За първи път наблюдаваха как черна дупка поглъща неутронна звезда

Най-големите детектори за гравитационни вълни в света може би са открили първото доказателство за черна дупка, поглъщаща неутронна звезда.

Когато се сблъскат масивни обекти като неутронни звезди или черни дупки, те изпращат гравитационни вълни, които преминават през тъканта на пространство-време. Тези издайнически „бръчки в пространство-време“, физиците са открили, използвайки обсерваторията за гравитационно-вълнови лазерни интерферометри (LIGO) в САЩ и детектор VIRGO в Италия.

Тъй като това събитие се случва на разстояние от 1,2 милиарда светлинни години, сигналът, който откриват от него, е много слаб.
„Никога не можем да бъдем сигурни на сто процента“, казва Алън Уайнщайн, професор по физика в Калифорнийския технологичен институт и член на научното сътрудничество на LIGO. Наистина, все още има относително малък процент шанс, сигналът да е инструментална грешка, обяснява той пред изданието LiveScience.com.

Но ако изследователите са прави, този първи сблъсък на неутронни-звезди и черни дупки би могъл да отговори на учените, как тежките елементи са навлезли в нашата планета и дори в телата ни.

Такива сблъсъци на неутронни звезди отделят огромни количества тежки ядрени материали, като злато и платина, заедно с електромагнитни вълни, като светлинни вълни и гравитационни вълни.

Сблъсък с такава величина представлява „гигантско светлинно шоу“, казва Уайнщайн. Черната дупка е по-голяма от неутронна звезда, но не е достатъчно голяма, за да погълне звездата като цяло. Вместо това тя разкъсва неутронната звезда, започвайки с най-близката до гравитационната граница на черната дупка страна.

Но отдалечено на 1,2 милиарда светлинни години, това гигантско светлинно шоу не е нищо повече от малка, размита вълна на фона на сигнала.

За да разграничат небесните обекти, включени в сблъсъка, изследователите измерват скоростта, с която честотата на гравитационните вълни се увеличава, когато двата обекта се въртят един около друг. По-големите обекти излъчват по-високи гравитационни вълни с амплитуда, която носи повече енергия и причинява по-бързо спиране на обектите. Това означава, че честотата на вълните се увеличава по-бързо, отколкото при по-малките обекти.

В този случай честотата се увеличава по-бързо от тази на две сблъскващи се неутронни звезди, но по-бавна от тази на две сблъскващи се черни дупки.

Само ден преди това откритие, изследователите намериха данни за две сблъскващи се неутронни звезди. LIGO е открил друг сблъсък между неутронни звезди и 13 сблъсъка между черни дупки, според изявлението.

Сблъсъците в този масивен мащаб са много редки, може би се случват веднъж на всеки 100 000 години в нашата собствена галактика, каза Уайнщайн. Но колкото по-далеч навлизаме в пространството, което виждаме, толкова повече галактики можем да видим, което увеличава шанса да видим повече сблъсъци, добави той.

Сега екипът работи, за да види дали може да потвърди своите открития, като потърси оптични или радио вълнови сигнали от същото събитие. Изследователите също така почистват данните, за да намалят част от фоновия шум.