เป็นทางการ: คลื่นความโน้มถ่วงทำให้เราชนกันกับดาวนิวตรอน!

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกสามารถถ่ายภาพการปะทะกันระหว่างดาวนิวตรอนสองดวงซึ่งอยู่ห่างออกไป 130 ล้านปีแสง เหตุการณ์มีชื่อว่า GW170817

และทุกอย่างต้องขอบคุณดาราศาสตร์ซึ่งระบุเหตุการณ์และการแจ้งเตือนหอสังเกตการณ์ว่าจะดูที่ไหน ดังนั้นเพิ่มในรายการแรกของการสังเกตคลื่นแสงพร้อมกันครั้งแรกพร้อมกันครั้งแรกของเหตุการณ์เดียวกัน

เรามีปาร์ตี้ได้ไหม มามีปาร์ตี้กันเถอะ

แม้ว่าอย่างจริงจังนี่เป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์ ไม่เคยมีมาก่อนเราสามารถระบุได้ว่าที่ไหนมาจากหรือสังเกตเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น และมันก็เป็นเพียงการตรวจจับแรงโน้มถ่วงครั้งที่ห้าที่เคยมีมา

การตรวจจับสี่ครั้งก่อนหน้านี้มาจากการชน (หรือการควบรวม) ระหว่างไบนารีมารวมกันเพื่อสร้างตัวใหญ่- มีสองเหตุผลหลักที่เรามองไม่เห็น

อย่างแรกคือจนกระทั่งเมื่อต้นปีนี้เรามีเครื่องตรวจจับเพียงสองเครื่องคืออินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของ Ligo ใน Livingston, Louisiana และ Hanford, Washington นั่นหมายความว่าสามเหตุการณ์แรกอาจระบุได้เฉพาะพื้นที่กว้างของท้องฟ้า

การเพิ่มเครื่องตรวจจับที่สาม, เครื่องวัดความร้อนของราศีกันย์ในอิตาลีได้ปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่งโดยปัจจัยประมาณ 10 ในการประกาศของเหตุการณ์คลื่นแรงโน้มถ่วงครั้งที่สี่เมื่อไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมา-

ประการที่สองคือหลุมดำตามธรรมชาติของพวกเขามองไม่เห็น พวกเขาดูดซับแสงทั้งหมด - เราสามารถอนุมานการดำรงอยู่ของพวกเขาได้ตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่รอบ ๆ พวกเขาเท่านั้น ในทางกลับกันดาวนิวตรอนมองเห็นได้ชัดเจนมากดังนั้นการปะทะกันระหว่างพวกเขาจึงเป็นเหตุการณ์ที่คาดการณ์ไว้อย่างรุนแรง

เพื่อให้การสังเกตชุดใหม่นี้มีหอสังเกตการณ์บนพื้นดินและอวกาศประมาณ 70 แห่งได้เข้าร่วมกับ Ligo และ Virgo ในการตรวจสอบพื้นที่เล็ก ๆ ของท้องฟ้าในกลุ่มของไฮดราซึ่งอยู่ติดกับ Galaxy NGC 4993

เครื่องตรวจจับเครื่องแรกออกไปเมื่อวันที่ 17 สิงหาคมเวลา 8.41 น. EDT

จากนั้นประมาณ 1.7 วินาทีต่อมาหอสังเกตการณ์อวกาศสองแห่งคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศแกมม่าเรย์เฟอร์มิเรย์ของนาซ่าและห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แกมมาเรย์สากลของ ESAแกมม่าเรย์ระเบิด- เหตุการณ์ที่สว่างที่สุดและมีพลังมากที่สุดในจักรวาล - จากพื้นที่เดียวกันของท้องฟ้า

"เสียงร้อง" ก็แตกต่างกันเช่นกัน เหล่านี้คือคลื่นที่แปลงเป็นข้อมูลเสียงและสำหรับการชนของหลุมดำพวกเขาสุดท้ายเพียงเศษเสี้ยววินาที- ใน GW170817Chirp ใช้เวลาประมาณ 100 วินาที-

มันไม่ใช่เรื่องบังเอิญและนักดาราศาสตร์ทั่วโลกทำให้บ้าคลั่งที่จะชี้กล้องโทรทรรศน์ของพวกเขาที่ไฮดรา

“ ดูเหมือนว่าแหล่งข่าวจะเป็นดาวนิวตรอนทันทีแหล่งที่โลภอื่น ๆ ที่เราหวังว่าจะได้เห็น - และสัญญากับโลกที่เราจะได้เห็น” David Shoemaker โฆษกของ Ligo กล่าว

