Η μαύρη τρύπα και το αστέρι νετρονίων συγχωνεύονται σε ένα πυκνό σμήνος αστεριών

Η μαύρη τρύπα και το αστέρι νετρονίων συγχωνεύονται σε ένα πυκνό σμήνος αστεριών
Η μαύρη τρύπα και το αστέρι νετρονίων συγχωνεύονται σε ένα πυκνό σμήνος αστεριών
Anonim

Ο Δρ Manuel Arca Sedda του Ινστιτούτου Αστρονομικού Υπολογισμού στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης κατέληξε σε αυτό το συμπέρασμα σε μια μελέτη που χρησιμοποιήθηκε προσομοιώσεις υπολογιστών. Η μελέτη προσφέρει μια εικόνα για τη συγχώνευση δύο τεράστιων αστρικών αντικειμένων που παρατήρησαν οι αστρονόμοι το 2019.

Τα αστέρια που είναι πολύ πιο μαζικά από τον Sunλιο καταλήγουν συνήθως ως αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα. Τα αστέρια νετρονίων εκπέμπουν τακτικούς παλμούς που τους επιτρέπουν να ανιχνευθούν. Για παράδειγμα, τον Αύγουστο του 2017, όταν παρατηρήθηκε η πρώτη διπλή συγχώνευση αστέρων νετρονίων, επιστήμονες από όλο τον κόσμο ανακάλυψαν το φως από την έκρηξη. Οι μαύρες τρύπες συνήθως παραμένουν κρυμμένες λόγω της ισχυρής βαρυτικής έλξης, από όπου ακόμη και το φως δεν μπορεί να διαφύγει, καθιστώντας τις αόρατες στους ηλεκτρομαγνητικούς ανιχνευτές.

Εάν συγχωνευθούν δύο μαύρες τρύπες, το γεγονός μπορεί να παραμείνει αόρατο, αλλά μπορεί να ανιχνευθεί με κυματισμούς στο χωρόχρονο με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων. Ορισμένοι ανιχνευτές, όπως το LIGO (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory) στις Ηνωμένες Πολιτείες, είναι σε θέση να ανιχνεύσουν αυτά τα κύματα. Η πρώτη επιτυχημένη άμεση παρατήρηση έγινε το 2015. Το σήμα ελήφθη από τη συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών. Αλλά αυτό το γεγονός μπορεί να μην είναι η μόνη πηγή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία μπορεί επίσης να προκύψουν από τη συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων ή μιας μαύρης τρύπας με ένα αστέρι νετρονίων. Σύμφωνα με το Sedda Arc, οι διαφορές εντοπισμού έχουν γίνει μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στην παρατήρηση αυτών των γεγονότων.

Image
Image

Στη μελέτη του, ο επιστήμονας ανέλυσε τη συγχώνευση ζευγών μαύρων οπών και αστέρων νετρονίων. Χρησιμοποίησε λεπτομερείς προσομοιώσεις υπολογιστών για να μελετήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ενός συστήματος που αποτελείται από ένα αστέρι και ένα συμπαγές αντικείμενο όπως μια μαύρη τρύπα και ένα τρίτο τεράστιο κινούμενο αντικείμενο που απαιτείται για τη συγχώνευση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τέτοιες αλληλεπιδράσεις τριών σωμάτων μπορεί στην πραγματικότητα να διευκολύνουν τη συγχώνευση των μαύρων τρυπών με αστέρια νετρονίων σε πυκνές αστρικές περιοχές, όπως σφαιρικά αστρικά σμήνη. "Είναι δυνατόν να οριστεί μια συγκεκριμένη ομάδα δυναμικών συγχωνεύσεων που είναι σαφώς διαφορετικές από αυτές σε απομονωμένες περιοχές", εξηγεί ο Manuel Arca Sedda.

Η συγχώνευση μιας μαύρης τρύπας με ένα αστέρι νετρονίων παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων τον Αύγουστο του 2019. Ωστόσο, τα οπτικά παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο δεν μπόρεσαν να ανιχνεύσουν ένα ηλεκτρομαγνητικό ανάλογο στην περιοχή από την οποία προήλθε το σήμα του βαρυτικού κύματος, υποδηλώνοντας ότι η μαύρη τρύπα απορρόφησε πλήρως το αστέρι νετρονίων χωρίς πρώτα να το καταστρέψει. Εάν επιβεβαιωθεί αυτό, θα μπορούσε να είναι η πρώτη παρατήρηση της συγχώνευσης μιας μαύρης τρύπας με ένα αστέρι νετρονίων, που βρέθηκε σε ένα πυκνό αστρικό περιβάλλον.

Συνιστάται: