ESO/L. კალკადა/მ. კორნმესერი

პირველად ისტორიაში, მეცნიერებმა დააფიქსირეს გრავიტაციული ტალღები ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმის შედეგად - ზემკვრივი ობიექტები ჩვენი მზის მასით და მოსკოვის ზომით. გამა-სხივების აფეთქება და კილონოვას ციმციმი, რომელიც მოჰყვა, დააკვირდა დაახლოებით 70 სახმელეთო და კოსმოსურ ობსერვატორიას - მათ შეძლეს დაენახათ თეორეტიკოსების მიერ ნაწინასწარმეტყველები მძიმე ელემენტების სინთეზი, მათ შორის ოქროსა და პლატინის, და დაადასტურონ ჰიპოთეზების სისწორე ბუნების შესახებ. იდუმალი მოკლე გამა-სხივების აფეთქების შესახებ, იუწყება თანამშრომლობის პრესსამსახური LIGO/Virgo, ევროპის სამხრეთ ობსერვატორია და ლოს კუმბრის ობსერვატორია. დაკვირვების შედეგებს შეუძლია ნათელი მოჰფინოს სამყაროს და მასში.

2017 წლის 17 აგვისტოს დილით (აშშ-ის აღმოსავლეთ სანაპიროს დროით 8:41 საათზე, როდესაც მოსკოვში 15:41 საათი იყო), LIGO გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიის ორი დეტექტორიდან ერთ-ერთზე ავტომატური სისტემები დაარეგისტრირეს გრავიტაციული ტალღის ჩამოსვლა. სივრცე. სიგნალმა მიიღო აღნიშვნა GW170817, ეს იყო გრავიტაციული ტალღების გამოვლენის უკვე მეხუთე შემთხვევა 2015 წლიდან, მათი პირველად ჩაწერის მომენტიდან. სულ რაღაც სამი დღით ადრე, LIGO-ს ობსერვატორიამ პირველად "" გრავიტაციული ტალღა ევროპულ პროექტ Virgo-სთან ერთად.

თუმცა, ამჯერად, გრავიტაციული მოვლენიდან სულ რაღაც ორ წამში, ფერმის კოსმოსურმა ტელესკოპმა სამხრეთ ცაზე გამა გამოსხივების ციმციმი დააფიქსირა. თითქმის იმავე მომენტში აფეთქება ევროპულ-რუსულმა კოსმოსურმა ობსერვატორიამ INTEGRAL-მა ნახა.

LIGO ობსერვატორიის მონაცემთა ანალიზის ავტომატური სისტემები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ამ ორი მოვლენის დამთხვევა უკიდურესად საეჭვოა. დამატებითი ინფორმაციის ძიებისას გაირკვა, რომ მეორე LIGO დეტექტორმაც დაინახა გრავიტაციული ტალღა, მაგრამ არ დაუფიქსირებია ევროპის გრავიტაციული ობსერვატორია ქალწული. ასტრონომები მთელი მსოფლიოს მასშტაბით "გაფრთხილებაში" არიან მოყვანილი, რადგან ბევრმა ობსერვატორიამ, მათ შორის ევროპის სამხრეთის ობსერვატორიამ და ჰაბლის კოსმოსურმა ტელესკოპმა, დაიწყო გრავიტაციული ტალღების წყაროსა და გამა გამოსხივების წყაროზე ნადირობა.

კილონოვას სიკაშკაშისა და ფერის შეცვლა აფეთქების შემდეგ

ამოცანა ადვილი არ იყო - LIGO / Virgo-ს, Fermi-სა და INTEGRAL-ის კომბინირებულმა მონაცემებმა შესაძლებელი გახადა 35 კვადრატული გრადუსის ფართობის გამოკვეთა - ეს არის რამდენიმე ასეული მთვარის დისკის სავარაუდო ფართობი. მხოლოდ 11 საათის შემდეგ, პატარა Swope ტელესკოპმა მეტრიანი სარკით ჩილეში გადაიღო სავარაუდო წყაროს პირველი სურათი - ის ძალიან კაშკაშა ვარსკვლავს ჰგავდა ელიფსური გალაქტიკის NGC 4993-ის გვერდით თანავარსკვლავედში ჰიდრას. მომდევნო ხუთი დღის განმავლობაში, წყაროს სიკაშკაშე 20-ჯერ დაეცა და ფერი თანდათან გადავიდა ლურჯიდან წითელზე. მთელი ამ ხნის განმავლობაში ობიექტს აკვირდებოდა მრავალი ტელესკოპი რენტგენიდან ინფრაწითელამდე დიაპაზონში, სანამ სექტემბერში გალაქტიკა მზესთან ძალიან ახლოს იყო და დაუკვირვებადი გახდა.

მეცნიერები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ აფეთქების წყარო იყო გალაქტიკა NGC 4993 დედამიწიდან დაახლოებით 130 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე. ეს წარმოუდგენლად ახლოსაა, ჯერჯერობით გრავიტაციული ტალღები ჩვენამდე მოვიდა მილიარდობით სინათლის წლის მანძილზე. ამ სიახლოვის წყალობით ჩვენ შევძელით მათი მოსმენა. ტალღის წყარო იყო ორი ობიექტის შერწყმა 1,1-დან 1,6 მზის მასის დიაპაზონში - ეს შეიძლება იყოს მხოლოდ ნეიტრონული ვარსკვლავები.

გრავიტაციული ტალღების წყაროს ფოტო - NGC 4993, ცენტრში განასხვავებენ ნათებას

VLT/VIMOS. VLT/MUSE, MPG/ESO

თავად აფეთქება „ჟღერდა“ ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში - დაახლოებით 100 წამი, შავი ხვრელების შერწყმა წამის ნაწილს გრძელდებოდა. ნეიტრონული ვარსკვლავის წყვილი ბრუნავდა მასის საერთო ცენტრის გარშემო, თანდათან კარგავდა ენერგიას გრავიტაციული ტალღების სახით და უახლოვდებოდა. როდესაც მათ შორის მანძილი 300 კილომეტრამდე შემცირდა, გრავიტაციული ტალღები საკმარისად ძლიერი გახდა, რომ მოხვდნენ LIGO/Virgo გრავიტაციული დეტექტორების მგრძნობელობის ზონაში. ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის ერთ კომპაქტურ ობიექტში შერწყმის მომენტში (ნეიტრონული ვარსკვლავი ან შავი ხვრელი) ხდება გამა გამოსხივების ძლიერი ციმციმი.