ดาวนิวตรอนเป็นหนึ่งในสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้ในตอนท้ายของวัฏจักรชีวิตของดารายอดเยี่ยม

แกนยุบตัวบีบโปรตอนและอิเล็กตรอนลงในนิวตรอนและ- Neutrinos Escape แต่นิวตรอนมีความหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อในแกนกลางระหว่างเพียง 10 และ 20 กิโลเมตร (6-12 ไมล์) ในเส้นผ่านศูนย์กลาง

หากแกนนี้น้อยกว่าประมาณสามมวลดาวฤกษ์ความดันของความหนาแน่นนี้รองรับ- หากแกนกลางมีขนาดใหญ่กว่ามันจะพังทลายลงในหลุมดำ

ดาวนิวตรอนสองดวงที่เกี่ยวข้องกับ GW170817 อยู่ระหว่างประมาณ 1.1 และ 1.6 มวลดาวฤกษ์และพวกเขาจะโคจรรอบกันในเกลียวที่หดตัวจากระยะทางประมาณ 300 กิโลเมตร

สำหรับระยะทางที่เราสังเกตพวกเขาจากการปะทะครั้งสุดท้ายนั้นสว่างมากเปล่งเสียง "ลูกไฟ" ของรังสีแกมม่าที่รุนแรง คุณสามารถดูได้ในวิดีโอด้านล่าง ดูสิ่งนี้ จุดสว่างขนาดใหญ่ตรงกลางคือ Galaxy NGC 4993 ด้านบนและทางซ้ายคุณจะเห็น GW170817

นั่นไม่น่าเหลือเชื่อเหรอ? นั่นคือการปะทะกันระหว่างดาวนิวตรอนสองดวงที่ไม่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มากขึ้น 130 ล้านปีแสงและคุณกำลังเห็นด้วยตาของคุณเอง

แต่มันก็ดีขึ้น จำได้ไหมว่าเราพูดถึงการระเบิดของแกมม่า?

"สำหรับทศวรรษที่ผ่านมาเราสงสัยว่าการระเบิดแกมม่าสั้น ๆ ถูกขับเคลื่อนโดยการควบรวมกิจการของนิวตรอนสตาร์ "Julie McEnery นักวิทยาศาสตร์โครงการ Fermi จากศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของนาซ่ากล่าว

"ตอนนี้ด้วยข้อมูลที่เหลือเชื่อจาก Ligo และ Virgo สำหรับเหตุการณ์นี้เรามีคำตอบคลื่นความโน้มถ่วงบอกเราว่าวัตถุที่ผสานมีมวลชนที่สอดคล้องกับดาวนิวตรอนและแสงแกมมาของรังสีแกมม่าบอกเราว่าวัตถุนั้นไม่น่าจะเป็นหลุมดำ

และพวกเขาก็พิสูจน์แล้วว่าไอน์สไตน์อีกครั้ง

“ มัน…แสดงให้เห็นว่าความเร็วของคลื่นความโน้มถ่วงนั้นเหมือนกับแสงเพียงไม่กี่ส่วนใน 10,000 ล้านล้าน - ตรวจสอบการคาดการณ์ส่วนกลางของไอน์สไตน์ย้อนหลังไปถึงปี 1915” แอนดรูเมลาโทสแห่งมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นกล่าว

ในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้าหอสังเกตการณ์จะยังคงสังเกตการปะทะกันเพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Kilonova นี่คือเมื่อวัสดุที่เหลืออยู่จากการปะทะกันยังคงเปล่งประกายอย่างสดใสยังคงถูกเป่าออกไปสู่อวกาศ

หอสังเกตการณ์และสถาบันต่างๆทั่วโลกจะปล่อยเอกสารเกี่ยวกับเหตุการณ์นี้ มีหลายแง่มุมของมันที่จะสำรวจ

"จากการแจ้งรูปแบบโดยละเอียดเกี่ยวกับการทำงานภายในของดาวนิวตรอนและการปล่อยมลพิษที่พวกเขาผลิตไปจนถึงฟิสิกส์พื้นฐานมากขึ้นเช่นเหตุการณ์นี้รวยมาก "ช่างทำรองเท้ากล่าว

"มันเป็นของขวัญที่จะให้ต่อไป"

ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมในวิดีโอ Veritasium ด้านล่าง:

ผลการตีพิมพ์ Ligo-Virgo ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารจดหมายทบทวนทางกายภาพ-