Et nyt signal detekteret af LIGO / Jomfruen kan være den såkaldte 'hellige gral' af astrofysik: fusionen af en neutronstjerne og et sort hul. De har opdaget par sorte huller, der smelter sammen, og par af neutronstjerner, der smelter sammen, men indtil nu ikke et neutronstjernesort sort hul.
”Jeg tror, vi åbner et vindue mod universet.”
Dave Reitze, administrerende direktør for Ligo
Gravitationsbølger er ekstremt svage krusninger i rumtiden forårsaget af ulykkelige begivenheder derude i universet. Det kræver genstande med stor masse at skabe disse bølger: sorte huller og neutronstjerner. Enten to sorte huller, der smelter sammen, eller to neutronstjerner, der smelter sammen. Begge disse er blevet fundet, men en tredje mulighed, en neutronsorte hulfusion, kunne også skabe tyngdekraftsbølger. Men indtil nu, hvis dette viser sig at være en, er der ikke fundet nogen neutron-sort hulhændelser.
Opdagelsen af de første gravitationsbølger blev annonceret tilbage i februar 2016 af LIGO og Virgo. Dengang sagde Dave Reitze, administrerende direktør for LIGO, ”Jeg tror, vi åbner et vindue mod universet.” Et par år senere ser det ud til, at han havde ret.
LIGO er Laserinterferometer og Gravitations-Wave Observatory, og siden den første opdagelse i 2016 (den blev faktisk opdaget i 2015 og annonceret i 2016) har LIGO og Virgo, detektoren ved Det Europæiske Gravitationsobservatorium i Italien, opdaget nogle flere gravitationsbølger .
Den første bølge blev forårsaget af fusionen af to sorte huller. Siden den første har de opdaget ti sådanne fusioner. Faktisk beregner forskere, at der er en binær sorte hulfusion cirka en gang hvert 15. minut i vores univers. Ikke så sjældent, virkelig, når du først har midlerne til at opdage dem.
LIGO / Virgo-samarbejdet har også fundet neutronstjerne-neutronstjernefusioner, en anden kilde til gravitationsbølger. De har nu opdaget to sådanne fusioner. Men med kun to af dem, der hidtil er fundet, er deres forekomst meget vanskelig at bekræfte.
Men denne seneste detektion, hvis det viser sig at være en neutronsort hulfusion, kunne øge vores forståelse af tyngdekraftsbølger, hvordan de dannes og kunne give forskerne et kig indeni den mystiske neutronstjerne.
Denne nyopdagede begivenhed har et navn: # S190426c. Du kan se alle videnskabelige data i denne database.
Der har endnu ikke været nogen officiel bekræftelse af kilden til denne nyeste tyngdepunktbølge. Men i en LIGO Twitter-tråd, (du følger LIGO på Twitter, ikke?) Astrofysiker Christopher Berry taler om betydningen af opdagelsen og besvarer et par spørgsmål.
Observatorier rundt om i verden vil forhåbentlig træne deres 'omfang på kilden til disse bølger og forsøge at lære mere om det. Tanken er at matche elektromagnetiske bølger med tyngdekraften for at tydeliggøre kilden. En af de organisationer, der er dedikeret til opfølgningsobservationer af kortvarige begivenheder som tyngdepunktbølger, er VÆKST (Global Relay of Observatories Watching Transient events Happen.)
VÆKST er et Caltech-program, der involverer 13 universiteter og institutioner i otte lande. Efter at detektering af # S190426c blev fulgt, sigtede VÆKST et teleskop i Indien mod kilden til bølgerne. VÆKST ledes af astrofysiker Mansi Kasliwal, og i et interview med Scientific American sagde Kasliwal: "Hvis vejret samarbejder, synes jeg om mindre end 24 timer bør vi have dækning på næsten hele himmelkortet."
Hvis det viser sig at være en neutron-stjerne-sort hulfusion, er det, når ting bliver virkelig spændende. Den spændende del af denne potentielle fusion er, hvad astrofysikere kan lære om neutronstjerner.
Naturligvis er sorte huller og neutronstjerner begge sluttilstande for visse typer stjerner. Teori viser, at neutronstjerner næsten udelukkende består af neutroner. Men forholdet og detaljen er ikke kendt, blandt andet fordi de er så svære at observere.
Men hvis denne seneste detektion viser sig at være den undvigende neutron-stjernesorte hulfusion, kan det være en unik mulighed. Først og fremmest vil det bekræfte, at disse typer fusioner forekommer. Men også det ville være en mulighed for at ”se inde i” neutronstjernen. Sådan gør du.
I et sort hul-sort hul eller neutron-stjerne-neutron-stjernefusion er objekterne tæt sammen i masse. Men i en neutron-stjernesort hulfusion er det sorte hul meget mere massiv. Så de to objekter ville omgå hinanden forskelligt.
Det meget mere massive sorte hul ville fordreje rumtiden og sende den mindre massive neutronstjerne i en cirkulær bane snarere end i en aflang bane typisk for binære systemer. Efterhånden som neutronstjernen kom nærmere og tættere på det sorte hul, ville den blive revet fra hinanden, og elektromagnetiske observationer ville give et glimt af, hvilken stofs stof der findes i neutronstjernen. Og hvem vil ikke vide det?
LIGOs partnerfacilitet er Jomfru, detektoren ved Det Europæiske Gravitetsobservatorium i Italien. Efter lidt nedetid har parret startet et nyt observationsløb, der vil vare fra april første i år til april 2020. Indtil videre har partnerskabet været en succes og har opdaget flere sorte hulfusioner og fusioner med neutronstjerner.
Hvis dette viser sig at være en egentlig neutron-stjernesort hulfusion, kan du forvente at høre meget mere om det i den nærmeste fremtid.