ასტრონომები ასეთ გამა-სხივების აფეთქებებს გამა-გამოსხივების ხანმოკლე აფეთქებებს უწოდებენ, გამა-გამოსხივების ტელესკოპები მათ დაახლოებით კვირაში ერთხელ იწერენ. თუ გამა-გამოსხივების ხანგრძლივი აფეთქების ბუნება უფრო გასაგებია (მათი წყაროა სუპერნოვას აფეთქებები), მაშინ არ არსებობდა კონსენსუსი მოკლე აფეთქების წყაროებზე. იყო ჰიპოთეზა, რომ ისინი წარმოიქმნება ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის შედეგად.

ახლა მეცნიერებმა პირველად შეძლეს ამ ჰიპოთეზის დადასტურება, რადგან გრავიტაციული ტალღების წყალობით ჩვენ ვიცით შერწყმული კომპონენტების მასა, რაც ადასტურებს, რომ ეს ნეიტრონული ვარსკვლავებია.

„ათწლეულების განმავლობაში ჩვენ ვეჭვობდით, რომ გამა-გამოსხივების ხანმოკლე აფეთქებები იწვევს ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმას. ახლა, ამ მოვლენის შესახებ LIGO-ს და ქალწულის მონაცემების წყალობით, ჩვენ გვაქვს პასუხი. გრავიტაციული ტალღები გვეუბნებიან, რომ შერწყმულ ობიექტებს ჰქონდათ მასები, რომლებიც შეესაბამება ნეიტრონულ ვარსკვლავებს, და გამა-სხივების ციმციმი გვეუბნება, რომ ეს ობიექტები ძნელად შეიძლება იყოს შავი ხვრელები, რადგან შავი ხვრელების შეჯახება არ უნდა წარმოქმნას რადიაცია“, - ამბობს ჯული მაკენერი, პროექტის ოფიცერი. ფერმის ცენტრში ნასას გოდარდის კოსმოსური ფრენა.

გარდა ამისა, პირველად, ასტრონომებმა მიიღეს ცალსახა დადასტურება კილონის (ან „მაკრონის“) აფეთქებების არსებობის შესახებ, რომლებიც დაახლოებით 1000-ჯერ უფრო მძლავრია, ვიდრე ჩვეულებრივი ნოვა. თეორეტიკოსებმა იწინასწარმეტყველეს, რომ კილონოვა შეიძლება წარმოიქმნას ნეიტრონული ვარსკვლავების ან ნეიტრონული ვარსკვლავისა და შავი ხვრელის შერწყმის შედეგად.

ამით იწყება მძიმე ელემენტების სინთეზის პროცესი, რომელიც ეფუძნება ბირთვების მიერ ნეიტრონების დაჭერას (r-პროცესი), რის შედეგადაც მრავალი მძიმე ელემენტი, როგორიცაა ოქრო, პლატინა ან ურანი, გამოჩნდა სამყაროში.

მეცნიერთა აზრით, კილონოვას ერთი აფეთქებით შეიძლება გამოჩნდეს უზარმაზარი ოქრო - მთვარის ათამდე მასა. ჯერჯერობით მხოლოდ ერთხელ დაფიქსირდა მოვლენა, რომ .

ახლა, პირველად, ასტრონომებმა შეძლეს დააკვირდნენ არა მხოლოდ კილონოვას დაბადების, არამედ მისი "მუშაობის" პროდუქტებსაც. ჰაბლის და VLT (ძალიან დიდი ტელესკოპის) ტელესკოპით მიღებულმა სპექტრებმა აჩვენა ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის დროს წარმოქმნილი ცეზიუმის, ტელურუმის, ოქროს, პლატინის და სხვა მძიმე ელემენტების არსებობა.

„ჯერჯერობით, ჩვენ მიერ მოპოვებული მონაცემები შესანიშნავად შეესაბამება თეორიას. ეს არის თეორეტიკოსების ტრიუმფი, LIGO და Virgo ობსერვატორიების მიერ ჩაწერილი მოვლენების აბსოლუტური რეალობის დადასტურება და ESO-ს შესანიშნავი მიღწევა, რომელმაც შეძლო კილონოვას ასეთი დაკვირვების მოპოვება“, - ამბობს სტეფანო კოვინო, პირველი ავტორი. ერთ-ერთი ქაღალდის ბუნების ასტრონომია.

მეცნიერებს ჯერ არ აქვთ პასუხი კითხვაზე, რა რჩება ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის შემდეგ - ეს შეიძლება იყოს შავი ხვრელი ან ახალი ნეიტრონული ვარსკვლავი, გარდა ამისა, ბოლომდე არ არის გასაგები, რატომ აღმოჩნდა გამა-სხივების აფეთქება. იყოს შედარებით სუსტი.

გრავიტაციული ტალღები არის სივრცე-დროის გეომეტრიის რყევების ტალღები, რომელთა არსებობაც ფარდობითობის ზოგადი თეორიით იწინასწარმეტყველა. პირველად მათი საიმედო გამოვლენის შესახებ, LIGO-ს თანამშრომლობა 2016 წლის თებერვალში - აინშტაინის პროგნოზებიდან 100 წლის შემდეგ. შეგიძლიათ მეტი წაიკითხოთ იმაზე, თუ რა არის გრავიტაციული ტალღები და როგორ შეუძლიათ მათ სამყაროს შესწავლაში ჩვენს სპეციალურ მასალებში - "" და ".

ალექსანდრე ვოიტიუკი

2017 წლის 17 აგვისტოს LIGO ლაზერულ-ინტერფერომეტრული გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიამ და ფრანგულ-იტალიურმა გრავიტაციული ტალღების დეტექტორმა VIRGO პირველად დააფიქსირეს გრავიტაციული ტალღები ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახებიდან. დაახლოებით ორი წამის შემდეგ, ნასას ფერმის გამა-სხივების კოსმოსურმა ტელესკოპმა და ESA-ს INTEGRAL ასტროფიზიკურმა გამა გამოსხივების ლაბორატორიამ დააფიქსირეს მოკლე GRB170817A ცის იმავე რეგიონში.

„მეცნიერებს იშვიათად აქვთ შესაძლებლობა მეცნიერებაში ახალი ეპოქის დასაწყისის მოწმენი გახდნენ. ეს ერთ-ერთი ასეთი შემთხვევაა!” - ამბობს ელენა პიანი იტალიის ასტროფიზიკური ინსტიტუტიდან, ერთ-ერთი სტატიის ავტორი, რომელიც გამოქვეყნდა Ბუნებასტატიები.

რა არის გრავიტაციული ტალღები?

მოძრავი მასების მიერ შექმნილი გრავიტაციული ტალღები წარმოადგენს სამყაროში ყველაზე ძალადობრივ მოვლენებს და წარმოიქმნება მკვრივი ობიექტების, როგორიცაა შავი ხვრელები ან ნეიტრონული ვარსკვლავების შეჯახებისას.

მათი არსებობა ჯერ კიდევ 1916 წელს იწინასწარმეტყველა ალბერტ აინშტაინმა ფარდობითობის ზოგად თეორიაში. თუმცა, მხოლოდ ასი წლის შემდეგ დაფიქსირდა გრავიტაციული ტალღები, რადგან ამ ტალღებთაგან მხოლოდ ყველაზე ძლიერი, რომელიც გამოწვეულია ძალიან მასიური ობიექტების სიჩქარის სწრაფი ცვლილებებით, შეიძლება ჩაიწეროს თანამედროვე მიმღებებმა.

ამ დრომდე დაიჭირეს 4 გრავიტაციული ტალღის სიგნალი: სამჯერ LIGO-მ ერთპიროვნულად ჩაწერა სივრცე-დროის „ტალღები“ და 2017 წლის 14 სექტემბერს პირველად გრავიტაციული ტალღები დაიჭირა ერთდროულად სამმა დეტექტორმა (ორი LIGO დეტექტორები აშშ-ში და ერთი VIRGO დეტექტორი ევროპაში).

წინა ოთხ მოვლენას ერთი რამ აქვს საერთო – ისინი ყველა გამოწვეულია შავი ხვრელების წყვილის შერწყმით, რის შედეგადაც შეუძლებელია მათი წყაროს დანახვა. ახლა ყველაფერი შეიცვალა.

როგორ „დაიჭირეს“ გრავიტაციული ტალღების წყარო მთელს მსოფლიოში ობსერვატორიებმა

LIGO-სა და VIRGO-ს ერთობლივმა მუშაობამ შესაძლებელი გახადა გრავიტაციული ტალღების წყაროს განლაგება სამხრეთ ცის უზარმაზარ ტერიტორიაზე, რამდენიმე ასეული სავსე მთვარის დისკის ზომით, რომელიც შეიცავს მილიონობით ვარსკვლავს. 70-ზე მეტმა ობსერვატორიამ მთელს მსოფლიოში, ისევე როგორც NASA-ს ჰაბლის კოსმოსურმა ტელესკოპმა, დაიწყო ცის ამ რეგიონის დაკვირვება რადიაციის ახალი წყაროების ძიებაში.

ახალი სინათლის წყაროს აღმოჩენის პირველი მოხსენება 11 საათის შემდეგ მოვიდა Swope meter ტელესკოპიდან. აღმოჩნდა, რომ ობიექტი ჰიდრას თანავარსკვლავედის ლინტიკულურ გალაქტიკასთან NGC 4993 ძალიან ახლოს იყო. თითქმის ამავე დროს, იგივე წყარო აღმოაჩინა ESO VISTA ევროპის სამხრეთ ობსერვატორიის ტელესკოპმა ინფრაწითელ შუქზე. როდესაც ღამე მთელს მსოფლიოში დასავლეთით გადავიდა, ობიექტს ჰავაის კუნძულებზე აკვირდებოდნენ Pan-STARRS და Subaru ტელესკოპები და აღინიშნა მისი სწრაფი ევოლუცია.

გალაქტიკა NGC 4993-ში ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახების გამოსხივება აშკარად ჩანს ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის სურათზე. 2017 წლის 22-დან 28 აგვისტომდე ჩატარებული დაკვირვებები აჩვენებს, თუ როგორ გაქრა იგი თანდათან. კრედიტი: NASA/ESA

ობიექტის მანძილის შეფასებებმა, მიღებულმა როგორც გრავიტაციული ტალღების მონაცემებით, ასევე სხვა დაკვირვებებიდან, თანმიმდევრული შედეგი გამოიღო: GW170817 დედამიწიდან იმავე მანძილზეა, როგორც გალაქტიკა NGC 4993, ანუ 130 მილიონი სინათლის წელიწადი. ამრიგად, ეს არის გრავიტაციული ტალღების ჩვენთან ყველაზე ახლო ცნობილი წყარო და გამა-სხივების აფეთქების ერთ-ერთი უახლოესი წყარო, რომელიც ოდესმე დაფიქსირებულა.

იდუმალი კილონოვა

მას შემდეგ, რაც სუპერნოვაში მასიური ვარსკვლავი აფეთქდა, მის ადგილზე რჩება სუპერმკვრივი დაშლილი ბირთვი: ნეიტრონული ვარსკვლავი. ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმა ასევე ძირითადად აიხსნება გამა-სხივების მოკლე აფეთქებებით. ითვლება, რომ ამ მოვლენას თან ახლავს აფეთქება ათასჯერ უფრო კაშკაშა, ვიდრე ტიპიური ნოვა - ე.წ.

ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახების მხატვრული წარმოდგენა გალაქტიკაში NGC 4993, რამაც გამოიწვია კილონოვებისა და გრავიტაციული ტალღების აფეთქება. კრედიტი: ESO/L. კალგადა/მ. კორნმესერი

„არაფერს არ ჰგავს! ობიექტი ძალიან სწრაფად გახდა წარმოუდგენლად კაშკაშა და შემდეგ დაიწყო სწრაფად ქრებოდა ლურჯიდან წითლად. Შესანიშნავია! - ამბობს რაიან ფოლი სანტა კრუზის კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან (აშშ).

გრავიტაციული ტალღებისა და გამა სხივების თითქმის ერთდროულმა რეგისტრაციამ GW170817-დან გააჩინა იმედი, რომ ეს არის დიდი ხნის ნანატრი კილონოვა. ESO-ს ინსტრუმენტებთან და ჰაბლის კოსმოსურ ტელესკოპთან დეტალურმა დაკვირვებებმა მართლაც გამოავლინა თვისებები, რომლებიც ძალიან ახლოსაა ობიექტის თეორიულ პროგნოზებთან, რომლებიც გაკეთდა 30 წელზე მეტი ხნის წინ. ამრიგად, მიღებულია კილონოვების არსებობის პირველი დაკვირვებითი დადასტურება.

ჯერჯერობით უცნობია, რომელი ობიექტი შეიქმნა ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმის შედეგად: შავი ხვრელი თუ ახალი ნეიტრონული ვარსკვლავი. ამ კითხვაზე პასუხი უნდა გასცეს მონაცემთა შემდგომმა ანალიზმა.

ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმისა და კილონოვას აფეთქების შედეგად გამოიყოფა რადიოაქტიური მძიმე ქიმიური ელემენტები, რომლებიც შორდებიან სინათლის სიჩქარის მეხუთედი სიჩქარით. რამდენიმე დღეში - უფრო სწრაფად, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ვარსკვლავური აფეთქება - კილონოვას ფერი იცვლება ნათელი ლურჯიდან ძალიან წითელამდე.

„ჩვენ მიერ მოპოვებული მონაცემები შესანიშნავად შეესაბამება თეორიას. ეს არის თეორეტიკოსების ტრიუმფი, LIGO და VIRGO ობიექტების მიერ ჩაწერილი მოვლენების აბსოლუტური რეალობის დადასტურება და ESO-ს შესანიშნავი მიღწევა, რომელმაც მოახერხა კილონოვაზე დაკვირვების მოპოვება“, - ამბობს სტეფანო კოვინო იტალიის ასტროფიზიკური ინსტიტუტიდან. -ში გამოქვეყნებული ერთ-ერთი სტატიის ავტორი ბუნების ასტრონომიასტატიები.

ზოგიერთი ელემენტი კოსმოსში გადააგდეს ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმისას. კრედიტი: ESO/L. კალკადა/მ. კორნმესერი

ESO-ს ძალიან დიდი ტელესკოპის ინსტრუმენტების მიერ გადაღებული სპექტრები აჩვენებს ცეზიუმის და ტელურუმის არსებობას, რომლებიც კოსმოსში გამოიდევნება ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის დროს. ეს და სხვა მძიმე ელემენტები კილონოვის აფეთქების შემდეგ კოსმოსში იშლება. ამრიგად, დაკვირვებები მიუთითებს რკინაზე მძიმე ელემენტების წარმოქმნაზე ბირთვული რეაქციების დროს სუპერმკვრივი ვარსკვლავური ობიექტების ინტერიერში. ეს პროცესი, რომელსაც r-ნუკლეოსინთეზს უწოდებენ, ადრე მხოლოდ თეორიულად იყო ცნობილი.

აღმოჩენის მნიშვნელობა

აღმოჩენამ აღნიშნა ახალი ეპოქის გარიჟრაჟი კოსმოლოგიაში: ახლა ჩვენ შეგვიძლია არა მხოლოდ მოვუსმინოთ, არამედ დავინახოთ მოვლენები, რომლებიც წარმოქმნიან გრავიტაციულ ტალღებს! მოკლევადიან პერსპექტივაში, ახალი მონაცემების ანალიზი მეცნიერებს საშუალებას მისცემს მიიღონ უფრო ზუსტი გაგება ნეიტრონული ვარსკვლავების შესახებ და მომავალში, ასეთ მოვლენებზე დაკვირვება დაეხმარება ახსნას სამყაროს მიმდინარე გაფართოება, ბნელი ენერგიის შემადგენლობა და კოსმოსში ყველაზე მძიმე ელემენტების წარმოშობა.

აღმოჩენა, რომელიც აღწერს კვლევას, წარმოდგენილია ჟურნალის სტატიების სერიაში Ბუნება, ბუნების ასტრონომიადა ასტროფიზიკური ჟურნალის წერილები.

დაუყოვნებლივ სპექტრის ყველა დიაპაზონში, პლუს - ამ მოვლენის გრავიტაციული ტალღების რეგისტრაცია. ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის მიერ გადაღებულ ფოტოზე ნაჩვენებია გალაქტიკა NGC 4993, რომელშიც ეს მოხდა. ყვითელი ლაქა გალაქტიკის ცენტრის ზემოთ და მარცხნივ არის შერწყმის გამოსხივება. ჩანართებიდან ჩანს, როგორ შეიცვალა ის 22-დან 28 აგვისტომდე.

გრავიტაციული ტალღის აფეთქება თავად მოხდა ამ წლის 17 აგვისტოს და ამიტომ მიიღო სახელი GW170817. თავიდან ის დაიჭირეს VIRGO-ზე (ინსტალაცია მცირე ხნით წარმატებით დაუკავშირდა LIGO-ს სამეცნიერო დაკვირვების სესიას), შემდეგ კი - წამის ნაწილად - ამერიკულ დეტექტორებზე. დაკვირვებული ტალღა თითქმის ორ წუთს გაგრძელდა! ღირს მოსმენა!

მაგრამ რაც მთავარია, 1,7 წამის შემდეგ, Fermi და INTEGRAL თანამგზავრებზე გამა-გამოსხივების დეტექტორებმა დაარეგისტრირეს გამა-გამოსხივების მოკლე აფეთქება, რომელსაც ეწოდა GRB 170817A. როგორც სწრაფად გაირკვა - ეს დაკავშირებული მოვლენებია.

გრავიტაციულ დეტექტორებს არ შეუძლიათ ზუსტად განსაზღვრონ ცაში აფეთქების წერტილი, ამ შემთხვევაშიც კი, როდესაც სამი დეტექტორი მუშაობდა, გაურკვევლობის ფართობი იყო დაახლოებით 30 კვადრატული გრადუსი (100-ზე მეტი მთვარის დისკი), მაგრამ გამა დეტექტორებს შეუძლიათ კოორდინატების განსაზღვრა ბევრად უფრო. ზუსტად. ამიტომ, მაშინვე შესაძლებელი გახდა დამკვირვებლების დაკავშირება, რომლებიც მოქმედებდნენ სპექტრის მთელ დიაპაზონში (გარდა ამისა, გაანალიზდა ნეიტრინო დეტექტორების მონაცემები, მაგრამ მათ ვერაფერი ნახეს, როგორც, თუმცა, მოსალოდნელი იყო). და ამან გამოიწვია განსაცვიფრებელი აღმოჩენა - აფეთქება და მისი შემდგომი სიკაშკაშე ნახეს რენტგენის, ოპტიკური, ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი დიაპაზონში!

ვინაიდან გრავიტაციული ტალღის სიგნალი და გამა-სხივების აფეთქება თითქმის ერთდროულად მოვიდა, შეიძლება ითქვას მაღალი სიზუსტით (დაახლოებით 10 −15), რომ გრავიტაციული ტალღების გავრცელების სიჩქარე უდრის სინათლის სიჩქარეს (გაითვალისწინეთ, რომ დაყოვნება სავარაუდოდ არა სიჩქარის სხვაობის, არამედ გამა-გამოსხივების წარმოქმნის ფიზიკის გამო). გარდა ამისა, შესაძლებელი გახდა ფარდობითობის ზოგადი თეორიის კიდევ რამდენიმე პროგნოზის გამოცდა უფრო მაღალი სიზუსტით, ვიდრე ადრე.

