https://bodybydarwin.com
Slider Image

LIGO assenyala la seva tercera fusió del forat negre

2020

Quan l’Observatori Avançat Làser d’Interferòmetre Gravitational-Wave, més conegut com a LIGO, va detectar per primera vegada ones gravitacionals (que sortien d’un forat negre que es fusiona a 1.3 mil milions d’anys llum), els empollons de la ciència a tot el món van celebrar el descobriment. En una sola caiguda, LIGO va demostrar l'existència d'ones gravitacionals, va observar directament forats negres per primera vegada i va reivindicar la teoria de la relativitat general d'Einstein. Ara LIGO ha atrapat la seva tercera unió del forat negre, demostrant que més enllà del seu descobriment original, l'observatori entra com a telescopi de forat negre: l'última troballa demostra l'existència d'una nova categoria de forat negre i afegeix un trencaclosques a la pregunta de com es formen aquests sistemes.

"Estem passant realment de la novetat a una nova ciència observacional, una nova astronomia de les ones gravitacionals".

citació ": {" contingut ":"

David Shoemaker

Dos forats negres, un sistema binari gairebé cinquanta vegades més pesat que el nostre sol, van girar uns als altres, girant cada cop més ràpidament fins que finalment es van unir. En només un terç de segon, la col·lisió va convertir una massa dues vegades més pesada que el nostre sol de la matèria en energia.

En lloc d’alliberar l’energia com a llum, la fusió la va convertir en ones gravitacionals. Dit d’una altra manera, l’energia distorsionava el teixit propi de l’espai-temps i aquesta deformació viatjava a través del temps espacial com una ondulació que es desplaçava a través d’un estany.

El 4 de gener, després de recórrer tres mil milions d’anys llum, aquestes ones gravitacionals van arribar a la Terra. Els detectors de LIGO a Hanford, WA i Livingston, LA van agafar el senyal amb el nom de GW170104. Això fa que la col·lisió hagi detectat la tercera fusió del forat negre que ha detectat LIGO i la més potent.

"Aquests són els esdeveniments astronòmics més potents presenciats per l'ésser humà", va dir Michael Landry, responsable de l'Observatori LIGO Hanford, de CalTech, en una teleconferència de premsa.

Basant-se en el senyal GW170104, un equip de més de 1.000 científics ja ha aportat noves visions sobre els forats negres i la seva formació. El seu treball està publicat a Physical Review Letters .

Primer, la fusió demostra com el sistema binari girava abans que es fusionessin les dues parts. En aquests sistemes, a més d’orbitar-se els uns als altres, cada forat negre gira entorn del seu propi eix. Per als astrofísics, la pregunta és: Els forats negres individuals giren en el mateix sentit que orbiten? L’empremta d’ona gravitatòria d’aquesta darrera observació suggereix que ho són.

"Les nostres noves mesures LIGO afavoreixen l'escenari en què tots dos forats negres giren en el mateix sentit que l'òrbita va dir Laura Cadonati, portaveu adjunta de la col·laboració científica LIGO, de Georgia Tech, a la mateixa teleconferència." Això significa que triguen més a fusionar-se que si la les rotacions no estan alineades. "

Els patrons de gir dels forats negres afegeixen una altra peça de trencaclosques a la nostra imatge de com es formen els forats negres. "Aquesta conclusió afavoreix lleugerament la teoria que aquests dos forats negres formats per separat en un dens cúmul estel·lar, es van enfonsar al nucli del cúmul, i després es van emparellar per dir Cadonati en lloc de formar-se junts amb el col·lapse de dues estrelles ja emparellades." Tot i això, Cadonati va advertir que la troballa no demostra definitivament quina teoria de la formació del forat negre és correcta. És només una pista que requerirà més suport.

Per sort, sembla que LIGO tingui moltes més pistes. Amb aquest senyal, LIGO ha trobat un altre objecte de la categoria de forats negres gruixuts, objectes amb masses 25 vegades o més que el del nostre sol. Tenint en compte la taxa de fusió dels forats negres, LIGO podria acabar recollint una nova fusió de forats negres cada setmana fins i tot cada dia. Quant més senyals es recullin, més informació aprendrem sobre la formació de forats negres, i més detalls sobre com es propaguen les ones gravitacionals per l'espai. Aquests esdeveniments podrien fins i tot descobrir els secrets dels gravitons, les partícules teòriques que podrien ser la font de la gravetat.

Quan el seu funcionament actual finalitzi a l'agost, LIGO té previst actualitzar els seus instruments per fer-los més sensibles i reduir el soroll, permetent als científics recollir esdeveniments no forats negres, com ara fusions d'estrelles de neutrons. En aquest moment, el nou observatori d’ones gravitacionals de Virgo estarà en línia; està previst que comenci a recopilar dades aquest estiu. Des de la seva ubicació a Itàlia, Virgo podrà ajudar als bessons observatoris de LIGO a localitzar amb més precisió la font dels senyals d’ona gravitacional que detecten. Això podria conduir a col·laboracions amb telescopis de raigs gamma: quan LIGO detecta un senyal, els observatoris basats en l'espai podrien fer girar els seus instruments cap a l'origen del senyal per veure si l'esdeveniment que va alliberar ones gravitacionals també pertorba la matèria propera.

"El més important per eliminar aquest tercer esdeveniment, molt confiat, és que realment passem de la novetat a una nova ciència observacional, una nova astronomia de les ones gravitacionals", va dir David Shoemaker, físic del MIT i portaveu del LIGO Scientific. Col·laboració.

La nau espacial Juno es desisteix, decideix recórrer el llarg camí de Júpiter

La nau espacial Juno es desisteix, decideix recórrer el llarg camí de Júpiter

El mite de la grip de l'home: Els homes estan realment malalts, o bé són més plens?

El mite de la grip de l'home: Els homes estan realment malalts, o bé són més plens?

Hi ha molt per aprendre sobre com afecta la llum blava als nostres ulls

Hi ha molt per aprendre sobre com afecta la llum blava als nostres ulls