Астрономи зафіксували зіткнення чорної діри і нейтронної зірки

Вчені-астрономи, що займаються "полюванням" на гравітаційні хвилі, з дуже високим відсотком вірогідності засвідчили одне з рідкісних і екзотичних подій. 14 серпня цього року в 9:10 за часом Гринвіцького меридіана два датчика гравітаційних хвиль LIGO в США і датчик Virgo в Італії зареєстрували пакет гравітаційних хвиль, що отримав назву S190814bv. Аналіз параметрів гравітаційних збурень вже зараз дозволяє з 99-відсотковою ймовірністю сказати, що їх джерелом є зіткнення чорної діри і нейтронної зірки, і це катастрофічна подія сталася на відстані 900 мільйонів світлових років від нас.

Гравітаційні хвилі виробляються при зіткненнях надзвичайно масивних космічних об'єктів. Для їх реєстрації були побудовані спочатку два L-образних двухкилометровых датчика обсерваторії Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), а в серпні 2017 року почав працювати датчик Virgo в Італії. Спільна робота цих трьох датчиків дозволила зареєструвати та визначити місце розташування безлічі випадків зіткнень двох чорних дір і навіть двох нейтронних зірок. Але ніколи раніше вченим ще не доводилося реєструвати гравітаційні хвилі від "комбінованого" зіткнення.

Подальший аналіз зібраних даних дозволить вченим розкрити кілька загадок, що стосуються освіти пов'язаних гравітацією пар чорна діра - нейтронна зірка. Одні вчені вважають, що такі пари іноді виходять з бінарних (подвійних) зоряних систем, одна з зірок яких вибухає наднової, залишаючи після себе нейтронну зірку, а друга зірка, отримавши притік матерії і енергії від вибуху "компаньйона", схлопывается в чорну діру. Однак, результати розрахунків математичних моделей вказують на те, що описаний вище сценарій вкрай малоймовірний, такі пари найчастіше утворюються, коли блукаюча чорна діра або нейтронна зірка потрапляє в гравітаційну пастку "компаньйона", що рухається по якійсь стаціонарній орбіті.

Сигнали події S190814bv були надзвичайно потужними, завдяки чому три датчика змогли визначити напрямок на джерело сигналу. Джерелом сигналів стала область неба, шириною 23 квадратних кутових градусів, приблизно в сім разів більше площі повного Місяця. Зазначимо, що під час зіткнення двох нейтронних зірок, місце розташування було визначено в межах 28 квадратних градусів і це з урахуванням того, що подія відбулася набагато ближче, на відстані 130 мільйонів світлових років від нас.

Для того, щоб остаточно визначитися з природою зареєстрованого явища вченим-астрономам потрібно отримати дані, зібрані радіо - і звичайними оптичними телескопами. Доказом стане те, якщо в передбачуваному місці зіткнення буде виявлена чорна діра і залишки матерії нейтронної зірки. Але до останнього часу астрономи ще не повідомляли про отримання доказів подібного роду, і якщо ці докази не будуть отримані в найближчому майбутньому, то вченим проектів LIGO і Virgo доведеться спробувати самим визначити природу явища, грунтуючись тільки на даних від гравітаційних хвиль. Це, в свою чергу, є досить складним завданням, але у якої можуть бути прийнятні варіанти вирішення.

Категория: Наука