გრავიტაციული ტალღის სიგნალის არსებობა შესაძლებელს ხდის უშუალოდ განსაზღვროს მანძილი შერწყმა ობიექტებამდე. და ოპტიკური გაზომვების მონაცემები იძლევა გალაქტიკის იდენტიფიკაციას, ანუ ისინი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ წითელი გადაადგილება. ეს დამოუკიდებელი გაზომვები ერთად შესაძლებელს ხდის ჰაბლის მუდმივის განსაზღვრას. თუმცა, ჯერჯერობით, ისინი არ არიან ძალიან ზუსტი - 60–80 (კმ/წმ)/მფ. ეს სიზუსტე უფრო უარესია, ვიდრე სხვა კოსმოლოგიურ გაზომვებში. თუმცა, მნიშვნელოვანია, რომ ამ შემთხვევაში ჰაბლის მუდმივი იზომება სრულიად განსხვავებული დამოუკიდებელი მეთოდით, უფრო მეტიც, მოდელისგან დამოუკიდებელი (ანუ შედეგის მისაღებად დამატებითი თეორიული ვარაუდები არ არის საჭირო). მაშასადამე, შეიძლება იმედი ვიქონიოთ, რომ მომავალში მსგავსი მონაცემები ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის შესახებ დაკვირვების შესახებ გალაქტიკებში გრავიტაციული ტალღის დეტექტორების გამოყენებით ცნობილი წითელი გადაადგილებით გახდება არსებითი კოსმოლოგიური ინფორმაციის წყარო.

Ისე. 130 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე (40 მეგაპარსეკი), ორი ნეიტრონული ვარსკვლავი გაერთიანდა გალაქტიკაში NGC 4993. შედეგად, მოხდა გრავიტაციული ტალღის ტალღა და დიდი რაოდენობით ენერგია გამოიცა ელექტრომაგნიტური სპექტრის სხვადასხვა დიაპაზონში.

გარდა მთავარი შუქისა, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ასტრონომები ასევე აკვირდებოდნენ ეგრეთ წოდებულ კილონოვას (მათ ხანდახან მაკრონებსაც უწოდებენ, იხ. კილონოვა). ეს გამოსხივება დაკავშირებულია ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის შედეგად სინთეზირებული რადიოაქტიური ელემენტების დაშლასთან. სინთეზი არის ეგრეთ წოდებული r-პროცესის შედეგი, ასო „რ“ აქ - სიტყვიდან სწრაფი (სწრაფი). შერწყმის შემდეგ გაფართოებულ მატერიაში ნეიტრონებისა და ნეიტრინოების ნაკადი შეაღწევს. ეს ქმნის ხელსაყრელ პირობებს ელემენტების ბირთვების უფრო მძიმეებად გადაქცევისთვის. ბირთვები იჭერენ ნეიტრონებს, რომლებიც შემდეგ შეიძლება გადაიქცეს პროტონებად ბირთვის შიგნით, რის შედეგადაც ბირთვი გადახტავს პერიოდულ სისტემაში ერთ უჯრედს. ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ „გადახტეთ“ არა მარტო ტყვიაზე, არამედ ურანზე და თორიუმზეც. თანამედროვე გამოთვლები აჩვენებს, რომ მძიმე ელემენტების უმეტესი ნაწილი (მასით 140-ზე მეტი), მაგალითად, ოქრო და პლატინა, სინთეზირებულია ზუსტად ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის შედეგად და არა სუპერნოვას აფეთქების პროცესში.

ამრიგად, მონაცემთა დიდი ნაკრები იქნა მიღებული ერთი მოვლენისგან, რომელიც საინტერესოა ფიზიკისა და ასტროფიზიკის სხვადასხვა დარგისთვის:

1. დადასტურებულია კავშირი გამა-გამოსხივების ხანმოკლე აფეთქებებსა და ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმას შორის. ახალი მონაცემები საშუალებას მოგცემთ უკეთ გავიგოთ გამა-სხივების მოკლე აფეთქების ფიზიკა.
2. შესაძლებელი გახდა ზოგადი ფარდობითობის მთელი რიგი პროგნოზების (გრავიტაციული ტალღების გავრცელების სიჩქარე, ლორენცის ინვარიანტობა, ეკვივალენტობის პრინციპი) შესანიშნავი გადამოწმების ჩატარება.
3. ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმისას ელემენტების სინთეზის შესახებ უნიკალური მონაცემებია მიღებული.
4. შესაძლებელი გახდა ჰაბლის მუდმივის პირდაპირი გაზომვის მიღება

ჩვენ ველით, რომ შემდგომი დაკვირვებები დაგვეხმარება ნეიტრონული ვარსკვლავების მასების და რადიუსების დადგენაში მაღალი სიზუსტით (რაც მნიშვნელოვანია მათი სტრუქტურის გასაგებად, ანუ ის ასევე აქტუალურია ბირთვული ფიზიკისთვის) და ასევე მოუთმენლად ველით მოვლენას, სადაც ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმა გამოიწვევს შავი ხვრელის დაკვირვების წარმოქმნას. სხვათა შორის, შეუძლებელია ზუსტად იმის თქმა, თუ რა მოხდა ამ მოვლენის შედეგად (მაგრამ დიდი ალბათობით, შავი ხვრელი მაინც ჩამოყალიბდა).

დასასრულს, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ ასტრონომებს ძალიან, ძალიან გაუმართლათ. ჯერ ერთი, მატება ძალიან ახლოს არის. მეორეც, ალბათობა იმისა, რომ გრავიტაციული ტალღის აფეთქებას თან ახლდეს გამა გამოსხივება, არც თუ ისე დიდია. იმედი ვიქონიოთ, რომ ასტრონომებს მაინც გაუმართლებენ!

ორიგინალური სტატიები აღმოჩენასთან დაკავშირებული მასალებით შეგიძლიათ იხილოთ LIGO ვებსაიტზე.

სერგეი პოპოვი

16 ოქტომბერს ასტრონომებმა განაცხადეს, რომ 17 აგვისტოს, პირველად ისტორიაში, მათ დააფიქსირეს გრავიტაციული ტალღები ორი შერწყმის შედეგად. ნეიტრონული ვარსკვლავები. მეცნიერთა 70 ჯგუფი იყო დაკავებული დაკვირვებებით, ხოლო 4600 ასტრონომი გახდა ამ მოვლენისადმი მიძღვნილი ერთ-ერთი სტატიის თანაავტორი - მსოფლიოს ყველა ასტრონომის მესამედზე მეტი. N + 1 საიტმა ვრცელ სტატიაში განმარტა, თუ რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი აღმოჩენა და რა კითხვებზე დაგეხმარებათ პასუხის გაცემაში.

