Gravitational waves mula sa neutron star mergers: isang gintong panahon para sa astronomy. Panahon ng Photon o panahon ng radiation

panahon ng lepton

Nang bumaba ang enerhiya ng mga particle at photon mula 100 MeV hanggang 1 MeV, maraming lepton sa bagay na iyon. Ang temperatura ay sapat na mataas upang matiyak ang matinding produksyon ng mga electron, positron at neutrino. Ang mga baryon (proton at neutron) na nakaligtas sa panahon ng hadron ay naging mas bihira kaysa sa mga lepton at photon.

Ang panahon ng lepton ay nagsisimula sa pagkabulok ng mga huling hadron - pions - sa mga muon at muon neutrino, at nagtatapos sa ilang segundo sa temperatura na 1010K, kapag ang enerhiya ng photon ay bumaba sa 1 MeV at ang materyalisasyon ng mga electron at positron ay tumigil. . Sa yugtong ito, nagsisimula ang independiyenteng pag-iral ng mga electron at muon neutrino, na tinatawag nating "relic". Ang buong espasyo ng Uniberso ay napuno ng malaking bilang ng mga relic electron at muon neutrino. Lumilitaw ang isang dagat na neutrino.

Panahon ng Photon o panahon ng radiation

Ang panahon ng lepton ay pinalitan ng panahon ng radiation, sa sandaling bumaba ang temperatura ng Uniberso sa 1010K, at ang enerhiya ng mga gamma photon ay umabot sa 1 MeV, tanging ang paglipol ng mga electron at positron ang naganap. Ang mga bagong pares ng electron-positron ay hindi maaaring lumitaw bilang isang resulta ng materyalisasyon, dahil ang mga photon ay walang sapat na enerhiya. Ngunit ang paglipol ng mga electron at positron ay nagpatuloy hanggang ang presyon ng radiation ay ganap na naghiwalay ng bagay mula sa antimatter. Mula noong panahon ng hadron at lepton, ang uniberso ay napuno ng mga photon. Sa pagtatapos ng panahon ng lepton, mayroong dalawang bilyong beses na mas maraming photon kaysa sa mga proton at electron. Ang mga photon ay naging pinakamahalagang bahagi ng Uniberso pagkatapos ng panahon ng lepton, hindi lamang sa dami, kundi pati na rin sa enerhiya.

Upang maihambing ang papel ng mga particle at photon sa Uniberso, ipinakilala ang halaga ng density ng enerhiya. Ito ang halaga ng enerhiya sa 1 cm3, mas tiyak, ang average na halaga (batay sa premise na ang bagay sa uniberso ay pantay na ipinamamahagi). Kung pagsasamahin natin ang enerhiya h? Ang lahat ng mga photon ay naroroon sa 1 cm3, pagkatapos ay nakuha namin ang density ng enerhiya ng radiation Er. Ang kabuuan ng natitirang enerhiya ng lahat ng mga particle sa 1 cm3 ay ang average na enerhiya ng matter Em sa Uniberso.

Dahil sa paglawak ng Uniberso, bumaba ang density ng enerhiya ng mga photon at particle. Habang dumoble ang distansya sa uniberso, tumaas ang volume ng walong ulit. Sa madaling salita, ang density ng mga particle at photon ay nabawasan ng isang kadahilanan na walong. Ngunit ang mga photon sa proseso ng pagpapalawak ay kumikilos nang iba kaysa sa mga particle. Habang ang natitirang enerhiya ay hindi nagbabago sa panahon ng pagpapalawak ng Uniberso, ang enerhiya ng mga photon ay bumababa sa panahon ng pagpapalawak. Binabawasan ng mga photon ang dalas ng kanilang oscillation, na parang "napapagod" sila sa paglipas ng panahon. Bilang kinahinatnan, ang density ng enerhiya ng photon (Er) ay bumabagsak nang mas mabilis kaysa sa density ng enerhiya ng particle (Em). Ang predominance ng photon component sa particle component (ibig sabihin ang energy density) sa Uniberso ay bumaba sa panahon ng radiation hanggang sa tuluyan itong mawala. Sa oras na ito, ang parehong mga bahagi ay dumating sa ekwilibriyo, iyon ay, (Er=Em). Ang panahon ng radiation ay nagtatapos, at kasama nito ang panahon ng Big Bang. Ito ang hitsura ng uniberso noong mga 300,000 taong gulang. Ang mga distansya sa panahong iyon ay isang libong beses na mas maikli kaysa sa ngayon.

