Cercetătorii au detectat un semnal remarcabil de unde gravitaționale

Cercetătorii de la Institutul de Cosmologie și Gravitație (ICG) al Universității din Portsmouth (Anglia) au contribuit la detectarea unui semnal remarcabil de unde gravitaționale, care ar putea deține cheia pentru rezolvarea unui mister cosmic.

Descoperirea face parte din cel mai recent set de rezultate anunțate de către colaborarea LIGO-Virgo-KAGRA, care cuprinde peste 1.600 de oameni de știință din întreaga lume, inclusiv membri ai ICG, care încearcă să detecteze undele gravitaționale și să le utilizeze pentru explorarea fundamentelor științei.

• Astronomii au descoperit cum s-a format „inima” de pe Pluto
• Cercetătorii sugerează să încercăm experiențe noi atunci când simțim că timpul ne scapă printre degete

În mai 2023, la scurt timp după începerea celei de-a patra runde de observare LIGO-Virgo-KAGRA, detectorul LIGO Livingston din Louisiana, SUA, a observat un semnal de unde gravitaționale de la coliziunea a ceea ce este cel mai probabil o stea neutronică cu un obiect compact care are o masă de 2,5 până la 4,5 ori mai mare decât cea a Soarelui nostru.

Atât stelele neutronice, cât și găurile negre sunt obiecte compacte, rămășițe dense ale unor explozii stelare masive. Ceea ce face ca acest semnal, numit GW230529, să fie intrigant este masa obiectului mai greu. Acesta se încadrează într-un posibil decalaj de masă între cele mai grele stele neutronice cunoscute și cele mai ușoare găuri negre.

Semnalul undelor gravitaționale nu poate dezvălui singur natura acestui obiect. Detecțiile viitoare ale unor evenimente similare, în special cele însoțite de explozii de radiații electromagnetice, ar putea ajuta la rezolvarea acestei probleme.

Rămășițe dense ale unor explozii stelare masive

,,Această detecție, primul dintre rezultatele noastre interesante obținute în urma celei de-a patra runde de observare LIGO-Virgo-KAGRA, dezvăluie că ar putea exista o rată mai mare de coliziuni similare între stelele neutronice și găurile negre de masă mică decât am crezut anterior”, a declarat Dr. Jess McIver, profesor asistent la Universitatea British Columbia și purtător de cuvânt adjunct al colaborării științifice LIGO.

Deoarece acest eveniment a fost observat de un singur detector de unde gravitaționale, evaluarea dacă este real sau nu devine mai dificilă.

Înainte de detectarea undelor gravitaționale în 2015, masele găurilor negre de masă stelară erau găsite în principal cu ajutorul observațiilor cu raze X, în timp ce masele stelelor neutronice erau găsite cu ajutorul observațiilor radio.

Măsurătorile rezultate s-au încadrat în două intervale distincte, cu un decalaj între ele de aproximativ 2 până la 5 ori masa Soarelui nostru. De-a lungul anilor, un număr mic de măsurători au depășit acest interval de masă, care rămâne foarte dezbătut în rândul astrofizicienilor.

Analiza semnalului GW230529 arată că acesta provine din fuziunea a două obiecte compacte, unul cu o masă între 1,2 și 2,0 ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, iar celălalt cu o masă puțin mai mare de două ori mai mare.

Semnalul undelor gravitaționale nu oferă suficiente informații

Deși semnalul undelor gravitaționale nu oferă suficiente informații pentru a determina cu certitudine dacă aceste obiecte compacte sunt stele neutronice sau găuri negre, pare probabil ca obiectul mai ușor să fie o stea neutronică, iar cel mai greu o gaură neagră.

Oamenii de știință din cadrul LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration sunt încrezători că obiectul mai greu se află în intervalul de masă.

Observațiile cu unde gravitaționale au furnizat până acum aproape 200 de măsurători ale maselor obiectelor compacte. Dintre acestea, doar o singură altă fuziune ar fi putut implica un obiect compact cu decalaj de masă – semnalul GW190814 a provenit din fuziunea unei găuri negre cu un obiect compact care depășește masa celor mai grele stele neutronice cunoscute și, posibil, se află în decalajul de masă.

Cel de-al patrulea ciclu de observare este planificat să dureze 20 de luni, inclusiv o pauză de câteva luni pentru a efectua întreținerea detectoarelor și pentru a aduce o serie de îmbunătățiri necesare, scrie EurekAlert.

Rularea va continua până în februarie 2025, fără alte întreruperi planificate în observare.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cum am putea transforma Luna într-un uriaș detector de unde gravitaționale?

„Coconii” stelelor aflate pe moarte ar putea fi o nouă sursă de unde gravitaționale

Astronomii au reluat căutarea de unde gravitaționale după trei ani. Dar ce speră să găsească?

Semnale misterioase, nemaivăzute până acum, au fost descoperite de un nou detector de unde gravitaționale