Როგორ მოხდა?

2017 წლის 17 აგვისტოს, მოსკოვის დროით 15:41:04 საათზე, ჰენფორდში (ვაშინგტონი) LIGO ობსერვატორიის დეტექტორმა მოისმინა რეკორდული გრძელი გრავიტაციული ტალღა - სიგნალი დაახლოებით ას წამს გაგრძელდა. ეს ძალიან გრძელი პერიოდია - შედარებისთვის, გრავიტაციული ტალღების წინა ოთხი ფიქსაცია გაგრძელდა არა უმეტეს სამი წამისა. ავტომატური შეტყობინებების პროგრამა ამოქმედდა. ასტრონომებმა გადაამოწმეს მონაცემები: აღმოჩნდა, რომ მეორე LIGO დეტექტორმა (ლუიზიანაში) ასევე აღმოაჩინა ტალღა, მაგრამ მოკლევადიანი ხმაურის გამო ავტომატურმა ტრიგერმა არ იმუშავა.

ჰენფორდის დეტექტორზე 1,7 წამით გვიან, მისგან დამოუკიდებლად, მუშაობდა ფერმის და ინტეგრალის ტელესკოპების ავტომატური სისტემა, კოსმოსური გამა-სხივების ობსერვატორიები, რომლებიც აკვირდებიან სამყაროს ზოგიერთ უმაღლეს ენერგეტიკულ მოვლენას. ინსტრუმენტებმა გამოავლინეს კაშკაშა ციმციმი და დაახლოებით დაადგინეს მისი კოორდინატები. გრავიტაციული სიგნალისგან განსხვავებით, ციმციმა მხოლოდ ორი წამი გაგრძელდა. საინტერესოა, რომ რუსულ-ევროპულმა „ინტეგრალმა“ შენიშნა გამა-სხივების აფეთქება „პერიფერიული ხედვით“ - მთავარი დეტექტორის „დამცავი კრისტალებით“. თუმცა, ამან ხელი არ შეუშალა სიგნალის სამკუთხედს.

დაახლოებით ერთი საათის შემდეგ, LIGO-მ გაგზავნა ინფორმაცია გრავიტაციული ტალღების წყაროს შესაძლო კოორდინატების შესახებ - ამ ტერიტორიის დადგენა შესაძლებელი გახდა იმის გამო, რომ ქალწულის დეტექტორმაც შენიშნა სიგნალი. შეფერხებიდან, რომლითაც დეტექტორებმა დაიწყეს სიგნალის მიღება, გაირკვა, რომ, სავარაუდოდ, წყარო სამხრეთ ნახევარსფეროში იყო: ჯერ სიგნალი მიაღწია ქალწულს და მხოლოდ ამის შემდეგ, 22 მილიწამის შემდეგ, ჩაიწერა LIGO ობსერვატორიამ. საძიებლად რეკომენდირებული თავდაპირველი ფართობი 28 კვადრატულ გრადუსს აღწევდა, რაც მთვარის ასობით უბნის ტოლფასია.

შემდეგი ნაბიჯი იყო გამა და გრავიტაციული ობსერვატორიების მონაცემების გაერთიანება და გამოსხივების ზუსტი წყაროს ძიება. ვინაიდან არც გამა-გამოსხივების ტელესკოპებმა, რომ აღარაფერი ვთქვათ გრავიტაციულმა ტელესკოპებმა არ შეძლეს საჭირო წერტილის დიდი სიზუსტით პოვნა, ფიზიკოსებმა ერთდროულად რამდენიმე ოპტიკური ძიება წამოიწყეს. ერთ-ერთი მათგანი - მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის SAI-ში შემუშავებული ტელესკოპების რობოტული სისტემის დახმარებით "MASTER".

კილონოვას ევროპის სამხრეთ ობსერვატორიის დაკვირვებაევროპის სამხრეთ ობსერვატორია (ESO)

ათასობით შესაძლო კანდიდატს შორის, ჩილეურმა მეტრიანმა ტელესკოპმა Swope-მა მოახერხა სასურველი აფეთქების აღმოჩენა - გრავიტაციული ტალღებიდან თითქმის 11 საათის შემდეგ. ასტრონომებმა დააფიქსირეს ახალი მანათობელი წერტილი გალაქტიკაში NGC 4993 თანავარსკვლავედი ჰიდრაში, მისი სიკაშკაშე არ აღემატებოდა 17 მაგნიტუდას. ასეთი ობიექტი საკმაოდ ხელმისაწვდომია ნახევრად პროფესიონალურ ტელესკოპებში დაკვირვებისთვის.

ამის შემდეგ დაახლოებით ერთ საათში, Swope-სგან დამოუკიდებლად, კიდევ ოთხმა ობსერვატორიამ იპოვა წყარო, მათ შორის MASTER ქსელის არგენტინული ტელესკოპი. ამის შემდეგ დაიწყო ფართომასშტაბიანი სადამკვირვებლო კამპანია, რომელსაც შეუერთდა სამხრეთ ევროპის ობსერვატორიის, ჰაბლის, ჩანდრას ტელესკოპები, რადიოტელესკოპების VLA მასივი და მრავალი სხვა ინსტრუმენტი - საერთო ჯამში, მეცნიერთა 70-ზე მეტი ჯგუფი აკვირდებოდა განვითარებას. მოვლენების. ცხრა დღის შემდეგ ასტრონომებმა მოახერხეს გამოსახულების მიღება რენტგენის დიაპაზონში, ხოლო 16 დღის შემდეგ - რადიოსიხშირეში. სამწუხაროდ, გარკვეული პერიოდის შემდეგ მზე მიუახლოვდა გალაქტიკას და სექტემბერში დაკვირვება შეუძლებელი გახდა.

რამ გამოიწვია აფეთქება?

მრავალ ელექტრომაგნიტურ დიაპაზონში აფეთქების ასეთი დამახასიათებელი სურათი დიდი ხნის წინ იყო ნაწინასწარმეტყველები და აღწერილი. იგი შეესაბამება ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის - ულტრა კომპაქტური ობიექტების შეჯახებას, რომლებიც შედგება ნეიტრონული მატერიისგან.

მეცნიერთა აზრით, ნეიტრონული ვარსკვლავების მასა იყო 1,1 და 1,6 მზის მასა (მთლიანი მასა შედარებით ზუსტად არის განსაზღვრული - დაახლოებით 2,7 მზის მასა). პირველი გრავიტაციული ტალღები გაჩნდა, როდესაც ობიექტებს შორის მანძილი 300 კილომეტრი იყო.