panahon ng bituin

Pagkatapos ng "Big Bang" ay dumating ang isang mahabang panahon ng bagay, ang panahon ng pamamayani ng mga particle. Tinatawag natin itong stellar era. Nagpatuloy ito mula sa pagtatapos ng Big Bang (humigit-kumulang 300,000 taon) hanggang sa kasalukuyan. Kung ikukumpara sa panahon ng Big Bang, tila bumagal ang pag-unlad nito. Ito ay dahil sa mababang density at temperatura. Kaya, ang ebolusyon ng uniberso ay maihahambing sa isang firework na natapos na. May mga nasusunog na sparks, abo at usok. Nakatayo kami sa pinalamig na abo, sumilip sa tumatanda nang mga bituin at inaalala ang kagandahan at ningning ng uniberso. Ang pagsabog ng supernova o isang higanteng pagsabog ng isang kalawakan ay hindi gaanong mahalaga kumpara sa isang big bang.

Ang industriya ng fashion ay patuloy na nagbabago at mabilis na nagbabago. Milyun-milyong mga batang babae ang pumupunta sa podium, ngunit iilan lamang ang maaaring maging muse ng isang fashion designer at mapabilib ang isang kakaibang madla. Tingnan natin kung alin sa bagong henerasyon ang nagtagumpay na at kung sino ang dapat nating hahangaan sa mga pabalat ng gloss sa malapit na hinaharap.

Chris Grikaite

Ang kanyang buong pangalan ay Kristina, siya ay 17 taong gulang lamang at siya ay kababayan namin mula sa Omsk. Hindi sinasadya, tulad ng madalas na nangyayari, napansin ng may-ari ng fashion house na si Miuccia Prada ang batang babae at agad na inalok siya ng kontrata sa loob ng tatlong taon. Ngayon ang nagpapahayag na mukha ni Chris ay hindi umalis sa mga pabalat ng mga magazine ng fashion, kabilang ang Vogue.


@kris_grikaite / Instagram.com
@kris_grikaite / Instagram.com

Diana Silvers

Sa ngayon, hindi kilalang modelo pa rin si Diana. Ngunit sa gayong hitsura, ang batang babae ay malinaw na hindi mananatili sa mga anino nang matagal. Nasa kanya ang lahat ng data para maging reyna ng catwalk at buksan ang mga pinaka-iconic na palabas. Umaasa kami na pipiliin niya ang podium, hindi ang camera - sabi nila, si Diana ay seryosong interesado sa photography.



@dianasilvers / Instagram.com
@dianasilvers / Instagram.com

Adwoa Aboah

Ayon sa mga nangungunang ahensya sa mundo, ang Adwoa ang pinaka-promising na modelo ng dekada. Sa ngayon, sa mga tuntunin ng bilang ng mga panukala, nalampasan na niya ang mga kapatid na Hadid at maging si Kaia Gerber. Alin ang hindi nakakagulat: ang isang ahit na ulo at isang scattering ng freckles, na sinamahan ng isang unisex figure, ay perpekto para sa pagpapakita ng maluho, futuristic at minimalist na hitsura na ngayon ay nasa tuktok ng katanyagan.



@adwoaaboah / Instagram.com
@adwoaaboah / Instagram.com

Ashley Graham

Siyempre, pamilyar ka na sa kaakit-akit na muffin na ito. Kabaligtaran ng laki si Ashley sa mga kasamahan niya sa shop. Ngunit hindi ito pumipigil sa kanya mula sa aktibong pakikilahok sa mga pinaka-sunod sa moda na palabas, paglikha ng isang linya ng damit na panloob at kahit na pagsusulat ng mga memoir tungkol sa karera ng isang plus-size na modelo. Ang kanyang edad ay papalapit na sa pagreretiro ayon sa mga pamantayan ng negosyo sa pagmomolde, ngunit ang mga kritiko ay sigurado na ito ay malayo sa limitasyon ng kanyang mga kakayahan at simula lamang ng isang magandang karera.



@theashleygraham / Instagram.com
@theashleygraham / Instagram.com

Mika Arganaraz

Ang kulot na babaeng ito mula sa Argentina ay dinala din sa malaking podium ng mga designer ng Prada. Nagtagumpay siya sa kanyang spontaneity at pagiging bukas, nakakabaliw na enerhiya at kagandahan. Kasama ng kanyang maliwanag na hitsura, si Mika ay naging isang tunay na kayamanan para sa mundo ng fashion.



