En mystisk kosmisk begivenhed har måske nogensinde så lidt spændt og klemt vores planet i sidste uge. Den 14. januar opdagede astronomer et split sekunders burst af gravitationsbølger, forvrængninger i rummet ... men forskere ved ikke, hvor dette burst kom fra.
Gravitationsbølgesignalet, opsamlet af Laser Interferometer Gravitations-Wave Observatory (LIGO) og Virgo-interferometeret, varede kun 14 millisekunder, og astronomer har endnu ikke været i stand til at præcisere burst's årsag eller afgøre, om det bare var en blip in detektorerne.
Tyngdepunktbølger kan være forårsaget af kollision af massive genstande, såsom to sorte huller eller to neutronstjerner. Astronomer opdagede sådanne gravitationsbølger fra en neutrostjernekollision i 2017 og fra en i april i 2019, ifølge nye fund, der blev præsenteret på mødet i American Astronomical Society den 6. januar.
Men gravitationsbølger fra kollisioner af så massive genstande varer typisk længere og manifesteres i dataene som en række bølger, der ændrer sig i frekvens over tid, efterhånden som de to kredsende objekter bevæger sig tættere på hinanden, sagde Andy Howell, en personale videnskabsmand ved Los Cumbres Observatorium Global Telescope Network og et supplerende fakultetsmedlem i fysik ved University of California, Santa Barbara. Han var ikke en del af LIGO-forskningen.
Dette nye signal var ikke en række bølger, men et burst, sagde Howell. En mere sandsynlig mulighed er, at denne kortvarige brast af tyngdekraftsbølger kommer fra en mere kortvarig begivenhed, såsom en supernovaeksplosion, den katastrofale ende på en stjerners liv.
Visse astronomer har antaget, at dette kunne have været et signal fra Betelgeuse-stjernen, som på mystisk vis dæmpede for nylig og forventes at gennemgå en supernovaeksplosion. Men Betelgeuse-stjernen er der stadig, så det er ikke det scenarie, sagde Howell. Det er også usandsynligt, at det er en anden supernova, fordi de kun sker i vores galakse cirka en gang hvert 100 år, tilføjede han.
Hvad mere er, burst'en stadig "synes lidt for kort til hvad vi forventer af sammenbruddet af en massiv stjerne," sagde han. "På den anden side har vi aldrig set en stjerne sprænge i gravitationsbølger før, så vi ved ikke rigtig, hvordan den ville se ud." Derudover opdagede astronomerne ingen neutrinoer, bittesmå subatomære partikler, der ikke har nogen ladning, hvilket supernovas vides at frigive.
En anden mulighed er, at sammenlægningen af to sorte huller i mellemmassen forårsagede signalet, sagde Howell. Sammenfletning af neutronstjerner producerer bølger, der varer længere (ca. 30 sekunder) end dette nye signal, mens sammenlægning af sorte huller måske mere ligner bursts (som varer omkring et par sekunder). Imidlertid kan mellemliggende sorte hulfusioner også frigive en række bølger, der ændrer sig i frekvens.
LIGO kom over dette signal, mens han specifikt ledte efter sådanne bursts. Men "det betyder ikke, at det, det fandt, er en mellemmasse sort hulfusion," fortalte Howell til Live Science. "Vi ved ikke, hvad de fandt," især da LIGO endnu ikke har frigivet signalets nøjagtige struktur, tilføjede han.
Det er også muligt, at dette signal kun var støj i dataene fra detektoren, sagde Howell. Men dette burst af gravitationsbølger blev fundet af alle tre LIGO-detektorer: en i Washington-staten, en i Louisiana og en i Italien. Så sandsynligheden for, at LIGO-detektorerne finder dette signal tilfældigt (hvilket betyder, at det er en falsk alarm), er en gang hvert 25,84 år, hvilket "giver os en indikation af, at dette er et ret godt signal," sagde Howell.
Der kan også være andre forklaringer på dette mystiske burst. For eksempel kunne en supernova direkte have kollapset i et sort hul uden at producere neutrinoer, selvom en sådan forekomst er meget spekulativ, sagde Howell. Astronomer peger nu deres teleskoper mod den region for at prøve at finde bølgenes kilde.
"Universet overrasker os altid," tilføjede han. "Der kan være helt nye astronomiske begivenheder derude, der producerer tyngdekraftsbølger, som vi ikke rigtig har tænkt på."
Redaktørens note: Denne historie blev opdateret for at tydeliggøre, at signalet ikke var en række bølger, men et burst.