დიდი სიურპრიზი იყო ამ სისტემიდან დედამიწამდე მცირე მანძილი - დაახლოებით 130 მილიონი სინათლის წელი. შედარებისთვის, ეს მხოლოდ 50-ჯერ უფრო შორს არის, ვიდრე დედამიწიდან ანდრომედას ნისლეულამდე და თითქმის სიდიდის ბრძანებით ნაკლებია, ვიდრე მანძილი ჩვენი პლანეტიდან შავ ხვრელებამდე, რომელთა შეჯახება ადრე დაფიქსირდა LIGO-სა და Virgo-ს მიერ. გარდა ამისა, შეჯახება დედამიწასთან გამა-გამოსხივების მოკლე აფეთქების უახლოესი წყარო გახდა.

ორმაგი ნეიტრონული ვარსკვლავები ცნობილია 1974 წლიდან - ერთ-ერთი ასეთი სისტემა აღმოაჩინეს ნობელის პრემიის ლაურეატებმა რასელ ჰულსმა და ჯოზეფ ტეილორმა. თუმცა, აქამდე ყველა ცნობილი ორობითი ნეიტრონული ვარსკვლავი ჩვენს გალაქტიკაში იყო და მათი ორბიტების სტაბილურობა საკმარისი იყო იმისთვის, რომ არ შეეჯახნენ მომდევნო მილიონი წლის განმავლობაში. ვარსკვლავების ახალი წყვილი იმდენად მიუახლოვდა, რომ ურთიერთქმედება დაიწყო და მატერიის გადაცემის პროცესი დაიწყო განვითარება

ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შეჯახება. ნასას ანიმაცია

ღონისძიებას კილონოვა ჰქვია. ფაქტიურად, ეს ნიშნავს, რომ ციმციმის სიკაშკაშე იყო დაახლოებით ათასჯერ უფრო ძლიერი, ვიდრე ახალი ვარსკვლავების ტიპიური ციმციმები - ორობითი სისტემები, რომლებშიც კომპაქტური კომპანიონი ატარებს მატერიას საკუთარ თავზე.

რას ნიშნავს ეს ყველაფერი?

შეგროვებული მონაცემების სრული სპექტრი უკვე საშუალებას აძლევს მეცნიერებს მოვლენას უწოდონ მომავალი გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიის ქვაკუთხედი. ორი თვის მონაცემების დამუშავების შედეგების მიხედვით, 30-მდე სტატია დაიწერა მთავარ ჟურნალებში: შვიდი Ბუნებადა მეცნიერება, ასევე მუშაობა ასტროფიზიკური ჟურნალის წერილებიდა სხვა სამეცნიერო პუბლიკაციები. ერთ-ერთი ამ სტატიის თანაავტორები არიან 4600 ასტრონომი სხვადასხვა თანამშრომლობიდან - ეს არის მსოფლიოში ყველა ასტრონომის მესამედზე მეტი.

აქ არის ძირითადი კითხვები, რომლებზეც მეცნიერებმა პირველად შეძლეს პასუხის გაცემა.

რა იწვევს გამა-გამოსხივების ხანმოკლე აფეთქებებს?

გამა-სხივების აფეთქება ერთ-ერთი ყველაზე ენერგიული მოვლენაა სამყაროში. ერთი ასეთი აფეთქების სიმძლავრე საკმარისია იმისთვის, რომ წამებში გამოიტანოს იმდენი ენერგია მიმდებარე სივრცეში, რამდენსაც მზე გამოიმუშავებს 10 მილიონი წლის განმავლობაში. არსებობს გამა-გამოსხივების მოკლე და გრძელი აფეთქებები; ამავე დროს, ითვლება, რომ ეს არის ფენომენი, რომელიც განსხვავდება მათი მექანიზმით. მაგალითად, მასიური ვარსკვლავების კოლაფსი ითვლება ხანგრძლივი აფეთქების წყაროდ.

გამა-სხივების ხანმოკლე აფეთქების წყარო, სავარაუდოდ, ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმაა. თუმცა, ჯერჯერობით ამის პირდაპირი დადასტურება არ ყოფილა. ახალი დაკვირვებები ამ მექანიზმის არსებობის დღემდე ყველაზე ძლიერი მტკიცებულებაა.

საიდან მოდის სამყაროში ოქრო და სხვა მძიმე ელემენტები?

ნუკლეოსინთეზი - ბირთვების შერწყმა ვარსკვლავებში - საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ქიმიური ელემენტების უზარმაზარი დიაპაზონი. მსუბუქი ბირთვებისთვის, შერწყმის რეაქციები მიმდინარეობს ენერგიის განთავისუფლებით და ზოგადად ენერგიულად ხელსაყრელია. ელემენტებისთვის, რომელთა მასა ახლოს არის რკინის მასასთან, ენერგიის მომატება აღარ არის ისეთი დიდი. ამის გამო, რკინაზე მძიმე ელემენტები თითქმის არასოდეს წარმოიქმნება ვარსკვლავებში - გამონაკლისი არის სუპერნოვას აფეთქებები. მაგრამ ისინი სრულიად არასაკმარისია სამყაროში ოქროს, ლანთანიდების, ურანის და სხვა მძიმე ელემენტების სიმრავლის ასახსნელად.

1989 წელს ფიზიკოსებმა ვარაუდობდნენ, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმაში რ-ნუკლეოსინთეზი შესაძლოა იყოს პასუხისმგებელი. ამის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ ასტროფიზიკოს მარატ მუსინის ბლოგზე. დღემდე ეს პროცესი მხოლოდ თეორიულად იყო ცნობილი.

ახალი მოვლენის სპექტრულმა კვლევებმა აჩვენა მძიმე ელემენტების დაბადების მკაფიო კვალი. ამრიგად, ძალიან დიდი ტელესკოპის (VLT) და ჰაბლის სპექტრომეტრების წყალობით, ასტრონომებმა დააფიქსირეს ცეზიუმის, ტელურუმის, ოქროსა და პლატინის არსებობა. ასევე არსებობს მტკიცებულება ქსენონის, იოდის და ანტიმონის წარმოქმნის შესახებ. ფიზიკოსების შეფასებით, შეჯახების შედეგად გამოდევნა მსუბუქი და მძიმე ელემენტების მთლიანი მასა, რომელიც ექვივალენტურია 40 იუპიტერის მასის. მხოლოდ ოქრო, თეორიული მოდელების მიხედვით, დაახლოებით 10 მთვარის მასას ქმნის.

რა არის ჰაბლის მუდმივი?