@micarganaraz / Instagram.com
@micarganaraz / Instagram.com

Imaan Hamam

At isa pang kaakit-akit na kulot na batang babae na may kakaibang hitsura, kalahating Egyptian, kalahating Moroccan. Ang batang Imaan ay nakibahagi na sa maraming prestihiyosong palabas at photo shoot, noong nakaraang taon ay naging isa siya sa Victoria's Secret Angels. Ang bagong Naomi Campbell ang tawag sa kanya ng mga kritiko.



@imaanhammam / Instagram.com
@imaanhammam / Instagram.com

Stela Lucia

Ang hitsura ng batang babae ay ganap na naaayon sa kanyang pangalan - isang malayo at hindi naa-access, ngunit napakaliwanag na bituin. Ang hindi makalupa na hitsura ni Stella ay unang nakakuha ng atensyon ng mga taga-disenyo ng Givenchy, at pagkatapos ay nasakop ang mga catwalk ng buong mundo. Sa edad na 18, ang listahan ng mga tagumpay sa fashion ng marupok na blonde na ito ay kahanga-hanga, at magkakaroon ito ng pagpapatuloy, walang duda.



@stellaluciadeopito / Instagram.com
@stellaluciadeopito / Instagram.com

Vittoria Ceretti

Kasama sa track record ng 18-year-old na Italian beauty na ito ang mga kontrata sa Dolce & Gabbana, Armani at Chanel at ilang iba pang iconic na brand. Sa kanyang maliwanag na hitsura, ang batang babae ay nakalulugod sa mga taga-disenyo mula noong edad na 14, kaya't may sapat na karanasan si Vittoria upang makapasok sa hanay ng mga super-modelo.



@vittoceretti / Instagram.com
@vittoceretti / Instagram.com

Kaia Gerber

Sa tulad ng isang bituing ina, ang kapalaran ng batang babae ay nabuklod mula sa duyan - marami ang magsasabi. At sila ay magiging mali! Ang hitsura ng modelo, likas na biyaya at biyaya, nakakainggit na tiyaga at bihirang pagganap - ito ang mga tampok na hakbang-hakbang na tumutulong sa kabataan at marupok na Kaya na masakop ang mundo ng pagmomolde nang sunud-sunod. Ngayon siya ang paboritong muse ni Karl Lagerfeld, ang lumikha ng sarili niyang clothing line ... Inaasahan namin ang mga bagong tagumpay!



@kaiagerber / Instagram.com
@kaiagerber / Instagram.com

Ang liwanag ng bituin ay nagbibigay liwanag sa kalangitan sa gabi
mga kababalaghan ng mga kalawakan na kumikislap na liwanag.
Ang liwanag ng bituin ay nagbibigay liwanag sa ating mga araw
kung saan kami ay nasa isang lugar sa mga anino:
Ito ang pagsilang at pagkamatay ng isang makata,
ito ay ang sakit ng paglubog ng araw at ang kagalakan ng bukang-liwayway,
ito ay mga kumpletong parirala at ang mga hindi nasasagot,
ito ay mga pagtatanghal ng isang loner o isang duet,
ito ang ating buhay, na kasalanan ng isang ito -
Ang ganda ng asul na planeta!

Isang bituin na nahulog sa iyong palad
Ganito kita maaalala
Kapag ang kaluluwa ay muling nabuhay sa kapayapaan,
At ako ay nagdarasal sa katahimikan....
Gaano kamahal ang sandali sa akin, ang isa na
Binibigkas mo ang lambing ng mga salita ...
Walang humpay na panunumbat
Sasagutin ka ng katahimikan...
Ngunit kung ako, at sa init ng labanan,
Kakalimutan ko pangalan mo
Sabihin ang iyong panalangin
Tatandaan ko siya...

"Star", "Star", sagot, "Star" -
Ang call sign ko ay "Romashka" field...
"Star", bumalik sa akin "Star" -
Ang aking kaluluwa ay nasa dalamhati at sakit.

Nasa likod ka ng walang tao,
Nakasuot ka ng camouflage protection.
"Star", "Star", nakatira sa malayo,
At saka dudurugin natin ang bastardo!

Sagutin ang call sign, nasaan ka?
Lahat tayo ay naghihintay dito, kahit isang salita...
Mag-ingat ka diyan, "Star",
Bumalik sa "Star" nang walang laban.

