A Ligo-Virgo detektorhálózat ismét neutroncsillagok összeolvadását észlelte

2019. április 25-én a LIGO livingstoni obszervatóriuma olyan gravitációs hullámokat észlelt, amelyek két neutroncsillag összeütközéséből származnak. A LIGO Livingston gravitációshullám-detektorokból álló hálózat része, amelyet a National Science Foundation (NSF) által támogatott LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) detektorai és az európai VIRGO detektor alkotnak. Ez a második alkalom, amikor ilyen típusú gravitációs hullámokat sikerült megfigyelni.

Az első hasonló észlelés 2017 augusztusában történt, akkor sikerült először kozmikus eseményt gravitációs hullámok és fényhullámok segítségével is megfigyelni. A mostani összeolvadásból csak gravitációs hullámokat érzékelt az obszervatórium, azonban ezekből az adatokból is kiderült, hogy az ütközés során szokatlanul nagy, körülbelül 3,4 naptömegnek megfelelő méretű objektum keletkezett.

(Galaxisunk legnagyobb ismert neutroncsillag-kettősének össztömege mindössze 2,9 naptömeg.) Bár elképzelhető az is, hogy nem két neutroncsillag, hanem egy neutroncsillag és egy fekete lyuk ütközött össze, ez kevésbé valószínű, mivel ebben az esetben a fekete lyuk tömege lenne szokatlanul kicsi – mondják a kutatók. Ahhoz azonban további adatokra és újabb modellekre van szükség, hogy megfejthessék, hogyan jöhetett létre ilyen nagy kettős neutroncsillag.

Az összeolvadási esemény szimulációja

A 2019. áprilisi eseményt először egyedül a LIGO livingstoni detektorának adataiban sikerült felfedezni. Az észlelés idejében a LIGO hanfordi detektora átmenetileg ki volt kapcsolva, a VIRGO adataiban pedig túl gyenge volt a több mint 500 millió fényévre lévő forrás jele. A LIGO Livingston és a VIRGO adataiból kinyerhető információkból a kutatók 8200 négyzetfoknyi területre szűkítették le az esemény lehetséges égi elhelyezkedését

– ez a teljes éggömb körülbelül 20 százalékát jelenti. (Összehasonlításképpen: a 2017. augusztusi esemény lehetséges helye csupán 16 négyzetfokot tett ki, ami a teljes éggömbnek mindössze 0,04 százaléka.) A LIGO két detektorból áll: az egyik a louisianai Livingstonban, a másik a washingtoni Hanfordban található. A 2017. augusztusi neutroncsillag-összeolvadást mindkét LIGO detektor észlelte. Ez az összeolvadás nem volt egyértelműen látható a VIRGO adataiban, de az esemény helyének meghatározásában az olaszországi detektor is tudott segíteni.

A neutroncsillagok olyan égitestek, amelyek az életük végén összeomló csillagokból maradnak vissza szupernóvarobbanás után. Amikor két neutroncsillag találkozik, egy bespirálozásnak nevezett folyamat végén összeolvadnak, amely gravitációs hullámokat kelt a téridő szövetében. 2015-ben a LIGO lett az első olyan obszervatórium, amely közvetlenül érzékelt gravitációs hullámokat. Ezeket a hullámokat két fekete lyuk összeütközése keltette. Azóta a LIGO és a VIRGO számos lehetséges feketelyuk-összeolvadást regisztrált.

A gravitációs hullámok detektálásának kutatási programjában több mint 1000 tudós vesz részt a világ minden tájáról a LIGO Scientific Collaboration együttműködésen keresztül, amely a GEO Kollaborációt is magába foglalja. A LIGO partnere a The Virgo Collaboration, mely további 280 európai tudós konzorciuma. Az ELTE-n működő Eötvös Gravity Research Group (EGRG) 2007 óta az LSC tagja. A csoport vezetője Frei Zsolt tanszékvezető professzor, az MTA-ELTE Lendület Asztrofizikai kutatócsoport vezetője, az EGRG adatelemző munkáit Raffai Péter adjunktus vezeti. A csoport az LSC valamennyi tevékenységi köréhez nyújt hozzájárulást.

Forrás: ELTE TTK
Borítókép: Universe Today