შესაძლებელია ექსპერიმენტულად შეფასდეს სამყაროს გაფართოების სიჩქარე სპეციალური „სტანდარტული სანთლების“ დახმარებით. ეს ის ობიექტებია, რომლებისთვისაც ცნობილია აბსოლუტური სიკაშკაშე, რაც ნიშნავს, რომ აბსოლუტურ და აშკარა სიკაშკაშეს შორის თანაფარდობით შეიძლება დავასკვნათ, რამდენად შორს არიან ისინი. გაფართოების სიჩქარე დამკვირვებლისგან მოცემულ მანძილზე განისაზღვრება, მაგალითად, წყალბადის ხაზების დოპლერის ცვლაზე. "სტანდარტული სანთლების" როლს თამაშობს, მაგალითად, ია ტიპის სუპერნოვა (თეთრი ჯუჯების "აფეთქებები") - სხვათა შორის, სწორედ მათ ნიმუშზე დადასტურდა სამყაროს გაფართოება.

ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმაზე დაკვირვება ტელესკოპიდან პარანალის ობსერვატორიაში (ჩილე) ევროპის სამხრეთ ობსერვატორიაში (ESO)

ჰაბლის მუდმივი განსაზღვრავს სამყაროს გაფართოების სიჩქარის წრფივ დამოკიდებულებას მოცემულ მანძილზე. მისი მნიშვნელობის ყოველი დამოუკიდებელი განსაზღვრება საშუალებას გვაძლევს გადავამოწმოთ მიღებული კოსმოლოგიის მართებულობა.

გრავიტაციული ტალღების წყაროა ასევე "სტანდარტული სანთლები" (ან, როგორც მათ სტატიაში უწოდებენ "სირენები"). გრავიტაციული ტალღების ბუნებით, რომელსაც ისინი ქმნიან, თქვენ შეგიძლიათ დამოუკიდებლად განსაზღვროთ მათთან მანძილი. ეს არის ზუსტად ის, რაც ასტრონომებმა გამოიყენეს ერთ-ერთ ახალ ნამუშევარში. შედეგი დაემთხვა სხვა დამოუკიდებელ გაზომვებს - ეფუძნება კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივებას და გრავიტაციული ლინზების მქონე ობიექტებზე დაკვირვებებს. მუდმივი დაახლოებით უდრის 62–82 კილომეტრს წამში მეგაპარსექში. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენგან 3,2 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ორი გალაქტიკა საშუალოდ შორდება ერთმანეთს წამში 70 კილომეტრის სიჩქარით. ნეიტრონული ვარსკვლავების ახალი შერწყმა ხელს შეუწყობს ამ შეფასების სიზუსტის გაზრდას.

როგორ არის მოწყობილი გრავიტაცია?

ფარდობითობის ზოგადი თეორია, რომელიც დღეს ზოგადად მიღებულია, ზუსტად პროგნოზირებს გრავიტაციული ტალღების ქცევას. თუმცა, გრავიტაციის კვანტური თეორია ჯერ არ არის შემუშავებული. არსებობს რამდენიმე ჰიპოთეზა იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება მისი მოწყობა - ეს არის თეორიული კონსტრუქციები უცნობი პარამეტრების დიდი რაოდენობით. ელექტრომაგნიტური გამოსხივებისა და გრავიტაციული ტალღების ერთდროული დაკვირვება შესაძლებელს გახდის ამ პარამეტრების საზღვრების გარკვევას და შევიწროებას, ასევე ზოგიერთი ჰიპოთეზის უარყოფას.

მაგალითად, ის ფაქტი, რომ გრავიტაციული ტალღები გამა სხივებამდე 1,7 წამით ადრე მოვიდა, ადასტურებს, რომ ისინი მართლაც მოძრაობენ სინათლის სიჩქარით. გარდა ამისა, თავად დაყოვნების მნიშვნელობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზოგადი ფარდობითობის საფუძვლად არსებული ეკვივალენტობის პრინციპის შესამოწმებლად.

როგორ არის მოწყობილი ნეიტრონული ვარსკვლავები?

ჩვენ ვიცით ნეიტრონული ვარსკვლავების სტრუქტურა მხოლოდ ზოგადი თვალსაზრისით. მათ აქვთ მძიმე ელემენტების ბირთვი და ნეიტრონული ბირთვი - მაგრამ, მაგალითად, ჩვენ ჯერ კიდევ არ ვიცით ბირთვში ნეიტრონული მატერიის მდგომარეობის განტოლება. და ამაზეა დამოკიდებული, მაგალითად, პასუხი ასეთ მარტივ კითხვაზე: კონკრეტულად რა ჩამოყალიბდა შეჯახების დროს, რომელიც ასტრონომებმა დააფიქსირეს?

გრავიტაციული ტალღების ვიზუალიზაცია ორი ნეიტრონული ვარსკვლავის შერწყმის შედეგად

თეთრი ჯუჯების მსგავსად, ნეიტრონულ ვარსკვლავებსაც აქვთ კრიტიკული მასის კონცეფცია, რომლის მიღმაც შეიძლება დაიწყოს კოლაფსი. იმის მიხედვით, გადააჭარბა თუ არა ახალი ობიექტის მასა კრიტიკულ მასას, არსებობს მოვლენების შემდგომი განვითარების რამდენიმე სცენარი. თუ მთლიანი მასა ძალიან დიდია, ობიექტი მაშინვე დაეცემა შავ ხვრელში. თუ მასა ოდნავ ნაკლებია, მაშინ შეიძლება წარმოიშვას არათანაბარი სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომელიც, თუმცა, დროთა განმავლობაში ასევე იშლება შავ ხვრელად. ალტერნატიული ვარიანტია მაგნიტარის, სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ხვრელის ფორმირება უზარმაზარი მაგნიტური ველით. როგორც ჩანს, მაგნიტარი შეჯახებისას არ წარმოიქმნა - თანმხლები მძიმე რენტგენის გამოსხივება არ დაფიქსირებულა.

MASTER-ის ქსელის ხელმძღვანელის ვლადიმერ ლიპუნოვის თქმით, ამჟამად არსებული მონაცემები საკმარისი არ არის იმის გასარკვევად, თუ რა ჩამოყალიბდა გაერთიანების შედეგად. თუმცა, ასტრონომებს უკვე აქვთ არაერთი თეორია, რომელიც უახლოეს დღეებში გამოქვეყნდება. შესაძლებელია, რომ მომავალი ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმა შეძლებს საჭირო კრიტიკული მასის განსაზღვრას.

ვლადიმერ კოროლევი, N+1