Well, sa wakas, naririnig kita -
Malinaw na nasa ere ka!
Medyo masama, alam mo, mga bagay...
"Bituin...

Ang mga bituin ay parang mga butas sa isang itim na kumot
Nagniningning ang mga bituin at pinupunit ang dilim.
Ang mga bituin ay napakalapit sa Diyos at alam
Anong kapalaran ang inihahanda niya para kanino.
Ang mga bituin ay tahimik sa payapang natutulog na lamig,
Ang mga bituin ay tumitingin sa mga planeta, mga mundo.
Nakikita sa mga kamay ng aming mga armas sibat
Hindi nila maintindihan kung bakit kami nagagalit.
Hindi tayo binigay upang unawain ang pagiging.
Tinatangkilik natin ang basura, basura,
At tayo ay pinamumunuan ng kalupitan at paghihiganti ...
Kaya't sa siglo ay humihila tayo mula sa siglo
Isang mabigat na pag-iisip na nagsilang ng pali
Ang mga bituin ay tumitingin sa mga tao, tayo ay tumitingin sa mga bituin;
Ngunit walang kaligtasan para sa alinman...

Ang bituin ng hatinggabi ay sumisikat sa ibabaw ng lupa,
Nagbibigay liwanag ng pag-asa sa mga nayon at lungsod.
Palagi kong gustong manood, tulad ng sa ibabaw ng bundok
Ang midnight star na ito ay sumisikat.

Mahigit kalahati na ang naiwan:
Pagkutitap ng mga kaganapan at pagkalugi ng isang serye.
Palagi lamang na nagniningning sa kalangitan ng hatinggabi
Isang itinatangi na bituin, isang mahiwagang bituin.

At ngayon siya ay nagniningning sa kadiliman ng langit,
Bahagyang hinawakan ni Beam ang salamin ng lawa,
At muling gumising ng pag-asa sa aking kaluluwa
Isang itinatangi na bituin, isang bituin sa hatinggabi.

mga bituin
sabay tingin sa kung saan-saan
ang mga bituin ay nabubuhay nang mahaba, mahabang panahon
may sarili silang buhay, sariling kapalaran
lumilipad ang mga bituin, walang hinihintay na tao
Hindi ka maniniwala
ikaw ay isang bituin din
sariling planid, sariling orbit
dakilang kagandahan sa iyo
isa lang ang kailangan
para magpakita siya
kailangan, tulad ng sa pagkabata
umiikot sa isang ipoipo
sa isang ipoipo ng puti mabilis - mabilis
at sumigaw ng malakas
at pakiramdam na maganda
hindi maisip

Nagniningning ang bituin ng aking pag-ibig!
Magsunog at huwag lumabas.
Pinaliwanagan mo ang gabi ko
Ang landas sa mga problema at kasawian,
Natunaw ka sa kabaitan
Mga pusong naninigas sa sakit...

Bituin ng aking pag-ibig, sayang,
Kahapon ay nahulog ako na parang bato sa dagat.

At muli akong nakatayo sa gabi
Kadiliman at lamig sa paligid ko
At sumigaw ako sa bituin: "Sunog!
Kailangan ko ang iyong liwanag higit kailanman."

At ang bituin ng pag-ibig ay kumikinang sa akin
Mula sa kailaliman ng malamig na kalaliman
At nagbibigay ng gintong sinag
Pag-asa na mapanakop ang lahat.

bituin sa langit
bituin sa lupa
Ang pagdampi ng iyong mga labi
Sa panaginip mo lang mararamdaman!
Ang init ng katawan mo
Ito ay nagmumula sa puso
Marahil matapang
Warm you and mine!
Hindi tumatanda ang mga bituin
Ang pag-ibig ay hindi tumatanda...
Hindi nila alam kung paano
Mamahalin ka ng paulit-ulit!
Bulong ko sa iyo gamit ang aking mga mata...
Gaano ka kagaling...
Binigyan mo ako ng labi...
Kaligayahan, pag-iisip at init!!!
Nagtitiwala ako sa langit, sa mga bituin...
Sasabihin ko na ikaw ay isang bituin
Mas sisikat ka
sisikat din ako!

pagkatapos" Big Bang” nagsimula na ang mahabang panahon ng bagay. tawag namin sa kanya panahon ng bituin. Ito ay nangyayari mula noong katapusan ng " Big Bang"hanggang sa kasalukuyan. Kung ikukumpara sa panahon Big Bang”, parang napakabagal ng development nito. Ito ay dahil sa mababang density at temperatura.

