírlevélküldő szolgáltatás nem támogatja a freemail.hu-s és citromail.hu-s címeket, ilyen címek megadása esetén hibák léphetnek fel!
Kérjük, használjon más e-mail szolgáltatót (pl: gmail.com)!