Kaya, ang ebolusyon ng uniberso ay maihahambing sa isang firework na natapos na. May mga nasusunog na sparks, abo at usok. Nakatayo kami sa pinalamig na abo, sumilip sa mga tumatandang bituin at inaalala ang kagandahan at ningning ng Uniberso. Ang pagsabog ng supernova o isang higanteng pagsabog ng isang kalawakan ay walang halaga kumpara sa isang big bang.

Ang proseso ng pagbuo ng mga unang bituin ay mas simple kaysa sa proseso ng pagbuo ng mga bituin ng modernong uri, dahil sa kadalisayan ng kemikal ng pinagmulang materyal - isang pinaghalong hydrogen-helium. Ang isang gas ng atomic na komposisyon ay hinaluan ng isang madilim na masa. Nagsimula itong lumiit, kasunod ng pagkilos ng gravitational forces ng dark matter condensation. Ang pagbuo ng isang bituin ay nakasalalay sa temperatura ng kapaligiran, ang masa ng condensing gas formation at ang pagkakaroon ng molecular hydrogen sa loob nito, na may kakayahang alisin ang init mula sa condensation, na nagpapalabas nito sa nakapalibot na espasyo. Ang molekular na hydrogen ay hindi maaaring lumabas mula sa atomic hydrogen sa random na banggaan ng mga atomo; ang kalikasan ay may isang medyo kumplikadong proseso na nakalaan para sa pagbuo nito. Samakatuwid, sa z > 15–20, ang hydrogen ay nanatili pangunahin sa atomic phase. Kapag na-compress, ang temperatura ng gas sa condensation ay tumataas sa 1000 K o higit pa, at medyo tumataas ang fraction ng molecular hydrogen. Sa temperatura na ito, hindi posible ang karagdagang paghalay. Ngunit dahil sa molecular hydrogen, ang temperatura sa pinakasiksik na bahagi ng condensation ay bumababa sa 200-300 K at ang compression ay nagpapatuloy, na nagtagumpay sa presyon ng gas. Unti-unti, ang ordinaryong bagay ay humihiwalay sa madilim na bagay at tumutuon sa gitna. Ang pinakamababang masa ng gaseous condensation na kinakailangan upang makabuo ng isang bituin, ang Jeans mass, ay natutukoy ng isang power-law na pagdepende sa temperatura ng gas, kaya ang mga unang bituin ay may mass na 500-1000 beses na mas malaki kaysa sa Araw. Sa modernong Uniberso, sa panahon ng pagbuo ng mga bituin, ang temperatura sa siksik na bahagi ng condensation ay maaari lamang 10 K, dahil, una, ang mga pag-andar ng pag-alis ng init ay mas matagumpay na ginagampanan ng mga mabibigat na elemento at mga particle ng alikabok na lumitaw, at pangalawa, ang temperatura ng kapaligiran (relic radiation) ay 2 .7 K lamang, hindi halos 100 K, gaya noong pagtatapos ng Dark Age. Ang pangalawang sukat ng masa ng Jeans ay presyon (mas tiyak, ang parisukat na ugat ng presyon). Sa Dark Age, ang parameter na ito ay halos kapareho ng ngayon.

Ang mga unang bituin na nabuo ay hindi lamang napakalaki, 4-14 beses na mas malaki kaysa sa Araw, ngunit napakainit din. Ang araw ay naglalabas ng liwanag na may temperaturang 5780 K. Ang temperatura ng mga unang bituin ay 100,000-110,000 K, at ang radiated energy ay lumampas sa solar energy ng milyun-milyon at sampu-sampung milyong beses. Ang araw ay tinatawag na dilaw na bituin; ang parehong mga bituin ay ultraviolet. Sila ay nasunog at bumagsak sa loob lamang ng ilang milyong taon, ngunit pinamamahalaang upang matupad ang hindi bababa sa dalawang mga pag-andar na tumutukoy sa mga katangian ng kasunod na mundo. Bilang resulta ng mga reaksyon ng pagsasanib, naganap ang ilang pagpapayaman ng kanilang mga interior na may "mga metal" (gaya ng tawag ng mga astronomo sa lahat ng elementong mas mabigat kaysa sa hydrogen). Ang "stellar wind" na umaagos mula sa kanila ay nagpayaman sa interstellar medium na may mga metal, na pinadali ang pagbuo ng mga kasunod na henerasyon ng mga bituin. Ang pangunahing pinagmumulan ng mga metal ay ang mga pagsabog ng ilang bituin bilang supernovae. Ang pinaka-napakalaking bahagi ng mga unang bituin sa dulo ng kanilang landas sa buhay, tila, nabuo black hole. Ang malakas na ultraviolet radiation mula sa mga higanteng bituin ay nagdulot ng mabilis na pag-init at ionization ng interstellar at intergalactic gas. Ito ang kanilang pangalawang function. Ang prosesong ito ay tinatawag na reionization dahil ito ang kabaligtaran ng recombination na natapos 250 milyong taon na ang nakalilipas, sa z = 1200, nang nabuo ang mga atomo at ang CMB ay pinakawalan. Ang mga pag-aaral ng malalayong quasar ay nagpapakita na ang reionization ay halos natapos sa z = 6-6.5. Kung ang dalawang markang ito, z = 1200 at z = 6.5, ay itinuturing na mga hangganan ng Dark Age, pagkatapos ay tumagal ito ng 900 milyong taon. Ang panahon ng kumpletong kadiliman mismo, bago ang paglitaw ng mga unang bituin, ay tumagal ng mas maikli, mga 250 milyong taon, at ang mga teorista ay naniniwala na sa ilang, medyo pambihirang mga kaso, ang mga indibidwal na bituin ay maaaring lumitaw nang mas maaga, ngunit ang posibilidad na ito ay napakababa.

Sa pagbuo ng mga unang bituin, natapos ang Madilim na Panahon. Ang mga higanteng ultraviolet na bituin ay bahagi ng mga protogalaxies na pangunahing nabuo sa pamamagitan ng madilim na bagay. Ang mga sukat ng mga protogalaxies ay maliit, at sila ay malapit sa isa't isa, na nagdulot ng isang malakas na atraksyon na pinagsama sila sa mga kalawakan, na maliit din. Ang mga sukat ng mga unang kalawakan ay 20-30 light years (5 beses lamang ang modernong distansya sa pinakamalapit na bituin, at ang diameter ng ating Galaxy ay 100,000 light years). Magiging kagiliw-giliw na makita ang mga higanteng ultraviolet na bituin na ito, ngunit sa kabila ng kanilang napakalaking ningning, hindi posible na gawin ito: sila ay nasa z = 8-12 na rehiyon, at ang quasar sa z = 6.37 ay nananatiling rekord para sa pagmamasid sa malayo. mga bagay. Ngayon, kung maaari mong malaman kung paano ihiwalay ang radiation na lumitaw sa isang tiyak na tagal ng panahon. Si E. Hubble, na minsan ay nag-aalangan, ay umamin na ang redshift ay resulta lamang ng light aging, at hindi ang Doppler effect.

Tungkol sa isang hindi pa naganap na kababalaghan - unang naitala ng LIGO at Virgo na mga siyentipiko ng gravitational wave mula sa pagsasama ng dalawang neutron star. Ang kaganapang ito ay tinatawag na simula ng isang bagong panahon sa astrophysics, ngunit bakit ito napakahalaga?

Nakausap namin Alan Jay Weinstein- Propesor ng Physics at Pinuno ng Astrophysical Data Analysis Group mula sa laboratoryo ng LIGO sa California Institute of Technology. Sinabi niya kung bakit napakahalaga ng nangyari, at kung paano nito mababago ang umiiral na pag-unawa sa Uniberso.

Sinasabi ng lahat na ang isang "walang uliran" na kababalaghan ay naganap. Ano ang kahalagahan nito?

Sa unang pagkakataon, nakita ng aming team sa agham at mga LIGO detector gravitational waves noong Setyembre 2015, nang magbanggaan ang dalawang black hole. Kinumpirma nito ang makabuluhang hypothesis Ang teorya ng relativity ni Einstein, nagbigay sa amin ng mga bagong pagkakataon upang pag-aralan ang mga black hole, pinahintulutan kaming masaksihan ang pinakamakapangyarihang phenomenon mula noong Big Bang, at, sa ilang lawak, naging posible na marinig ang mga vibrations ng space-time mismo. Simula noon, nakapagtala kami ng ilan pang mga ganitong phenomena.

Pero noong August 17, 2017, iba ang nakita namin. Ito ay isang pagsasanib ng dalawang ultra-compact luminaries - hindi black hole, ngunit neutron star. Ang mga ito ay gawa sa purong nuclear material, kaya ito ay isang napaka-exotic at kawili-wiling paksa para sa mga physicist at astronomer. Ngunit ang pangunahing bagay ay, hindi tulad ng mga itim na butas, naglalabas sila ng liwanag - sa maraming dami.

Gravitational waves

Hinulaan ang mga gravitational wave pangkalahatang kapamanggitan, ay mga pagbabago sa gravitational field na nagpapalaganap ayon sa prinsipyo ng isang alon. Maaari silang ilarawan bilang "mga ripples ng space-time".
Una silang natuklasan noong 2015 ng mga detector ng LIGO observatory. Noong 2017 American physicist Weiss, Thorne at Barish nakatanggap ng Nobel Prize para sa experimental detection ng gravitational waves mula sa pagsasama ng dalawang black hole.
Ang terminong "gravitational wave" ay ipinakilala Poincaré noong 1905.

Sa kauna-unahang pagkakataon ay nasaksihan natin ang napakalaking astronomical phenomenon, na pinagmulan ng parehong gravitational waves at liwanag. Naobserbahan namin ang liwanag sa lahat ng maraming pagpapakita nito: hindi lamang nakikitang radiation, kundi pati na rin sa ultraviolet, infrared, X-ray at gamma radiation, mga radio wave.

Kaya't "nakita" at "narinig" natin ang hindi pangkaraniwang pangyayaring ito sa iba't ibang paraan. Kinumpirma ng nangyari ang koneksyon sa pagitan ng pagsasama-sama ng binary neutron stars at gamma-ray bursts (GRB), na natukoy ang malamang na lokasyon ng pagsasanib ng mabibigat na elemento sa uniberso, pinahintulutan kaming sukatin ang bilis at polariseysyon ng mga gravitational wave sa unang pagkakataon. . Salamat sa gravitational waves, ang kaganapan ay ang simula ng isang panahon multi-messenger astronomy .

Multi-messenger astronomy

Termino multi-messenger astronomy wala pa ring opisyal na analogue sa Russian. Ang sangay ng astronomiya na ito ay batay sa coordinated na pagmamasid at interpretasyon ng mga signal, ang paglikha, sa pamamagitan ng iba't ibang astrophysical na proseso, ng electromagnetic radiation, gravitational waves, neutrino at cosmic ray. Kaya't ibinubunyag nila ang iba't ibang impormasyon tungkol sa kanilang mga mapagkukunan.
Bilang panuntunan, ang mga pinagmumulan ay mga ultra-compact na pares ng black hole at neutron star, supernovae, irregular neutron star, gamma-ray burst, active galactic nuclei at relativistic jet.

Ngayon ang mga physicist at astronomer ay may pagkakataon na matuto ng maraming tungkol dito hindi kapani-paniwalang multifaceted na proseso, patuloy pa rin kaming nag-e-explore kung ano ang nangyari at natututo ng bago. Ngunit kung pag-uusapan natin ang kahalagahan ng kaganapang ito sa praktikal at unibersal na kahulugan, nagbibigay ito sa atin ng impormasyon tungkol sa pinagmulan ng pinakamabibigat na elemento ng kemikal, kabilang ang mga mahalagang metal sa ating alahas.

Ang banggaan ay nagbunga ng ginto, tingga at platinum. Ang isang tao na hindi masyadong malapit sa mundo ng agham (tulad ko, halimbawa) ay nakikita na ito ay katulad ng isang pagsabog ng gintong alikabok, ngunit, siyempre, ang lahat ay mas kumplikado.

Ang mga neutron na bituin ay purong nuklear na materyal, na, sa pagbangga, ay inilalabas sa interstellar space sa napakalaking dami. Ito ay nahati at pagkatapos ay nagsasama sa neutron-rich atomic nuclei na nagiging mabibigat na elemento—hindi lamang ginto, tingga, at platinum, kundi uranium, plutonium, at karamihan sa iba pang pinakamabibigat na elemento sa periodic table. Nagkalat sila sa kanilang kalawakan (na, sa kaso ng GW170817, napakalayo).

Ang mga katulad na banggaan ay nangyayari sa ating Milky Way halos isang beses bawat 10-100 libong taon. Ang mga fragment ng mabibigat na elemento na naiwan pagkatapos ng mga ito ay nahuhulog sa ating solar system at sa Earth.

mga neutron na bituin

neutron star ay isang siksik na neutron core na may manipis na shell, na nabuo bilang resulta ng pagsabog ng supernova. Ang mga neutron star ay may malakas na magnetic field at mataas na density, ngunit ang kanilang sukat ay 10-20 km. Maraming mga neutron star ang may napakalaking bilis ng pag-ikot - ilang daang rebolusyon bawat segundo.

Mahalaga ang banggaan sa maraming dahilan. Sinasabi na nila na ito ang magiging simula ng isang bagong panahon para sa astronomiya. Totoo ba talaga?

Oo! Makakakita tayo ng marami pang katulad na phenomena, iba't ibang stellar mass sa iba't ibang galactic na kapaligiran. Ito ay magbibigay-daan sa amin upang matutunan ang marami tungkol sa pagbuo, pag-unlad at pagkalipol ng pinakamalalaking bituin at palakasin ang isang bagong pag-unawa sa pinagmulan ng pinakamabibigat na elemento ng kemikal. Ang mga resulta ng mga pag-aaral na ito ay lilitaw sa mga aklat-aralin, kaya kapag pinag-uusapan natin ang isang magandang kinabukasan - o kahit na ginto, talagang sinadya natin ito.


Ang banggaan ay nagbigay ng bagong pagkakataon upang pag-aralan ang mga gravitational wave at ang uniberso. Anong mga bagong siyentipiko ang matututuhan salamat sa gayong paghahanap?

Masusukat natin ang bilis ng pagpapalawak ng uniberso na may patuloy na pagpapabuti ng katumpakan. Mayroong maraming mga paraan upang gawin ito, ngunit mayroon kaming isa pang ganap na bagong pamamaraan. Kung magkakaroon tayo ng parehong mga konklusyon sa lahat ng mga kaso, pinalalakas natin ang ating pag-unawa sa Big Bang. Kung hindi, malalaman natin na hindi natin naiintindihan ang ilang data, kailangan natin ng mas mahusay na teorya, o may napalampas na mahalagang bagay.

Makakatanggap tayo ng higit at mas tumpak na impormasyon kapag pinag-aaralan ang mga pangunahing katangian ng mga gravitational wave. Ito ay magbibigay-daan sa atin na isailalim ang pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein, ang modernong teorya ng grabidad, sa mas matinding pagsubok. Pinaghihinalaan namin na sa kalaunan ay makikita namin na hindi ito ganap na tama, at ito ay magtuturo sa isang mas malalim at mas tumpak na teorya.

General Relativity (GR)

Noong 1915 Albert Einstein inilathala ang kanyang geometric theory of gravity, na naging kilala bilang General Theory of Relativity. Ang pangunahing pahayag nito ay ang gravitational at inertial forces ay may parehong kalikasan, kung saan sinundan nito na ang pagpapapangit ng space-time ay nagdudulot ng gravitational effects.
Ginamit ni Einstein ang mga equation ng gravitational field upang maiugnay bagay at ang curvature ng space-time, kung saan ito umiral - ito ang pagkakaiba sa pagitan ng trabaho at iba pang alternatibong teorya ng gravity.
Pangkalahatang teorya ng relativity hinulaan ang mga epekto tulad ng gravitational time dilation, gravitational deflection ng liwanag, gravitational redshift ng liwanag, gravitational radiation, signal delay sa isang gravitational field, atbp. Bilang karagdagan, hinulaan niya ang pagkakaroon ng mga itim na butas.
Sa ngayon, ang pangkalahatang relativity ay nananatiling pinakamatagumpay na teorya ng grabidad.

Ang isang bagay na tulad ng isang neutron star collision ay hindi pangkaraniwang bihira. Kailan kaya muling masasaksihan ng mga siyentipiko ang ganito?

Ang ganitong mga phenomena ay maaaring maobserbahan sa Milky Way tuwing 10-100 libong taon. Hindi na natin kailangang maghintay ng ganoon katagal! Ang aming kasalukuyang mga LIGO detector ay may kakayahang mag-obserba ng mga naturang banggaan sa higit sa isang milyong malalayong galaxy. Kasalukuyan naming pinapabuti ang sensitivity ng aming mga detector upang matukoy ang mga phenomena na ito sa daan-daang milyong mga kalawakan. Kaya umaasa kaming makakita ng katulad sa bawat taon.

Gravitational waves mula sa neutron star mergers: isang gintong panahon para sa astronomy na-update: Oktubre 17, 2017 ni: Anastasia Belskaya